植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法，具體為：將植物樣品風(fēng)干，粉碎；稱(chēng)取一定量植物樣品干粉，加水浸提后過(guò)濾；取一定量的土樣若干份于三角瓶中，加入植物樣品浸提液，同時(shí)設(shè)置加入等體積的蒸餾水的對(duì)照；向土樣中加入含有銨態(tài)氮的溶液和氯酸鈉溶液，混勻，蓋好瓶塞，在搖床上振蕩培養(yǎng)一定時(shí)間；振蕩完畢后，過(guò)濾，測(cè)定濾液中亞硝酸鹽氮的含量并計(jì)算植物樣品對(duì)土壤硝化作用的抑制效果。該方法與過(guò)去的分析方法相比較，具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)約時(shí)間且結(jié)果穩(wěn)定可靠、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤農(nóng)化分析領(lǐng)域。為植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤中含有的氨氧化細(xì)菌可以將銨態(tài)氮(NH/-N)氧化為亞硝酸鹽氮(Ν02_-Ν)，并在這一過(guò)程中獲得生存所需的能量。土壤中同時(shí)存在的硝酸菌可以將上一過(guò)程中產(chǎn)生的Ν02_-Ν氧化為硝酸鹽氮(NCV-N)。這兩種作用統(tǒng)稱(chēng)為銨的硝化作用，即硝化作用的結(jié)果是使土壤中的nh4+-n轉(zhuǎn)化為no3--n。NO3--N在土壤中的產(chǎn)生和積累可能會(huì)產(chǎn)生一系列的環(huán)境問(wèn)題，比如其可隨水向下遷移污染地下水，隨水水平遷移導(dǎo)致河湖富營(yíng)養(yǎng)化，還可以經(jīng)過(guò)反硝化作用向大氣中釋放溫室氣體氮氧化物。
[0003]自然界中存在一些植物，其體內(nèi)含有的物質(zhì)如酚類(lèi)化合物、含氧衍生物、萜類(lèi)化合物等，可以有效抑制氨氧化細(xì)菌的活性，進(jìn)而減緩硝化作用的發(fā)生速率，減少NCV-N的產(chǎn)生。但是自然界的植物種類(lèi)如此之多，尋找有效的植物源硝化抑制劑需要經(jīng)過(guò)大量篩選工作，而篩選過(guò)程中最重要的就是確定試驗(yàn)方法。以往所應(yīng)用的測(cè)定植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的方法主要是長(zhǎng)期培養(yǎng)法，即將一定量的植物樣品加入到土壤中，連續(xù)長(zhǎng)期恒溫培養(yǎng)，每隔一定天數(shù)取樣測(cè)定土壤中NO3--N的增量與對(duì)照的差異，以此衡量其硝化抑制作用的強(qiáng)弱。應(yīng)用這種方法不僅操作步驟復(fù)雜，還要消耗大量時(shí)間，且所得數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和重復(fù)性均不能得到保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單、時(shí)效性好且結(jié)果穩(wěn)定的植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法。為了達(dá)到上述目的，可采用如下步驟進(jìn)行測(cè)定:` 1)將植物樣品風(fēng)干，粉碎，過(guò)小于等于40目篩，得植物樣品干粉；
2)稱(chēng)取植物干粉0.1-0.5 g，加入5-100 mL蒸餾水，在40-80 1:恒溫水浴中浸提0.5_5h,過(guò)濾,濾液備用；
3)取1-20g 土樣2-10份，置于25-100 mL三角瓶中，加入植物樣品浸提液2_20 mL,同時(shí)稱(chēng)取同樣重量的土壤相同份數(shù)放入相同大小三角瓶中，加入等體積的蒸餾水作為對(duì)照組；
4)向所有土樣中加入銨態(tài)氮(NH4+-N)含量為5-100mg/L的硫酸銨溶液1_20 mL，并加入0.5-5 mo I/L的氯酸鈉溶液0.1-1 mL，混勻，蓋好瓶塞，在搖床上振蕩培養(yǎng)1_24 h ；
5)振蕩完畢后，過(guò)濾，測(cè)定濾液中亞硝酸鹽氮(Ν02_-Ν)的含量；
6)計(jì)算植物樣品對(duì)土壤硝化作用的抑制效果，計(jì)算公式為:S=(A-B) X 100%/A，式中S為植物樣品對(duì)土壤硝化作用的抑制率，單位為％ ;A為對(duì)照組樣品中NO2--N含量的平均值，單位為mg/L ；B為加入植物浸提液組樣品中Ν02_-Ν含量的平均值，單位為mg/L。
[0005]植物樣品也可置于30-80 °C條件下烘干，加入的硫酸銨也可用含有相同數(shù)量銨離子的氯化銨、硝酸銨、磷酸銨、磷酸氫二銨或磷酸二氫銨代替，濾液中NO2--N的含量可采用N- (1-萘基)-乙二胺光度法測(cè)定。
[0006]本發(fā)明測(cè)定過(guò)程中所使用的氯酸鈉能夠有效阻止生成的Ν02_-Ν進(jìn)一步氧化為NO3--N,因此衡量植物樣品對(duì)硝化作用的抑制效果，只需比較同對(duì)照組之間Ν02_-Ν生成量的差異即可。
[0007]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn): 首先，本發(fā)明測(cè)定方法并非直接將植物樣粉碎后加入土壤中，而是經(jīng)過(guò)一步浸提。如果將植物樣品干粉直接加入土壤中，有效成分要經(jīng)過(guò)潤(rùn)濕、緩慢溶解到土壤溶液中、緩慢橫向或縱向遷移，而后才能發(fā)生作用，因此所需要的測(cè)定過(guò)程較為緩慢，要長(zhǎng)達(dá)數(shù)日之久才能測(cè)定出其抑制效果。而改進(jìn)后應(yīng)用浸提液進(jìn)行測(cè)定，其有效成分以溶液形式加入土壤，可迅速達(dá)到均勻并產(chǎn)生應(yīng)有的抑制效果，因此不需長(zhǎng)期培養(yǎng)，只需培養(yǎng)數(shù)小時(shí)即可測(cè)定其硝化抑制效果。
[0008]其次，應(yīng)用以前的方法涉及到通過(guò)土壤中NCV-N生成量的差異來(lái)衡量硝化抑制效應(yīng)。由于土壤中本來(lái)就含有一定量的NCV-N，測(cè)定過(guò)程中會(huì)生成NCV-N，同時(shí)NOf-N還會(huì)發(fā)生反硝化作用，因此源匯關(guān)系比較復(fù)雜，常導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果具有較大誤差。本發(fā)明使用了氯酸鹽作為NO2--N氧化抑制劑。氯酸鹽能夠有效抑制NO2--N氧化為MV-N的過(guò)程，因此可在測(cè)定過(guò)程中直接測(cè)定添加樣與對(duì)照之間NO2--N含量之間的差異來(lái)衡量植物樣品的硝化抑制效果，避免了 Ν03_-Ν的測(cè)定。
[0009]此外，本測(cè)定方法改為短期培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程持續(xù)時(shí)間較短，避免了由于環(huán)境控制過(guò)程所造成的測(cè)定誤差，因此測(cè)定結(jié)果具有較高的穩(wěn)定性，且各重復(fù)之間的差異也較小。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，即應(yīng)用本發(fā)明方法測(cè)定三種植物樣品在二種不同的土壤中的硝化抑制效果。所述三種植物樣品分別為草本植物樣品A、B和木本植物樣品C，所述二種土壤分別為棕壤和紅壤。但不局限于草本植物和木本植物，也不局限于棕壤和紅壤。
[0011]I)將新鮮的草本植物A、B及木本植物C的嫩葉取回，放于避光通風(fēng)環(huán)境下風(fēng)干。將風(fēng)干后的樣品置于粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)40目篩，得植物樣品干粉A、B和C備用。
[0012]2)分別稱(chēng)取A、B和C植物樣品干粉0.4 g，加入25 mL蒸餾水，在60 1:恒溫水浴中浸提2 h，過(guò)濾，得A、B和C三種植物樣品的浸提液備用。
[0013]3)以5 g為單位，分別稱(chēng)取二種土樣各12份，均置于50 mL三角瓶中。
[0014]4)以裝有同樣土壤的3支三角瓶為一組，取3組共9支，每組三角瓶?jī)?nèi)分別加入3種植物樣品浸提液10 mL，另取裝有同樣土壤的3支三角瓶加入10 mL蒸餾水作為對(duì)照。
[0015]5)向所有土樣中加入NH4+-N含量為25 mg/L的硫酸銨溶液10 mL,并加入2 mol/L的氯酸鈉溶液0.5 mL,混勻，蓋好瓶塞，在搖床上振蕩培養(yǎng)5 h。
[0016]6)振蕩完畢后，過(guò)濾，應(yīng)用N- (1-萘基)-乙二胺光度法測(cè)定濾液中NO2--N的含量。
[0017]7)計(jì)算三種植物樣品對(duì)二種土壤硝化作用的抑制效果，計(jì)算公式為:S=(A-B) X 100%/A,式中S為植物樣品對(duì)土壤硝化作用的抑制率，單位為％ ；A為對(duì)照組3個(gè)樣品中Ν02_-Ν含量的平均值，單位為mg/L ；B為加入植物浸提液組3個(gè)樣品Ν02__Ν含量的平均值，單位為mg/L。計(jì)算結(jié)果如下表。
土壤類(lèi)型植物樣品種類(lèi)^測(cè)11抑制丨率(%值——標(biāo)準(zhǔn)差(°。)
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【權(quán)利要求】
1.一種植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法，其特征在于: 1)將植物樣品風(fēng)干，粉碎，過(guò)小于等于40目篩，得植物樣品干粉； 2)稱(chēng)取植物干粉0.1-0.5 g，加入5-100 mL蒸餾水，在40-80 1:恒溫水浴中浸提0.5_5h,過(guò)濾,濾液備用； 3)取1-20g 土樣2-10份，置于25-100 mL三角瓶中，加入植物樣品浸提液2_20 mL ；同時(shí)稱(chēng)取同樣重量的土壤相同份數(shù)放入相同大小的三角瓶中，加入等體積的蒸餾水作為對(duì)昭組. 4)向所有土樣中加入銨態(tài)氮(MV-N)含量為5-100mg/L的硫酸銨溶液1_20 mL，并加入0.5-5 mo I/L的氯酸鈉溶液0.1-1 mL，混勻，蓋好瓶塞，在搖床上振蕩培養(yǎng)1_24 h ； 5)振蕩完畢后，過(guò)濾，測(cè)定濾液中亞硝酸鹽氮(NO2--N)的含量； 6)計(jì)算植物樣品對(duì)土壤硝化作用的抑制效果，計(jì)算公式為:S=(A-B) X 100%/A，式中S為植物樣品對(duì)土壤硝化作用的抑制率，單位為％ ;A為對(duì)照組樣品中NO2--N含量的平均值，單位為mg/L ；B為加入植物浸提液組樣品中Ν02_-Ν含量的平均值，單位為mg/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法，，其特征在于:也可將植物樣品置于30-80 °C條件下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物樣品對(duì)土壤硝化作用抑制效果的測(cè)定方法，，其特征在于:加入的硫酸銨也可用含有相同數(shù)量銨離子的氯化銨、硝酸銨、磷酸銨、磷酸氫二銨或磷酸二氫銨代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于:濾液中NO2--N的測(cè)定方法為N- (1-萘基)-乙二胺光度法。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK103760119SQ201410015014
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】牛明芬, 徐麗, 韋健, 于海嬌 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)