营养液氮元素对水培植物生长发育影响
时间:2014-07-19 13:02来源:本站原创作者:admin 点击: 178 次
氮也是组成叶绿素的重要成分，水增营养液元素缺氮时叶绿素形成受阻，叶片颜色变淡变黄，光合作用减弱甚至停止。氮还是植物许多酶的成分，没有酶许多代谢过程无法进行。
氮是蛋白质的主要成分，也是核酸的成分；这些都是植物细胞的重要组成成分。若营养液缺少氮元素，水培植物新细胞就能以形成，植物的生长生育就会停滞。所以氮对植物根系和枝叶生长表现出明显的影响。
氮也是组成叶绿素的重要成分，水增营养液元素缺氮时叶绿素形成受阻，叶片颜色变淡变黄，光合作用减弱甚至停止。氮还是植物许多酶的成分，没有酶许多代谢过程无法进行。此外，氮也是许多维生素的成分，某些生物碱，如烟碱、茶碱也含有氮。
总之，氮是植物体中许多重要化合物的主要成分。
从水培营养液配制观点来看，氮对水培植物无疑是最重要的。氮元素供应适量时，水培植物生长旺盛，叶的光合作用功能强且持续时间长，植物结出果实率高，产量高；氮元素供应不足时，由于蛋白质形成少，导致植物的细胞分裂少，细胞小而壁厚，使之生长缓慢，植株矮小，易早衰，果实膨胀度不大；有时水培的果蔬在种子萌芽、苗期开花和结果，都有会受到营养液氮元素浓度的影响。
当水培营养液氮元素含量处于低值时，水培植物的外观症状有所不同，但比较一致的表现为：一是植株矮小瘦弱，植株分枝短少，叶少，果小或果实膨胀度不佳节二是叶小而窄，叶色淡绿至黄色，首先是老叶或下部叶片出现症状，然后向上部叶片或嫩叶发展；三是水培的番茄叶片呈现紫红色。
营养液磷元素缺失与磷过量对水培植物影响
时间:2014-07-19 14:03来源: 作者:黄兴久点击: 2 次
磷元素不但是植物中许多重要化合物的成分，而且以多种方式参与植物的新陈代谢过程。磷是植物体中多种重要化合物的成分，磷元素缺失会抑制水培植物新细胞的形成，使根系发育不良，植株生长停滞，出现不培植物生产中常遇到的僵苗现象。磷也是磷脂、植素和腺三
磷元素不但是植物中许多重要化合物的成分，而且以多种方式参与植物的新陈代谢过程。磷是植物体中多种重要化合物的成分，磷元素缺失会抑制水培植物新细胞的形成，使根系发育不良，植株生长停滞，出现不培植物生产中常遇到的“僵苗”现象。磷也是磷脂、植素和腺三磷的成分。此外，许多酶亦含有磷。
磷与植物主要代谢过程有密切关系。磷元素能促进植物碳水化合物的合成和运输；影响蛋白质的合成与分解，严重缺磷时蛋白质只有分解没有合成；另外，磷元素还有促进脂肪含量合成作用。所以在水培营养液中适当将磷元素调高，能提高水培植物的蛋白质、果糖和果实油脂的含量。
磷元素还有提高水培植物对外界环境的适应能力的作用。它能增加植物的抗寒能力，增加细胞抗高温的能力，促进根系的生长发育，它参与你水培植物体内许多重要的代谢过程，并能增加植物对营养液PH变化的缓冲能力。
当水培营养液磷元素处于较低水平时，植株在形态上没有缺氮那样明显，通常表现为以下几个症状：
１.水培植物生长迟缓，植株矮小，草莓植株呈现直立状生长，草莓叶片与叶茎的角度小，叶狭小；
２.水培植物的叶色暗绿或灰绿色，缺乏光泽；某些植物，如番茄的枝叶呈现紫红色，有些植物嫩梢出现红苗，当营养液磷浓度水平处于最低时，水培植物缺磷时就会出现严重的症状，如叶片非自然枯死或脱落，通常是先从老叶开始的，因磷在植物体中可以再利用。
３.水培植物的幼芽及根的生长受到明显的抑制，根细弱而长，侧芽处于休眠状态或死亡。
磷过量对水培植物的影响
磷过量会对水培植物产生一定的不良影响。如植物呼吸作用加强。植物消耗糖多，减少糖在植物果实组织内的积累，妨碍植物果实淀粉合成，水培的豆科植物，如豌豆等豆粒中蛋白质含量下降，番茄果实着色推迟或着色不均匀，此外磷过量还会诱导水培植物缺锌元素与缺铁元素的一些缺素症状。
鸢尾属三种植物对富营养化水体净化及生理响应
有资料表明，中国的地表水富营养化程度达到70％，远远排在欧洲、非洲甚至亚太地区的前面。由于三大水库水量严重不足，北京市于2003年开采怀柔、顺义应急地下水源，并将于2004年7月1日启动平谷应急水源。届时，怀柔、顺义、平谷三地每天将向北京输运优质地下水66.5万立方米。目前已经开始启动的南水北调工程正是为解决北京巨大的用水压力而设的项目。
北京的地下水的确像商家宣传的那样硬度较高，达到450mg/L（毫克／升），刚刚达到生活饮用水卫生标准的规定。北京水质偏硬是综合原因造成的，北京地层以碳酸盐为主，这一地质构造特点决定北京地下水中硝酸盐含量相对较高。长期的过量开采，北京地下水资源已经形成一个1000多平方公里的地下漏斗，再加上人为活动对环境的破环，都直接增加硝酸盐的含量，也就导致北京市居民生活饮用水中钙、镁含量偏高。
千屈菜在高浓度N、P及TN为56mg/L，TP为6.1mg/L的水体中生长时，对总氮和总磷的去除率开始下降
一、含氮营养物质
1、硝酸钙[Ca(NO3)2·4H2O]
含有氮和钙两种营养元素，其中氮(N)含量为11.9%，钙(Ca)含量为17.0%。硝酸钙外观为白色结晶，极易溶解于水中，20℃时每100mL水可溶解129.3克，吸湿性极强，暴露于空气中极易吸水潮解，高温高湿条件下更易发生。因此，储存时应密闭并放置于阴凉处。
硝酸钙是一种生理碱性盐，作物根系吸收硝酸根离子的速率大于吸收钙离子，因此表现出生理碱性。由于钙离子也被作物吸收，其生理碱性表现得不太强烈，随着钙离子被作物吸收之后，其生理碱性会逐渐减弱。硝酸钙是目前无土栽培中用得最广泛的氮源和钙源肥料。特别是钙源，绝大多数营养液配方都是由硝酸钙来提供的。
2、硝酸铵[NH4NO3]
硝酸铵中氮含量为34%~35%，其中铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)含量各占一半。硝酸铵外观为白色结晶，农用及部分工业用硝酸铵为了防潮常加入疏水性物质制成颗粒状，其溶解度很大，20℃时100mL水中可溶解188克。
硝酸铵的吸湿性很强，易板结，纯品硝酸铵暴露于空气中极易吸湿潮解，因此，在贮存时应密闭并置于阴凉处。另外，硝酸铵有助燃性和爆炸性，在贮运时不可与易燃易爆物质共同存放。受潮结块的硝酸铵，不能用铁锤等金属物品猛烈敲击，应用木锤或橡胶锤等非金属性材料来轻敲打碎。
因硝酸铵中含有50%的铵态氮和50%的硝态氮，由于多数作物在加入硝酸铵初始的一段时间内对铵离子的吸收速率大于硝酸根离子，因此，易产生较强的生理酸性，但当硝态氮和铵态氮都被作物吸收之后，其生理酸性逐渐消失。同时，在用量较高时，对于铵态氮较敏感的作物会影响到其养分的吸收和生长，因此，在使用硝酸铵作为营养液的氮源时要特别注意其用量。
3、硝酸钾[KNO3]
硝酸钾的氮(N)含量为13.9%，钾(K)的含量为38.7%，它能够提供氮源和钾源，外观上为白色结晶，吸湿性较小，长期贮存于较潮湿的环境下也会结块。在水中的溶解性较好，20℃时100mL水中可溶解31.6克。硝酸钾具有助燃性和爆炸性，贮运时要注意不要猛烈撞击，不要与易燃易爆物混存一处。硝酸钾是一种生理碱性肥料。
4、硫酸铵[(NH4)2SO4]
硫酸铵中含氮(N)量为20%~21%，它是用硫酸中和NH3而制得的。外观为白色结晶，易溶于水，在20℃时，每100克水可溶解75克硫酸铵。硫酸铵物理性状良好，不易吸湿。但当硫酸铵中含有较多的游离酸或空气湿度较大时，长期存放也会吸湿结块。
溶液中的硫酸铵被植物吸收时，由于多数作物根系对NH4+的吸收速率比SO42-来得快，而使得溶液中累积较多的硫酸，呈酸性。所以，硫酸铵是一种生理酸性肥料。在作为营养液氮源时要注意其生理酸性的变化。
5、尿素[(NH2)2CO]
尿素是在高温、高压并且有催化剂存在时，由氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)反应而制得的。尿素含氮量很高，达46%，是固体氮肥中含氮量最高的。纯品尿素为白色针状结晶，吸湿性很强。为了降低其吸湿性，作为肥料用的尿素常制成颗粒状，外包被一层石蜡等疏水物质。所以，肥料尿素的吸湿性一般不大。尿素易溶于水，在20℃时，每100克水中可溶解100克尿素。
加入营养液中的尿素由于在植物根系分泌的脲酶作用下，会逐渐转化为碳酸铵[(NH4)2CO3]，并在水中解离为NH4+和CO32-，由于作物对NH4+的选择吸收速率较快，致使溶液的酸碱度降低，因此，尿素为生理酸性肥。
无土栽培的水培中除了少数的配方是使用尿素作为氮源的以外，很少使用。在基质栽培中可以混入基质中使用。
二、含磷营养物质
1、过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O+CaSO4·H2O]
过磷酸钙又称普通过磷酸钙或普钙。它是由粉碎的磷矿粉中加入硫酸溶解而制成的，其中含磷的有效成分为磷酸一钙[Ca(H2PO4)2]，同时还含有在制造过程中产生的硫酸钙(石膏，CaSO4.H2O)，它们分别占肥料重量的30%~50%和40%左右，其余的为其它杂质。过磷酸钙的外观为灰色或灰黑色颗粒或粉末，一级品的过磷酸钙的有效磷含量(P2O5)为18%，游离酸含量<4%，水分含量<10%，同时还含有
Ca19%~22%，S 10%~12%。过磷酸钙是一种水溶性磷肥，当把过磷酸钙溶解于水中时会在容器底部残留一些沉淀，这些沉淀就是难溶性的硫酸钙，但不要误会为过磷酸钙是一种缓效性的或难溶性的肥料。
过磷酸钙由于在制造过程中原来的磷矿石中的Fe、Al等化合物也被硫酸溶解而同时存在于肥料中，当过磷酸钙吸湿后，磷酸一钙会与Fe、Al化合物形成难溶性的磷酸铁和磷酸铝等化合物，这时磷酸的有效性就降低了，这个过程称为磷酸的退化作用。因此，在贮藏时要放在干燥处以防吸湿而降低过磷酸钙的肥效。
在无土栽培中，过磷酸钙主要用于基质栽培和育苗时预先混入基质中以提供磷源和钙源。由于它含有较多的游离硫酸和其它杂质，并且有硫酸钙的沉淀，所以一般不作为水培配制营养液的肥源。
2、磷酸二氢钾[KH2PO4]
外观为白色结晶或粉末，分子量为136.09，易溶于水，20℃时100g水中可溶解22.6g。磷酸二氢钾性质稳定，不易潮解，但贮藏在湿度大的地方也会吸湿结块。由于磷酸二氢钾溶解于水中时，磷酸根解离有不同的价态，因此对溶液pH的变化有一定的缓冲作用，它可同时提供钾和磷二种营养元素，是无土栽培中重要的磷源。
3、磷酸二氢铵[NH4H2PO4]
也称磷酸一铵或磷一铵。它是将氨气通入磷酸中而制得的。纯品的磷酸二氢铵外观为白色结晶，作为肥料用的磷酸二氢铵外观多为灰色结晶。纯品含磷(P2O5)61.7%，含氮(N)11%~13%。易溶于水，溶解度大，20℃时100g水中可溶解36.8g。它可同时提供氮和磷两种营养元素。对溶液pH变化有一定的缓冲能力。
4、磷酸一氢铵[(NH4)2HPO4]
也称磷酸二铵或磷二铵。它是将氨气通入磷酸溶液中制得的。纯品的磷酸一氢铵外观为白色结晶。纯品含磷(P2O5)53.7%，含氮(N)21%。作为肥料用的磷酸一氢铵常含有一定量的磷酸二氢铵，这种肥料的含磷量(P2O5)为20%，氮(N)18%。它对营养液或基质pH值的变化有一定的缓冲能力。
5、重过磷酸钙[Ca(H2PO4)2]
重过磷酸钙的有效成分为磷酸二氢钙即磷酸一钙[Ca(H2PO4)2.H2O]，外观为灰白色或灰黑色粉末，含磷量(P2O5)为40%~52%，不含有硫酸钙，易溶于水，游离酸含量较高，可达4%~8%，故水溶液呈酸性，其吸湿性和腐蚀性都比过磷酸钙强，但不象过磷酸钙那样存在着磷酸的退化作用。
无土栽培中主要用于预混入固体基质中使用，很少作为水培营养液的磷源使用。
6、偏磷酸铵[NH 4PO 3]
外观为白色粉末或结晶，含磷(P 2O 5)70%~73%，含氮(N)17%左右，稍有吸湿性，不易结块，其水溶液呈弱酸性，是一种含氮、磷的高浓度肥料，在生产的用得较少。
实验布设：
N 1-1N 1-3N 1-4N 1-2N 2-4N 2-3N 2-2N 2-1N 3-4N 3-3N 3-2N 3-1N 4-4N 4-3N 4-2N 4-1N 6-4N 6-3N 6-2N 6-1N 5-4N 5-3N 5-2N 5-1P 1-1P 1-3P 1-4P 1-2P 2-4P 2-3P 2-2P 2-1P 3-4P 3-3P 3-2P 3-1P 4-4P 4-3P 4-2P 4-1P 6-4
P 6-3
P
6-2P 6-1P 5-4
P 5-3P 5-2P 5-1长期取水样破坏性取植物样氮磷10mg/L 1mg/L 100mg/L 80mg/L
60mg/L 40mg/L 20mg/L 15mg/L 12mg/L
9mg/L 6mg/L 3mg/L 8.4cm
1
c
m
12cm
孔径
5cm
8.4cm 10c m
12cm
孔径5cm
64.8cm 44c m
湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展 许萌萌1，2张毅敏2高月香2彭福全2汪龙眠2吴晗2，3 (1.河海大学环境学院，南京210098，2.环境保护部南京环境科学研究所，南京210042，3. 常州大学环境与安全工程学院213164） 摘要：湖泊水体和沉积物中氮磷等营养盐的生物地球化学循环直接影响着湖泊的富营养化。所以全面了解氮磷等营养盐的含量分布特征及其来源，为湖泊富营养化的成因及氮磷迁移转化提供了科学的依据。目前，很多研究学者采用了野外采样、实验室分析和收集文献资料相结合的方法，研究了氮磷营养盐的形态含量及分布差异。 关键词：湖泊氮磷赋存形态分布特征 Advances in chemical speciation and distribution of nitrogen and phosphorus in lakes Xumeng Meng1,2Zhang Yimin2,Gao Yue Xiang2,Peng Fu Quan2,Wang Long Mian2,Wu Han2,3 Environment Department of Hohai University,Nanjing210098,2.Nanjing Institute of Environmental Sciences of,Ministry of Environmental Protection,Nanjing210042,3.Environmental and Safety Engineering Department of Changzhou University213164) Abstract:The biogeochemical cycles of nitrogen and phosphorus in the lake water and sediment directly affect the eutrophication of the lake.Therefore,a comprehensive understanding of the content distribution and source of nitrogen and phosphorus can provide a scientific basis for the cause of eutrophication and the migration and transformation of nitrogen and phosphorus.Currently,many researchers using a field sampling, laboratory analysis and the collection method of combining literature studied the content and distribution differences of morphology of nitrogen and phosphorus. Keywords:Lakes Nitrogen and phosphorus Chemical speciation Distribution characteristics 随着社会和经济发展，人为活动导致的湖泊污染已经成为当今世界面临的一个严重的环境问题，尤其是浅水湖泊的富营养化日益成为各国的主要环境问题。工农业废水大量排放，湖泊流域的水体及沉积物的污染问题日益突出，养殖水体尤为严重。水体氮磷营养盐含量过高易引发自身及外部水域的富营养化，严重时导致赤潮或水华频发。 沉积物承载着湖泊营养物质循环的中心环节，一方面对上覆水体起到净化水质的作用，另一方面又不断向上覆水释放营养盐发挥着营养源作用。沉积物氮磷主要来源于水体中颗粒有机物的沉降积累。水体中的氮磷进入沉积物都是要经过“沉降-降解-堆积”的3个阶段，自上而下呈现逐渐变小的趋势。但是由于各个地方物质来源组成、水动力环境、生物化学条件及生物种群等不同，使其含量在垂直分布变化上产生波动，从而反映出不同区环境的不同变化。上覆水的氮磷进入到沉积物中后，会发生明显的形态转化和再迁移作用，其“活性”取决于氮磷在沉积物中的形态[1]。当外源负荷受到控制后，沉积物作为内源污染源，其氮磷还可通过间隙水和上覆水进行物理、生物化学交换[2]。因此了解沉积物中的氮磷赋存和分布对防治富营养化，控制内负荷具有重要意义。养殖水域氮磷的赋存形态分布比较复杂，相关的研究很少。由于过量的污染物的排放，在低水位时期会超过洞庭湖湖自身净化的能力而对栖息于湖内的生物造成严重影响并危害到其生存[3]。 根据国内外调查研究的相关文献资料，湖泊流域的氮磷形态研究不仅仅局限在湖泊中，湖泊
土壤养分含量以及存在形态和特点 土壤形态 一、根据在土壤中存在的化学形态分为 （1）水溶态养分：土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物。 （2）代换态养分：是水溶态养分的来源之一。 （3）矿物态养分：大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的（对植物有效）。 （4）有机态养分：矿质化过程的难易强度不同。 二、氮的形态与转化 1、氮的形态：（全氮含量0.02%——0.3%） （1）无机态氮：铵离子和硝酸根离子，在土壤中的数量变化很大，1—50mg/kg （2）有机态氮：A、腐殖质和核蛋白，大约占全氮的90%，植物不能利用； B、简单的蛋白质，容易发生矿质化过程； C、氨基酸和酰胺类，是无机态氮的主要来源。 （3）气态氮： 2、氮的转化： 有机态氮的矿质化过程：氨化作用、硝化作用和反硝化作用； 铵的固定：包括2：1型的粘土矿物（依利石、蒙脱石等）对铵离子的吸附；和 微生物吸收、同化为有机态氮两种形式。 土壤是作物氮素营养的主要来源，土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类，其中95%以上为有机态氮，主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。小分 子的氨基酸可直接被植物吸收，有机态氮必须经过矿化作用转化为铵，才能被作物吸收，属于缓效氮。 土壤全氮中无机态氮含量不到 5%，主要是铵和硝酸盐，亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。大部分铵态氮和硝态氮容易被作物直接吸收利用，属于速效氮。无机态氮包括存在于土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤颗粒上的铵离子，作物都能直接吸收。土壤对硝酸根的吸附很弱，所以硝酸根非常容易随水流失。在还原条件下，硝酸根在微生物的作用下可以还原为气态氮而逸出土壤，即反硝化脱氮。部分铵离子可以被粘土矿物固定而难以被作物吸收，而在碱性土壤中非常容易以氨的形式挥发掉。土壤腐殖质的合成过程中，也会利用大量无机氮素，由于腐殖质分解很慢，这些氮素的有效性很低。 三、磷的形态与转化 1、形态（土壤全磷0.01%——0.2%） （1）有机态磷：核蛋白、卵磷脂和植酸盐等，占全磷总量的15%——80%； （2）无机磷：（占全磷20%—85%） 根据溶解度分为三类 A、水溶性磷： 一般是碱金属的各种磷酸盐和碱土金属一代磷酸盐，数量仅为0.01—— 1mg/kg。在土壤中不稳定，易被植物吸收或变成难溶态。
实验十九氮、磷 [实验目的] 1、试验并掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质。 2、试验磷酸盐的酸碱性和溶解性。 [实验用品] 仪器：试管、蒸发皿、烧杯、酒精灯 固体药品：氯化铵、硫酸铵、重铬酸铵、硝酸钠、硝酸铜、硝酸银 液体药品：H2SO4(3 mo1·L-1，浓)、NaNO2(0.5mo1·L-1，饱和)、KI(0.1mo1·L-1)、KMnO4(0.1mo1·L-1)、HNO3(1.5mo1·L-1、浓)、NH4Cl(0.5mol·L-1)、HCl(浓6 mo1·L-1、2mo1·L-1)、 FeSO4(0.5mo1·L-1)、NaNO3(0.5mol·L-1)；H3PO4(0.1mo1·L-1)、Na3PO4(0.1mo1·L-1)、 Na2HPO4(0.1mo1·L-1)、NaH2PO4(0.1mo1·L-1)、AgNO3(0.1mo1·L-1)、CaCl2(0.5mo1·L-1)、 Na2CO3(0.5mo1·L-1)、Na4P2O7(0.1mo1·L-1)、HAC(2mo1.L-1)、无水乙醇、氨水(2mo1·L-1)、 蛋白水溶液（1%） 材料：pH试纸、冰、木条、铂丝(或镍铬丝)、红石蕊试纸 [实验内容] 一、铵盐的热分解 在一支短粗且干燥的试管中，放入1g氯化铵。将试管垂直固定、加热，并用湿润的pH试纸横放在管口，检验逸出的气体，观察试纸颜色的变化，继续加热，pH试纸又有何变化?同时观察试管壁上部有何现象发生?试证明它仍然是氯化铵。解释原因，写出反应方程式。 分别用硫酸铵和重铬酸铵代替氯化铵重复以上的实验,观察比较它们的热分解产物,写出反应方程式。根据实验结果总结铵盐热分解产物与阴离子的关系。 现象和解释 NH4Cl == NH3↑+ HCl↑ 湿润的pH试纸先变蓝，后变红。因为NH3比HCl轻。试管壁上部有NH4Cl生成。铵盐易溶、受热易分解。 (NH4)2SO4== NH3↑+ NH4HSO4 (NH4)2Cr2O7== N2↑+ Cr2O3+ 4H2O 二、亚硝酸和亚硝酸盐 1．亚硝酸的生成和分解 将1ml浓度为3mo1.L-1的硫酸溶液注入在冰水中冷却的1ml饱和亚硝酸钠溶液中，观察反应情
氮磷的测定方法 一：国标测定方法（一般是测定水中的样品） 1、氮的测定，主要是测定其中的无机氮，无机氮又包含氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，不同形态的氮有不同的方法。 1.1氨氮的测定 方法：靛酚蓝分光光度法 原理：在弱碱性介质中，以亚硝铣铁氰化钠为催化剂，氨与苯酚和次氯酸钠盐反应生成靛酚蓝，在640nm处测定吸光值。 1.2亚硝酸盐的测定 方法：萘乙二胺分光光度法 原理：在酸性介质中要亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应，其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料，于543nm波长测定吸光值。 1.3硝酸盐的测定 方法：镉柱还原法 原理：水样通过镉还原柱，将硝酸盐定量地还原为亚硝酸盐，然后按重氮--偶氮光度法测定亚硝酸盐氮的总量，扣除原有亚硝酸盐，得硝酸盐氮的含量。2.磷的测定 2.1无机磷的测定 方法：磷钼蓝分光光度法 原理：在酸性介质中，活性磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼黄，用抗坏血酸还原为磷钼蓝后，于882nm波长测定吸光值。
二、沉积物中氮磷的测定-----利用流动注射仪法 1.方法简要：无机态氮和无机态磷用0.1mol/L盐酸浸取后测定；总氮、总磷采用氢氧化钠与过硫酸钾混合氧化剂进行氧化浸取后测定。 2.具体内容 2.1无机磷的测定：准确称取样品0.1000g，加入50ml大离心管中，加入25ml0.1mol/L盐酸，在HY-3震荡仪震荡2h（有的资料也说震荡16h[何清溪等的《大亚湾沉积物中磷的化学形态分布特征》]），然后离心（4500r/min，10min），取上清液2ml于小试管中，再加入8ml超纯水，混匀，测定无机磷。 2.2 总磷的测定：准确称取样品0.1000g，加入微波消解管中，加入由过硫酸钾和氢氧化钠制备的消解液中，在微波消解仪中消解（有固定程序选择），待消解结束冷却后，取10ml液体于100ml容量瓶中，加超纯水定容。摇匀后取混合液测定总磷。 （在880nm下测定吸光值。试剂：抗坏血酸；钼酸盐显色剂。） 2.3.无机氮的测定：取无机磷测定步骤中离心管中的上清液5ml，加入微波消解管中，再加入5ml消解液，消解，取2ml消解液于小试管中，加入8ml超纯水，混匀测定。 2.4.总氮的测定：取部分总磷测定步骤中的消解后液体，测定。 （在540nm下测定吸光值。试剂：磺胺显色剂，氯化铵缓冲液） 三、实验中应该注意的一些问题（参考文献） 1.消解液 1.1消解液的配置 普遍认为过硫酸钾在60 ℃时受热分解，也有文献（胡雪峰，沈铭能，许世远.测水体总氮应注意的一个问题[J].中国环境监测，2001（3）:41.）认为过硫酸钾在40 ℃时即受热分解，所以在配制碱性过硫酸钾溶液时，绝对不可高温加热溶解，最好采用自然室温溶解，或者在不过40 ℃的水浴中溶解。溶解过硫酸钾
土壤中氮和磷的形态提取方案 一、磷 磷以无机磷和有机磷两大类形式存在，其中无机磷的存在形式可以进一步分为易交换态磷或弱吸附态磷、铝结合磷、铁结合磷、闭蓄态磷、钙结合磷、原生碎屑磷。也有学者将无机磷分为可溶性磷、铁结合态磷、铝结合态磷、钙结合态磷、闭蓄态磷。由于有机磷分离和鉴定困难，因此许多学者将有机磷看作一个形态。 1、砂质土壤中水溶性磷提取方法的比较 目前，水溶性磷的提取方法和条件还没有统一，常用的提取剂除去离子水外，还有0．01 mol·l-1CaCl的中性盐。用去离子水直接提取时，因电介质浓度太低，提取物经离心后仍可保留较多的细胶体，这些细胶体不能通过普通滤纸过滤而消除，必须采取0．45μm微孔膜过滤才能有效地去除胶体物质，因此，许多研究采用稀溶液来替代去离子水来提取水溶性磷。但当土壤溶液中引入高浓度的钙离子时，溶液中的正磷酸根可与Ca离子作用形成溶解度较低的化合物，这可能会影响土壤水溶性磷的提取效果，而采用稀KCl可能避免这一问题。 用0．02 mol·l-1KCl提取水溶性磷操作方便，提取量与用去离子水提取0．451μm微孔膜过滤的磷接近，是砂质土壤水溶性磷较为理想的提取方法。而用去离子水提取仅过普通滤纸因滤液中残留胶体可使水溶性磷提取量偏高，用0．01 mol·1-1CaCl2提取，因ca2+浓度较高，可抑制土壤磷素的释放，使水溶性磷提取量偏低。 2、磷形态顺序提取分析方法 许多磷形态化学顺序提取法得到了运用。它的原理是利用不同化学浸提剂的特性，将沉积物中各种形态的无机磷加以逐级分离。它的原理是利用不同化学浸提剂的特性，将沉积物中各种形态的无机磷加以逐级分离。是在Tessier等研究结果基础上发展起来的顺序提取方法——BCR顺序提取方法。欧共体标准物质局（BCR，现名欧共体标准测量与检测局）为解决由于不同的学者使用的流程各异、缺乏一致的实验步骤和相关标准物质、世界各地实验室的数据缺乏可比性等问题，欧盟委员会通过建立标准，测量和测试框架发起了一个综合性项目，主要目的是：①设计一个合理的顺序提取流程；②测试内部试验研究中所选用的流程；③鉴
农业环境科学学报2010,29(8):1571-1575Journal of Agro-Environment Science 摘 要：选取10种水生植物水罂粟、黄花水龙、大聚藻、香菇草、水芹、大薸、凤眼莲、美人蕉、黄菖蒲和鸢尾等为研究对象，于2009 年2月中旬至6月中旬在室内静水条件下对其吸收氮、磷和净化水质的能力进行了比较研究。结果表明：（1）不同水生植物的净增 生物量差异较大，变化范围为109.9~1511.1g ·m -2，其中香菇草净增生物量最高，是黄花水龙（最低）的13.7倍；（2）不同水生植物的氮、 磷含量差异较小，其氮、磷量变化范围分别为13.67~26.38mg ·g -1和1.16~3.50mg ·g -1；（3）不同水生植物的水质净化能力差异较大， 10种水生植物的水质氮、磷去除率范围分别为36.3%~91.8%和23.2%~94.0%，10种水生植物的氮、磷吸收贡献率分别占水质氮、磷去除率的46.3%~77.0%和54.3%~92.7%。水体氮、磷去除率与水生植物净增生物量存在较高相关性，而与植株氮、磷含量不存在相关性，因而氮、磷吸收量而不是植株氮、磷含量应作为水生植物筛选的一个重要指标。关键词：水生植物；氮、磷吸收；水质净化中图分类号： X173文献标志码： A 文章编号： 1672-2043(2010)08-1571-0510种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究 金树权1，周金波1，朱晓丽2，姚永如3，蔡国成3，陈若霞1 （1.浙江省宁波市农业科学研究院生态环境研究所，浙江宁波315040；2.宁波市农村水利管理处，浙江宁波315000；3.宁波市鄞州区下应街道农办，浙江宁波315100）Comparison of Nitrogen and Phosphorus Uptake and Water Purification Ability of Ten Aquatic Macrophytes JIN Shu-quan 1,ZHOU Jin-bo 1,ZHU Xiao-li 2,YAO Yong-ru 3,CAI Guo-cheng 3,CHEN Ruo-xia 1 （1.Ecology and Environment Institute,Ningbo Academy of Agricultural Science,Ningbo 315040,China;2.Ningbo Rural Water Management Division,Ningbo 315000,China;3.Agriculture Office of Xiaying Street,Yinzhou Distract,Ningbo City,Ningbo 315100,China ） Abstract ：Ten aquatic macrophytes uptake of nitrogen （N ）and phosphorus （P ）and their water purification capacity were investigated in hy －drostatic conditions from middle February 2009to middle June 2009,including Hydrocleys nymphoides,Jussiaea repens,Myriophyllum aquaticum,Hydrocotyle vulgaris,Oenanthe javanica,Pistia stratiotes,Eichhornia crassipes,Canna indica,Iris pseudacorus,Iris tectorum .Results showed that （1） the net accumulated biomass strongly changed from 109.9g ·m -2to 1511.1g ·m -2among different aquatic macro －phytes,with the highest biomass of Hydrocotyle vulgaris and the lowest of Jussiaea repens;（2）there was little difference in N and P concen －tration among different aquatic macrophytes,with the range of N and P contents 13.67~26.38mg ·g -1and 1.16~3.50mg ·g -1,respectively;（3）there was greater difference in the water purification ability among thsee ten aquatic macrophytes,with the range of N and P removal efficien －cy 36.3%~91.8%and 23.2%~94.0%,respectively.The uptake of N and P and their accumulation in macrophytes were the main mechanism for the water purification,which accounted for 46.3%~77.0%and 54.3%~92.7%of the nitrogen and phosphorus removal efficiency.N and P removal efficiency in water body was significantly correlated with plant net accumulated biomass,but not with N and P concentration in macrophytes,thus N and P absorption instend of N and P concentration should be an important index for aquatic macrophytes choosing.Keywords ：aquatic macrophyte ；nitogen and phosphorus uptake ；water purification 收稿日期：2010－02－01基金项目：宁波市重大科技攻关择优委托项目（2008C50019）；宁波市 鄞州区科技攻关项目（鄞科2009－99）；宁波市科技局一般攻关项目（2010C10009） 作者简介：金树权（1981—），男，浙江嵊州人，博士，主要从事农村生态 环境研究。E－mail ： jinshuq＠126．com 通讯作者：陈若霞E－mail ： crx900＠163．com 水体富营养化是我国江河、湖泊、水库等地表水体的重要水环境问题之一，而水体中过高的氮、磷浓度是引起水体富营养化的主要原因[1-3]。控制和修复富营养化水体的生态工程有很多，如人工湿地[4-6]、植物 缓冲带[7-8]、生态浮（床）岛[9-10]等，在这些生态工程中水 生植物是不可缺少的一部分。水生植物不但能直接吸收水体中的营养物质，而且能输送氧气到根区为微生物的生长、繁殖和污染物降解创造适宜条件[11]。不同的水生植物具有不同的生长特性和氮、磷吸收能力，这就使得不同水生植物的水质净化能力存在较大的差异。目前大部分研究侧重于人工湿地系统、植物浮床系统的水质净化能力分析和系统中水生植物的氮、 磷吸收能力研究[4-5，10] ，在室内控制条件下也有一定的 相关研究[10， 12]，但是很少有在室内控制条件下同时比
读《氮磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对水环境质量的影响》 作者——陈英旭梁新强 前言：本书是陈英旭教授领导的团队对太湖流域水环境近十年来持续研究的成果，从田间中观到区域宏观阐明农田土壤氮磷流失的发生机制和界面过程。估算了区域氮磷流失强度与通量，提出了利用新型硝化抑制剂，生态施肥和生态灌溉等方法圆头阻控氮磷流失的策略和措施建议。 国际上关于农田养分流失提出“最佳管理措施”（BMPs Best Management Practices ）1、农田最佳养分管理，2、农业水土保持技术及其配套措施，3、等高线条带种植技术，4、在水源保护区指定和执行限定性农业生产技术标准。 内容 农业面源污染：泛指污染物从非固定的地点，通过径流汇入受纳水体并引起水体富营养化或其他形式的污染。三大特征：发生具有随机性，排放途径和排放污染物具有不确定性，时空的差异性。研究的核心过程：降雨径流（代表有美国SCS 模型），土壤侵蚀（美国提出的通用土壤流失方程USLE及后来改进的RUSLE），地表溶质溶出（有效混合深度EDI），土壤溶质溶出四个过程。 农业面源研究常用模型：RUSLE CREAMS AGNPS ANSWERS WEPP SWAT 美国农业部农业研究局（US departent of agriculture and agriculture research service USDAARS）在1992年12月正式发行RUSLE（revised universal soil loss equation）RUSLE是一套完整软件，可以测出适用于不同地区不同作物和耕作方式及林地、草地灯土壤侵蚀速率的很小的变化。 农业面源污染主要调控技术：面临的问题，缺乏适合中国农村特色的施肥技术，不合理的田间耕作管理模式。 稻田淹水时期通过降雨径流及排水径流大量流失的氮磷已经成为影响水体环境的一个重要农业面源污染源。研究对杭嘉湖平原的杭州市，湖州市和嘉兴市调查水中典型水生植物浮萍与藻的数量及分布情况，同时以嘉兴双桥农场大田为例，进一步探讨浮萍密度，藻的数量及多样性以及叶绿素a含量对不同施肥量的响应状况。大量研究表明，藻类数量总量与叶绿素a之间有很好的直线正相关关系，可以作为藻类生物量的表征。而叶绿素a含量与浮萍密度之间呈显著的线性负相关，说明浮萍的生长抑制了田面水中藻类的生长于繁殖。 浮萍除了本身吸收大量氮磷外还影响水体硝化和反硝化及氨挥发等主要氮素转化过程,稻田中大量生找的浮萍可加快田面水尿素态氮的水解过程，浮萍可以起到降低氮素流失的潜能作用，浮萍层的存在可明显降低氨挥发损失，同时有利于提高氮素利用率。 硝化作用是在通气条件下由土壤微生物把氨气和某些胺化合物化为硝态氮化合物的过程。SWAT（soil and water assessment tools）主要是模拟和预测不同土地利用类型和多种农业管理措施对流域的水，泥沙，化学物质的长期影响。
农作物必需的营养元素 作物生长要从土壤中吸收几十种化学元素作为养料。主要有：碳（c）、氢（H）、氧（0）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca ）、镁（Mg)、硫（s）、铁（Fe ）、铜（Cu ）、锌（zn ）、硼（B）、铬（M0）、锰（Mn）、氯（cl ）等。前十种，花木需要 量较多，约占于物重的百分之几至千分之几，通常称为大量元素；而后六种，花木需要量 很少，约占于物重的万分之几，乃至百万分之几，称微量元素。尽管花木对各种营养元素 需要量差别很大，但它们对花木的生长、发育却起着不同的作用，既不可缺少，也不可相 互代替。碳、氢、氧是组成花木的主要元素，占干物重的90~以上，它们能从空气中和土 壤中获得。但对氮、磷、钾，花木的需要量要比土壤的供应量大得多，故必须经常施肥来 加以补充。通常把氮、磷、钾称为肥料的“三要素”。在一般条件下，钙、镁、硫、铁和其 他微量元素都从土壤中得到但我国南方地区，因雨水多，钙、镁容易流失，需要适当补充。铁在石灰性土壤中，有效性降低，会引起植株黄化，也需要补充。 二、各种营养元素的主理作用 氮：是构成植物体的最小单位—细胞的重要组成部分之一。蛋白质是细胞的主要组成 部分，而氮在蛋白质中约含：6~18~。氮也是时绿素的重要组成部分，植物进行光合作用，需要叶绿素。此外，植物体内所含的维生素、激素、生物碱等有机物中也含有氮素。氮一 般积集在幼嫩的部位和种子里。当氮素供应充足时，植物的茎叶繁茂、时色深绿、延迟落叶；反之，氮素不足，植株就矮小，下部叶片首先缺绿变黄，逐步向上扩展，叶片簿而黄。当然，如果缺氮，肥施得过多，尤其在磷、钾供应不足时，会造成徒长、贪青、迟熟、易 倒伏、感染病虫害，特别是一次用量过多会引起烧苗，所以一定要注意合理的施肥。 磷：磷是组成植物细胞的重要元素，也是很多酶的组成部分，它能促进细胞分裂，对 根系的发育有很大的促进作用。磷参与植物体内的一系列新新陈代谢的过程，如光合作用、碳水化合物的合成、分解、运转等。磷能促进体内可溶性糖类的贮存，因而能增强植物的 抗旱抗寒能力。在苗期能促进根系发育，使根系早生快发，促进开花，对球根花卉能提高 质量和产量。反之，磷素供应不足时，植物生长受到抑制，首先下部时片叶色发暗呈紫红色，开花迟，花亦小。 钾：它不直接组成有机化合物，而参与部分代谢过程和起调节作用。主要以离子态存在，在休内移动性大，通常分布在生长最旺盛的部位，如芽、幼叶、根尖等处。钾供应充 足时，能促进光合作用，促进植物对氮、磷的吸收，有利于蛋白质的形成，使圭叶茁壮， 枝杆木质化、粗壮，不易倒伏，增强抗病和耐寒能力。缺钾时，休内代谢易失调，光合作 用显著下降，茎杆细瘦，根系生长受抑制，首先者叶的尖端和边缘变黄直至桔死，严重时 会使大部分叶片枯黄。 钙：钙是细胞壁中胶层的组成成分，以果胶钙的形态存在。钙易被固定下来，不能转 移和再度利用。植物缺钙时，细胞壁不能形成，并会影响细胞分裂，妨碍新细胞的形成致使根系发育不良，植株矮叭严重时会使植物幼叶卷曲、叶尖有粘化现象，叶缘发黄，逐渐 枯死，根尖细胞腐烂、死亡。
肥料中氮磷钾养分的主要存在形态肥料的质量好与否，除了总养分含量和氮、磷、钾各自的单养分比例外，作为营养元素的氮、磷、钾养分的在肥料中的存在形态也和施用效果有着直接的联系，也是衡量肥料品质的一个比较重要指标。 由于国家规定肥料在标明养分含量时，对其中的氮磷钾养分存在的形态并没有明确的要求，因此，往往被人们忽视了这些重要营养成分的形态。例如对氮的含量就是一个例 子，并不要求标明其中有多少铵态氮(NH 4+-N)，多少硝态氮(NO 3 --N)，多少尿素态氮。 下面针对氮磷钾在肥料中存在的主要形态及各自的作用分别加以说明： 一、氮的主要形态 肥料中的氮主要有三种存在形式： 铵态氮 硝态氮 尿素氮（或酰胺态氮） 大量研究及田间表明，植物可以大量吸收的氮，是铵态氮和硝态氮，也可吸收少量有机态氮，如尿素和结构比较简单的氨基酸。 铵态氮是还原态，为阳离子；硝态氮是氧化态，为阴离子。它们所带的电荷不用，在土壤中的行为以及对植物的营养特点也不一样。不能简单地说哪种形态好，哪种形态不好。它们的好坏与施用条件和作物种类等有关。铵态氮在带阴离子的土壤胶体中容易被吸附，而硝态氮则不能被吸附，具有更大的移动性。硝态氮被植物吸收后，要经过硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵态氮后，才能进一步合成氨基酸。不同作物施用两种形态氮的反应往往不一。水稻施用铵态氮的效果比硝态氮好。因为水稻幼苗根中缺少硝酸还原酶，对硝态氮不能很好利用。除水稻本身原因外，水田中施用硝态氮易于流失，而且在淹水条件下的反硝化作用也是氮素损失的原因。因此，在水稻田施用硝态氮肥，有资料认为其肥效只有铵态氮肥的60%—70%。而与此相反的是烟草和蔬菜，它们是喜硝态氮的作物。硝态氮肥极易溶解，在土壤中活动性大，能迅速提供作物氮素营养，同时，又易于流失，肥效较短。这种特性符合烟草的要求，叶片要生长快，在适当时候又能落黄“成熟”。而且硝态氮有利于烟草体内形成柠檬酸、苹果酸等有机酸，烤出的烟叶品质好，燃烧性好。蔬菜施用硝态氮产量高，如硝态氮低于肥料全氮的50%，产量明显下降。因此，生产烟草、蔬菜专用肥时，氮肥中要有一定比例的硝态氮。但由于在土壤水分、温度、通气条件适宜时，铵态氮可经硝化作用，氧化成硝态氮。所以，烟草、蔬菜也不是绝对不能施用含铵态氮的肥料。另外，施用硫酸铵等生理酸性肥料作物生长不好，往往不是由于铵态氮肥不宜，而是由于生理酸性造成的。尿素是生产干粉法粒状复混肥常用的氮源，施入土壤后一般要经过脲酶水解，转化成铵态氮肥，才能
植物体内全氮、磷、钾的测定一、实验原理 作物体中的氮、磷、钾通过硫酸和H 2O 2 消化，使有机氮化物转化成铵态氮，各种形态磷 化物转化成磷酸，N、P、K均转变成可测的离子态（氮转化为NH4+，磷转化为H3PO4，钾为K+）。然后采用相应的方法分别测定。 磷的测定原理（钒钼黄比色法）：在酸性条件下，溶液中的磷酸根与偏钒酸盐和钼酸盐作用形成黄色的钒钼酸盐。黄色深浅与溶液中磷浓度呈正比。此法要求酸度0.04—1.6N（以0.5—1.0N最好）；测磷浓度范围0—20mg/kg，比色波长460—490nm，磷浓度低时选用较短的波长，反之可选较长的波长。 钾的测定原理（火焰光度法）：含钾溶液雾化后与可燃气体（如：汽化的汽油等）混合燃烧，其中的钾离子（基态）接受能量后，外层电子发生能级跃迁，呈激发态，由激发态变成基态过程中发射出特定波长的光线（称特征谱线）。单色器或滤光片将其分离出来，由光电池或光电管将特征谱线具有的光能转变为电流。用检流计测出光电流的强度。光电流大小与溶液中钾的浓度呈正比，通过与标准溶液光电流强度的比较求出待测液中钾的浓度。 二、仪器与试剂 仪器：分析天平（0.0001）、凯氏定氮仪、分光光度计、火焰光度计、消煮管、容量瓶（50ml）移液管（5、10、20ml） 消煮及定氮试剂：1．浓硫酸 2．30％H 2O 2 3. 10mol/L NaOH：称400.0ｇNaOH溶解于1L蒸馏水中 4. 显色剂：称0.099ｇ溴甲酚绿和0.066ｇ甲基红，溶于95％乙醇且定容至100ml 5. 2％硼酸：称样品20.0ｇH3BO2溶于1L蒸馏水中 6. 硼酸指示剂：取显色剂20 ml与1L２％硼酸溶液混合均匀 7.0.02N H2SO4 （0.01 mol/L）标准溶液：量取浓H2SO42.83ml定容至5 L 8. 0.01N H2SO4 ：将0.02N H2SO4稀释1倍 （7.8合并： 1.413ml定容到5L） 测P、K试剂：1．钒钼酸试剂：25.0克钼酸铵〔（NH4）2Mo7O2? 4H2O〕溶于400ml水中，另取1.25克偏钒酸铵（NH4VO3）溶于300ml沸水中，冷却后加入250ml浓HNO3，冷却后，将钼酸铵溶液慢慢地混入偏钒酸铵溶液中，边混边搅拌，用水稀释至1升。 2．2，4—二硝基酚指示剂：0.25克2，4—二硝基酚溶于100ml乙醇中。 3．磷、钾混合标准液：称取105℃烘干的KH2PO4（A.R）2.1968克，KCI 0.7030克，