10种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究_金树权
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
2010年8月
较研究包括不同类型水生植物的氮、磷吸收和水质净化能力，以及水生植物氮、磷吸收和其他作用在水质氮、磷降解中的作用贡献率。
本研究选取浮叶、浮水和挺水3种类型10种水生植物为研究对象，在室内静水条件下通过植物生物量，植株氮、磷含量，水质氮、磷降解率等多方面分析对10种水生植物的氮、磷吸收和水质净化能力进行比较研究，以期为水生植物在生态工程中的选择应用提供理论依据。
1材料与方法
1.1研究概况
本试验在宁波市农业高新技术实验园区大棚内进行，选用长×宽×高为70cm×60cm×50cm的塑料桶进行盆栽试验。首先在塑料桶底部铺设20~30cm的细黄沙供水生植物扎根，试验用水为农田沟渠水加入（NH4）2SO4和KH2PO4配制而成的富营养化水，根据预备试验结果，考虑到水生植物氮、磷降解能力的差异和实验误差等问题，不同水生植物的试验桶加入的氮、磷有所差异，各桶的总氮（TN）16.0~110.51mg·L-1，总磷（TP）2.49~9.03mg·L-1。试验共选择不同类型的10种水生植物进行对比试验，包括浮叶植物：水罂粟（Hy－drocleys nymphoides）、黄花水龙（Jussiaea repens）；浮水植物：大薸（Pistia stratiotes）、凤眼莲（Eichhornia cras－sipes）；挺水植物：大聚藻（Myriophyllum aquaticum）、香菇草（Hydrocotyle vulgaris）、水芹（Oenanthe javanica）、美人蕉（Canna indica）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）、鸢尾（Iris tectorum）。每种水生植物设3个重复另外设3个无水生植物的空白对照，共计33个试验水桶。在2008年9月将供试植物移入桶内进行培养和越冬，从2009年2月中旬开始试验。
1.2分析方法
植物生物量测定：在2009年2月和6月中旬测定水生植物起始和终止的生物量，两者差值为水生植物净增生物量。根据水生植物的特点分两种方法进行生物量测定，植株较明显的水生植物选取各桶高、中、矮3株具有代表性的植株并统计各桶相应植物株数，植株不明显的水生植物利用20cm×20cm的铁丝框框定范围后进行采样。植物采样后送至实验室用自来水洗去残留物，然后放置在阴凉处晾干表面残留水分，将茎叶部和根部分开称量湿重，之后将其在80℃烘箱中烘至恒重后称量干重，最后把结果换算成单位面积植物干重。将烘干后的植物样品用碾磨机粉碎，
过0.25mm筛后保存，用于测定植株氮、磷含量。
水质和植株总氮总磷测定：在2009年2月中旬至6月中旬研究期间每月取样测定水质总氮、总磷，因取样、植物吸收和蒸发损失水分用蒸馏水进行补充，水质TN用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB 11894—1989），TP采用钼酸铵分光光度法（GB11893—1989）测定[13]。植株氮、磷含量在2009年2月中旬和6月中旬各测定1次，预处理好的植物样品采用浓硫酸-过氧化氢法消解，其后植株TN用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB11894—1989），植株TP采用钼酸铵分光光度法（GB11893—1989）测定。
为明确10种水生植物的水质净化能力以及水生植物氮、磷吸收在水质净化过程中的作用，本研究在测定植物生物量、植株氮、磷含量、水质氮、磷浓度的基础上进行水体氮、磷去除率η1、水生植物氮、磷吸收贡献率η2以及其他作用氮、磷降解贡献率η3的计算，计算如公式（1）、（2）、（3）所示。
η1=（C1Q1-C2Q2）/C1Q1×100%（1）
η2=（P2B2-P1B1）/（C1Q1-C2Q2）×100%（2）
η3=100%-η2（3）式中：C1，C2和Q1，Q2分别表示水质的起始、终止浓度（mg·L-1）和水量（L）；P1和B1分别表示2009年2月中旬水生植物茎叶部或根部的氮、磷含量（mg·g-1）和生物量（g）；P2和B2分别表示2009年6月中旬水生植物茎叶部或根部的氮、磷含量（mg·g-1）和生物量（g）。采用DPS数据处理系统对试验结果进行单因素方差分析和相关性分析。
2结果与分析
2.1水生植物的生物量变化
经过4个月的生长，水生植物的净增生物量差异较大（表1），变化范围为109.9~1511.1g·m-2（干重），净增生物量最高的香菇草是最低的黄花水龙的13.7倍。所选的10种水生植物中，黄花水龙和水罂粟的净增生物量显著低于其他8种水生植物的净增生物量；大薸和凤眼莲的净增生物量在10种水生植物中属于中等水平；大聚藻、香菇草和水芹属于丛生挺水植物，净增生物量均较高，分别达1214.1、1511.1g·m-2和935.6g·m-2，特别是香菇草其净增生物量显著高于其他9种水生植物；美人蕉属于多年生宿根草本挺水植物，净增生物量高达1202.3g·m-2，其中茎叶部在试验期间增加5.6倍，净增生物量为996.5g·m-2，占总净增生物量的82.9%；黄菖蒲和鸢尾同属鸢尾科挺水
金树权等：10种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究1572
第29卷第8期农业环境科学学报植物，具有较强的耐寒性，在我国南方地区冬季低温条件下也能正常生长，但从生物净增生物量角度看这
两者都不高，分别为313.8g ·m -2和340.5g ·m -2，并且茎叶部和根部的净增生物量相差较少。
2.2水生植物的植株氮、磷含量
不同水生植物的植株氮、磷含量相差较少（表2），不同时期不同植物部位的植株含氮量变化范围为13.67~26.38mg ·g -1，植株含磷量变化范围为1.16~3.50mg ·g -1。2月中旬的植株氮、磷含量均大于6月中旬的植株氮、磷含量，这可能与水质起始氮、磷浓度较高有关，也可能因为水生植物在生长初期植株氮、磷含量相对较高有关；从植株部位上看，同一水生植物茎叶部的氮、磷含量大于根部的氮、磷含量，从通过收割植物去除氮、磷的角度看，茎叶部的植物氮、磷含量越高越有利于通过收割植物去除氮、磷，如美人蕉的茎叶部生物量和氮、磷含量均较高，定期收割可大大
提高水质净化效果。
2.3水生植物氮、磷吸收和水质净化能力分析
不同水生植物的水质净化能力存在较大差异（表3），
10种水生植物的水质氮去除率为36.3%~91.8%，水质磷去除率为23.2%~94.0%。水体中磷主要依靠植物吸收、底质和根系吸附等途径去除[14-15]，而水体氮的去除除了这两条途径外，还存在氨的挥发、硝化和反硝化等[16-17]途径。本研究将水质氮、磷去除作用分为植物吸收和其他作用两部分进行研究。从表3可以看出，水生植物的氮吸收贡献率为46.3%~77.0%，其他作用氮降解贡献率为23.0%~53.7%；水生植物的磷吸收贡献率为54.3%~92.7%，其他作用磷降解贡献率为
7.3%~45.7%。与相关研究相比[10，18-19]
，本研究中水生植物氮、磷吸收的贡献率相对较高，这可能是因为本试验在静水条件下进行，吸附于底质和根系的氮、磷由于水质氮、磷浓度的降低而再次释放到水体而被植物
表210种水生植物的植株氮、磷含量
Table 2Plant nitrogen and phosphorus contents of ten aquatic macrophytes
植物名
含氮量/mg ·
g -1含磷量/mg ·
g -12月中旬
6月中旬
2月中旬
6月中旬
茎叶部
根部茎叶部根部茎叶部根部茎叶部根部水罂粟21.12±1.37b —17.96±1.58ab — 3.50±0.25a — 2.40±0.24ab —黄花水龙23.44±1.05ab —18.59±0.61a — 3.44±0.22a — 2.59±0.12a —大聚藻23.33±1.52ab —15.66±0.67b — 1.79±0.10ef — 1.36±0.20fg —香菇草21.35±1.53b —11.55±0.85c — 1.55±0.08f — 1.16±0.17g —水芹20.95±1.75b —16.43±0.98ab — 2.83±0.11bc — 2.19±0.14bc —大薸22.38±1.80b 17.80±0.80b 16.68±1.11ab 13.67±1.23b 3.25±0.21ab 2.43±0.19a 2.63±0.37a 1.62±0.15b 凤眼莲23.79±1.84ab 19.76±0.84b 16.96±1.56ab 14.23±0.88b 2.40±0.21cd 2.16±0.18ab 1.98±0.23cd 1.77±0.17b 美人蕉26.38±1.92a 24.68±1.95a 17.97±0.89ab 19.71±0.75a 2.24±0.17d 2.41±0.21a 1.62±0.06ef 2.05±0.18a 黄菖蒲23.18±1.47ab 18.60±0.62b 18.34±1.22ab 16.20±0.19b 2.16±0.08de 1.89±0.15b 1.77±0.08de 1.59±0.11b 鸢尾
21.40±2.75b
19.30±0.53b
18.18±0.89ab
15.98±0.33b
2.08±0.15de
1.93±0.11b
1.85±0.16cde
1.67±0.16b
表110种水生植物的生物量变化
Table 1Variation of biomass of ten aquatic macrophytes
注：同一列数据后不同小写字母表示在P <0.05差异显著水平。下同。
植物名茎叶部/g ·
m -2根部/g ·m -2总净增生物量/
g ·m -22月中旬6月中旬净增量2月中旬6月中旬净增量水罂粟83.2±7.4208.6±21.0125.4±28.3———125.4±28.3f 黄花水龙59.4±1.9169.3±20.5109.9±22.4———109.9±22.4f 大聚藻472.1±25.21686.2±91.81214.1±67.6———1214.1±67.6b 香菇草445.9±20.31957±125.91511.1±106.8———1511.1±106.8a 水芹617.4±35.61553.0±140.1935.6±108.2———935.6±108.2c 大薸52.6±7.4352.6±30.9300.0±25.415.0±1.687.8±6.472.8±4.9372.8±25.9e 凤眼莲117.2±6.6621.0±28.9503.8±22.548.1±4.7152.9±10.1104.8±5.6608.6±28.0d 美人蕉216.6±7.91213.1±166.4996.5±166.2410.8±21.3616.6±19.5205.8±8.41202.3±158.4b 黄菖蒲587.1±23.6780.9±38.3193.8±21.9578.2±22.0698.2±23.5120.0±3.5313.8±25.4e 鸢尾
545.8±38.4
690.3±69.9
144.5±50.3
638.8±33.2
698.2±32.8
196.0±10.4
340.5±40.0e
1573
2010年8月
吸收。从其他作用氮、磷降解贡献率的比较来看，氮的降解贡献率要明显高于磷的降解贡献率，这是因为水体中磷的去除除了植物吸收外只有依靠底质和根系吸附去除，而氮的去除还存在氨的挥发、硝化和反硝化等途径，水生植物能输送氧气到根区，为微生物的硝化反硝化提供适宜条件从而提高水体中氮的去除效率。
3讨论
从不同类型水生植物的生物量变化比较看（表1），浮叶植物的总净增生物量较低，这可能是因为浮叶植物的生长相对较慢，而且其生物量仅在根系和水面浮叶，不会向水面以上空间立体发展；大薸和凤眼莲都属于浮水植物，通过分蘖生殖能快速繁殖，生物量增长较快，但由于本试验在桶内进行其生长范围受限制，生物净增量并不高；挺水植物则可以在水面上下很大空间立体发展，因此其生物量非常大。从表3的结果可以看出，除黄菖蒲和鸢尾两种耐寒性挺水植物总净增生物量较少外，其余丛生和宿根挺水植物都具有较大的总净增生物量。
将水质氮、磷去除率与水生植物净增生物量、植株氮、磷含量进行相关性分析，水质氮、磷去除率与水生植物净增生物量相关性较高，分别高达0.854（P <0.01）和0.770（P <0.01），而水质氮、磷去除率与水生植物植株氮、磷含量不存在相关性关系，可见水生植物的净增生物量是决定水生植物水质净化能力的一个重要因素，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。在所选10种水生植
物中，大聚藻、
香菇草、水芹和美人蕉具有较高的水质净化能力，可以作为优选水生植物在生态工程中进行利用，特别是大聚藻和香菇草具有一定的耐寒特征，在我国南方地区冬季低温条件下能少量生长；大薸和凤眼莲这两种浮水植物因繁殖速度极快而被认为具有生物侵略性[20]，如果进行定期打捞清理其水质净化能力也应较高，但在生态工程利用中应注意其管理，否则将泛滥成灾；水罂粟、黄花水龙、黄菖蒲、鸢尾的水质净化效果相对较差，但是黄菖蒲和鸢尾在我国南方地区冬季低温条件下能正常生长，因此可以将这两种挺水植物与其他水生植物组配使用，以提高冬季条件下的持续净水能力和景观效果。
当然，静水条件和自然条件存在较大的差异，在自然条件下由于水体具有流动性，水质中的氮、磷通过沉淀、底质吸附和微生物降解等其他作用可能会比在静水条件下大大增强。水生植物的生长由于不受空间局限其总净增生物量也会有所增加，特别是浮水植物的生物量变化。本文在静水条件下的研究结果虽然具有一定的局限性，但仍对水生植物的筛选具有一定的参考价值。
4结论
本研究在2009年2月中旬至6月中旬期间在室
内静水条件下通过植物生物量、植株氮、磷含量、水质氮、磷降解率等多方面分析，对10种水生植物的氮、磷吸收和水质净化能力进行比较研究，可以得出如下结论：
（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，净增生物量最高的香菇草是最低的黄花水龙的13.7倍。
表310种水生植物的氮、磷去除率及各作用的贡献率
Table 3Nitrogen and Phosphorus removal efficiency of ten aquatic macrophytes and contributions of different effects
植物名水质氮去除率/
%植物氮吸收贡献率/%其他作用氮降解贡献率/%水质磷去除率/
%植物磷吸收贡献率/%其他作用磷降
解贡献率/%茎叶部根部茎叶部根部水罂粟55.3±3.6d 51.0±3.6-49.0±3.632.9±2.3f 60.6±4.2-39.4±4.2黄花水龙36.3±2.4f 67.2±5.1-32.8±5.123.2±1.5g 82.2±5.6-17.8±5.6大聚藻89.9±2.3a 71.2±1.8-28.8±1.875.3±1.9bc 92.0±2.3-8.0±.2.3香菇草91.8±2.0a 65.5±1.5-34.5±1.579.1±2.5b 91.8±3.0-8.2±3.0水芹91.5±1.4a 72.3±1.2-27.7±1.294.0±1.9a 92.7±1.9-7.3±1.9大薸74.9±3.1c 62.5±2.612.4±0.525.1±3.169.9±1.6d 73.1±1.710.2±0.216.7±1.9凤眼莲80.4±2.2b 66.5±1.810.5±0.323.0±2.177.8±2.2bc 76.8±2.213.5±0.49.7±2.6美人蕉88.0±2.9a 67.4±2.38.4±0.324.1±2.674.3±1.6c 77.2±1.714.3±0.38.5±2.0黄菖蒲38.6±3.4f 26.0±2.420.3±1.853.7±4.229.3±2.4f 47.1±3.77.2±0.645.7±4.3鸢尾50.0±3.8e 26.2±2.030.5±2.443.3±4.450.4±4.0e 31.9±2.736.3±3.031.29±5.7CK
22.6±1.8g
0.0
0.0
100.0
17.4±1.7h
0.0
0.0
100.0
金树权等：
10种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究1574
第29卷第8期农业环境科学学报
（2）不同水生植物的植株氮、磷含量差异较小，不同时期不同植物部位的植株含氮、磷量变化范围分别为13.67~26.38mg·g-1和1.16~3.50mg·g-1；同一水生植物相同部位在2月中旬的植株氮、磷含量要大于6月中旬的植株氮、磷含量，同一水生植物相同时期茎叶部氮、磷含量要大于根部植株氮、磷含量。
（3）不同的水生植物的水质净化能力存在较大差异，10种水生植物的水质氮、磷去除率分别为36.3% ~91.8%和23.2%~94.0%，大聚藻、香菇草、水芹和美人蕉具有较高的水质净化能力。水体氮、磷去除率与水生植物净增生物量存在较高相关性，分别为0.854（P<0.01）和0.770（P<0.01），而与植株氮、磷含量之间不存在相关性关系。10种水生植物的氮、磷吸收贡献率分别占水体氮、磷去除率的46.3%~77.0%和54.3% ~92.7%。
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生态塘水生植物对受污染河水中氮磷的净化效果
生态塘水生植物对受污染河水中氮磷的净化效果 水生植物是水生态系统的重要组成部分，对水生态系统的物质循环和能量传递起到重要作用。水生植物可以通过自身的吸收、吸附和与微生物的协同作用，有效降低水体中氮、磷含量和有机污染物水平，净化水质。采用水生植物净化污水，具有处理效果好、投资少、管理成本低、景观美化等功能。本试验挑选狐尾藻、水白菜两种水生植物，应用到生态塘1—水平潜流人工湿地—生态塘2复合系统中的生态塘中，研究水生植物对受污染河水中氮磷的净化效果 一、材料与方法 1.1 试验装置 该复合系统由生态塘1、水平潜流人工湿地、生态塘2三个独立的系统串联而成，各级系统形成一定的高度差，用于保持系统处理的进出水在重力作用下顺畅流动，形成一个无能耗污水处理系统。该复合系统的基质填料为碎石和沙子，其中生态塘1和生态塘2从底部往上分别铺设5cm的大碎石(Φ=2～4cm)和沙子，水平潜流人工湿地从底部往上分别铺设大碎石20cm，小碎石(Φ=1～2cm)50cm，沙子10cm。各级系统分别种上植物(如图1、表1)。 1.2 生态塘植物 狐尾藻(MyriopHyllumverticillatum)：被子植物门、双子叶植物纲、小二仙草科中的狐尾藻属，水生草本，均为沉水植物。中国狐尾藻属植物常见有4～5种，如小狐尾藻、穗花狐尾藻、轮叶狐尾藻、三裂叶狐尾藻等。狐尾藻可作水生态修复植物、观赏植物，全草为草鱼和猪的饲料。 水白菜：学名大薸(Pistiastratiotes)，天南星科大薸属，多年生浮水生植物本。水白菜雌雄同株，繁殖迅速，原产巴西，20世纪50年代被作为猪饲料在我国推广栽培。水白菜有发达的根系，可直接从污水中吸收有害物质和过剩营养物质，净化水体。 1.3 运行方案 河水→高位水箱→生态塘1→水平潜流人工湿地→生态塘2→出水。 系统24h连续进水，按HRT=3d、2d、1d的顺序交替运行，每个HRT条件下复合系统运行5～7d，3个HRT时间连续运行一次为一个周期。每运行一个周期后，系统停止运行
氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状
《植物营养研究方法》课程论文 氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状 学院：资源环境学院 专业：农业资源环境 班级：资环081 姓名：傅菁晶 学号：10
氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状 摘要：植物正常生长需要有一个良好的生态环境，而养分条件是其中重要的因素之一。为了获得农产品丰收，施肥是一项不可缺少的措施。但是，正确的施肥必须有所依据，必须在了解植物对养分需求及吸肥规律的基础上才有可能。而氮磷钾肥是现今我国常用的肥料，因此掌握氮磷钾肥对植物的作用与我们息息相关。 关键词：氮；磷；钾；农作物；研究现状；植物营养；施肥； 农作物在其生命活动中，和一切生物一样也需要“食物来满足其生长、发育和繁殖”的需要。但是，作物的特殊功能是除了吸收水分和空气中二氧化碳以获得碳、氢、氧等元素外，还必须从土壤在吸收氮素和其他矿质养分，并在太阳能的帮助下合成有机物质，以建造自己的有机机体。 农作物从土壤在吸收矿物质养分是作物生长发育的物质基础和土壤肥力的核心，也是评价土壤生产力高低的重要标志之一。作物品种不同，发育阶段不同，对土壤矿质养分的种类、数量的要求是不同的。这些矿质养分有的是作物体的组成部分，有的可以调节作物的生命活动，有的或兼备这两方面的作用。因此，了解作物对土壤矿质养分的需要和掌握土壤矿质养分的存在状况和变化规律，对农业生产有重要的意义。 1氮肥对植物的作用 1.1氮的来源 在20世纪以前，土壤中的氮都是在自然氮循环过程中来自大气。大气中含氮78%，主要通过固氮和大气放电固氮进入土壤，被植物吸收利用，还可能进一步成为动物的食粮。动物粪便和植物秸秆是大气—土壤—植物—动物氮循环的环节。现在通过人工合成氨固氮，制造出尿素、碳酸氢铵等一系列含氮肥料，通过土壤施用和叶面喷施加入这一循环中。 动物粪便和植物秸秆这些有机物质进入土壤后，在一系列土壤微生物的作用下，经过一系列分解转化过程。如果碳氮比小于25，会释放出铵态氮在消化细菌的作用下，经过两步变为硝态氮。土壤温度、湿度、通气状况、pH值、微生物种群数量扥条件决定其转化速率和数量。这需要一段较长的时间。碳氮比大于30的有机物质在土壤中要吸收一部分土壤中原有的矿质氮用于微生物分解活动，待碳氮比小于25后再释放氮。有机肥中鸡粪含氮量最高，猪粪次之，植物秸秆含氮量最低。 化肥中的铵态氮也要转化为硝态氮，与有机肥无异。 铵与钾相近，容易被土壤吸附。硝酸根则比较容易随水流失，进入地下水或河流湖海中会造成环境污染。在通气不良、湿度过大的土壤中，硝酸根会产生反硝化作用生成氮氧化物释放到空气中损失掉。 这就形成了土壤和大气中的氮循环。 1.2氮在农作物营养中的作用 氮是植物生长的必需养分，它是每个活细胞的组成部分。植物需要大量氮。
植物全磷、全氮、全钾的测定方法
一、植物全氮测定 （一）H2SO4-H2O2消煮法 1、适用范围 本方法不包括硝态氮的植物全氮测定,适合于含硝态氮低的植物样品的测定。 2、方法提要 植物中的氮、磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮,有机物被氧化分解,有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐,钾也全部释出。消煮液经定容后,可用于氮、磷、钾的定量。采用H2O2为加速消煮的氧化剂,不仅操作手续简单快速,对氮、磷、钾的定量没有干扰,而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度。但要注意遵照操作规程的要求操作,防止有机氮被氧化成N2气或氮的氧化物而损失。 3、试剂 （1）硫酸(化学纯,比重1.84); （2）30% H2O2(分析纯)。 4、主要仪器设备。消煮炉，定氮蒸馏器。 5、操作步骤 称取植物样品(0.5mm)0.3～0.5g(称准至0.0002g)装入100ml开氏瓶或消煮管的底部,加浓H2SO45ml,摇匀(最好放置过夜),在电炉或消煮炉上先小火加热,待H2SO4发白烟后再升高温度,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。稍冷后加班10滴H2O2(3),再加热至微沸,消煮约7～10min,稍冷后重复加H2O2,,再消煮。如此重复数次,每次添加的H2O2应逐次减少, 消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热10min,除去剩余的H2O2。取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用无磷钾的干滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮、磷、钾。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。 6、注释 （1）所用的H2O2应不含氮和磷。H2O2在保存中可能自动分解,加热和光照能促使其分解,故应保存于阴凉处。在H2O2中加入少量 H2SO4酸化,可防止H2O2分解。 （2）称样量决定于NPK含量,健状茎叶称0.5g,种子0.3g,老熟茎叶可称1g,若新鲜茎叶样,可按干样的5倍称样。称样量大时,可适当增加浓H2SO4用量。 （3）加H2O2时应直接滴入瓶底液中,如滴在瓶劲内壁上,将不起氧化作用,若遗留下来还会影响磷的显色。 （二）水杨酸-锌粉还原- H2SO4-加速剂消煮法 1、适用范围 包括销态氮的植物全氮测定,适合于硝态氮含量较高的植物样品的测定。 2、方法原理 样品中的硝态氮在室温下与硫酸介质中的水杨酸作用,生成硝基水杨酸,再用硫代硫酸钠及锌粉使硝基水杨酸还原为氨基水杨酸.然后按 H2SO4-加速剂消煮法进行消煮法进行消煮样品,使样品中全部氮转化为铵盐。 3、试剂 （1）固体Na2S2O3; （2）还原锌粉(AR); （3）水杨酸-硫酸:30g水杨酸溶于1L浓硫酸中。也可以该用含苯酚的浓硫酸:40g苯酚溶于1L浓硫酸中。 4、仪器设备。同上。 5、操作步骤 称取磨细烘干样品(过0.25mm筛)0.1000～0.2000g或新鲜茎叶样品1.000～2.000g,置于100ml开氏瓶或消煮管中,先用水湿润内样品(烘干样),然后加水杨酸-硫酸10ml,摇匀后室温放置30min,加入Na2S2O3约1.5g,锌粉0.4g和水10ml,放置10 min,待还原反应完成后,加入混合加速剂2g,按土壤全氮测定方法进行消煮, 消煮完毕,取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用于滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。 （三）消煮液中铵的定量(凯氏法) 1、适用范围。适合于各种植物样品消煮液中氮的定量。 2、方法原理
氮磷钾对植物作用
目录 1. 1 氮 2. 2 磷 3. 3 钾 氮磷钾氮 编辑 是植物生长的必需养分，它是每个活细胞的组成部分。植物需要大量氮。 氮素是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成成分[1]，叶绿素a和叶绿素b;都是含氮化合物。绿色植物进行光合作用，使光能转变为化学能，把无机物（二氧化碳和水）转变为有机物（葡萄糖）和氧气，是借助于叶绿素的作用。葡萄糖是植物体内合成各种有机物的原料，而叶绿素则是植物叶子制造“粮食”的工厂。氮也是植物体内维生素和能量系统的组成部分。 氮素对植物生长发育的影响是十分明显的。当氮素充足时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞的分裂和增长，因此植物叶面积增长快，能有更多的叶面积用来进行光合作用。 此外，氮素的丰缺与叶子中叶绿素含量有密切的关系。这就使得我们能从叶面积的大小和叶色深浅上来判断氮素营养的供应状况。在苗期，一般植物缺氮往往表现为生长缓慢，植株矮小，叶片薄而小，叶色缺绿发黄。禾本科作物则表现为分孽少。生长后期严重缺氮时，则表现为穗短小，籽粒不饱满。在增施氮肥以后，对促进植物生长健壮有明显的作用。往往施用后，叶色很快转绿，生长量增加。但是氮肥用量不宜过多，过量施用氮素时，叶绿素数量增多，能使叶子更长久地保持绿色，以致有延长生育期、贪青晚熟的趋势。对一些块根、块茎作物，如糖用甜菜，氮素过多时，有时表现为叶子的生长量显著增加，但具有经济价值的块根产量却少得使人失望。 我国土壤全氮含量的分布 植物养分的主要来源是土壤。我国土壤全氮含量的基本分布特点是：东北平原较高，黄淮海平原、西北高原、蒙新地区较低，华东、华南、中南、西南地区中等。大体呈现南北较高，中部略低的分布。但南方略高主要指水稻土，旱地含氮量很低。 一般认为土壤全氮含量<0.2%即有可能缺氮，我国大部分耕地的土壤全氮含量都在 0.2%以下，这就是为什么我国几乎所有农田都需要施用化学氮肥的原因。 我国农田相对严重缺氮的土壤主要分布在我国的西北和华北地区。如果把土壤全氮含量等于0.075% 作为严重缺氮的界限，严重缺氮耕地超过面积一半的有山东、河北、河南、陕西、新疆等五个省区。 氮磷钾磷 编辑
河流底泥氮磷释放规律及其对环境清淤的影响研究【文献综述】
文献综述 海洋科学 河流底泥氮磷释放规律及其对环境清淤的影响研究 1.国内外研究动态 随着人类对环境资源开发利用活动日益增加，特别是进入本世纪以来，工农业生产大规模地迅速发展，工业化带来了“城市化”现象，使得大量含有氮、磷营养物质的生活污水排入附近的湖泊，水库和河流，增加了这些水体的营养物质的负荷量，为了提高农作物产量，施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入水体的营养物质不断增多，以上这些人为因素的影响，极大地减少了水体由贫营养向富营养过渡所需要的时间，国内外的现状调查结果表明，在全球范围内30％－40％的湖泊和水库遭受不同程度富营养化影响，我国近年来湖泊富营养化呈发展趋势，从20世纪80年代后期的41％上升到90年代后期的77％，水库富营养化问题也较严重，处于富营养状态的水库个数和库容分别占所调查水库的30．8％和11．2％，总体而言，水体发生富营养化的程度和范围呈发展趋势，城市湖泊及邻近城镇的水库水体富营养化程度较高，湖泊和水库等相对静止的水体发生富营养化现象重于河流，但河流富营养化问题也不容轻视，富营养化已成为世界范围内水环境保护中的重大环境问题。 水体富营养化是发生藻类污染的直接原因。近年来由于污染造成的环境恶化逐步加重，水体藻类污染的程度也逐年加深。赤潮或水华（Red tide or Bloom）在全球范围内频繁出现是藻类污染程度加深的直接反映。我国在1933年到1979年的 46 年中仅发生过12次赤潮，而1990年到1994年的5年中就发生了139次赤潮，藻类污染灾害日趋严重，主要湖泊富营养化问题突出。 目前出现了一种各地纷纷出台禁磷措施和法规的"一边倒"现象，一时含磷洗涤剂变成了瘟神，这种盲目的现象对行业和国家的发展并非一件好事。客观地分析我国水体富营养化现状，跟踪"禁磷"实施效果，提出适合于我国国情的解决措施和办法，已迫在眉睫。 2.引言 水资源是一种稀缺的经济资源和重要的战略资源，是整个国民经济和人类生活的命脉。水对人的生命和健康至关重要，获得安全饮用水是人类生存的基本需求。科学研究表明，人体的59—66%是由水组成
植物缺少氮磷钾等营养元素的症状 (2)
植物缺少氮磷钾等营养元素的症状 (一)氮 根系吸收的氮主要就是无机态氮,即铵态氮与硝态氮,也可吸收一部分有机态氮,如尿素。 氮就是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又就是原生质、细胞核与生物膜的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用。因此,氮被称为生命的元素。酶以及许多辅酶与辅基如NAD+、NAＤP+、FAD等的构成也都有氮参与。氮还就是某些植物激素如生长素与细胞分裂素、维生素如B1、B2、Ｂ6、PＰ等的成分,它们对生命活动起重要的调节作用。此外,氮就是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。由于氮具有上述功能,所以氮的多寡会直接影响细胞的分裂与生长。 当氮肥供应充足时,植株枝叶繁茂,躯体高大,分蘖(分枝)能力强,籽粒中含蛋白质高。植物必需元素中,除碳、氢、氧外,氮的需要量最大,因此,在农业生产中特别注意氮肥的供应。常用的人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等肥料,主要就是供给氮素营养。 缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落;缺氮还会影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯,从而导致产量降低。因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,由下部叶片开始逐渐向上,这就是缺氮症状的显著特点。 氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散,植株徒长。另外,氮素过多时,植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,易造成倒伏与被病虫害侵害。 (二)磷 磷主要以H2PO4-或HＰO４2-的形式被植物吸收。吸收这两种形式的多少取决于土壤pH。pH<７时,H2P Ｏ4-居多;pＨ＞7时,HPＯ42-较多。当磷进入根系或经木质部运到枝叶后,大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等,有一部分仍以无机磷形式存在。植物体中磷的分布不均匀,根、茎的生长点较多,嫩叶比老叶多,果实、种子中也较丰富。 磷就是核酸、核蛋白与磷脂的主要成分,它与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系;磷就是许多辅酶如NAD+、ＮADP+等的成分,它们参与了光合、呼吸过程;磷就是AMP、ＡDP与ＡTP的成分;磷还参与碳水化合物的代谢与运输,如在光合作用与呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多就是在磷酸化后才起反应的;磷对氮代谢也有重要作用,如硝酸还原有ＮAＤ＋与FAD的参与,而磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化;磷与脂肪转化也有关系,脂肪代谢需要NADＰH、ATP、ＣoA与NＡD+的参与。 由于磷参与多种代谢过程, 而且在生命活动最旺盛的分生组织中含量很高,因此施磷对分蘖、分枝以及根系生长都有良好作用。由于磷促进碳水化合物的合成、转化与运输,对种子、块根、块茎的生长有利,故马铃薯、甘薯与禾谷类作物施磷后有明显的增产效果。由于磷与氮有密切关系,所以缺氮时,磷肥的效果就不能充分发挥。只有氮磷配合施用,才能充分发挥磷肥效果。总之,磷对植物生长发育有很大的作用,就是仅次于氮的第二个重要元素。 缺磷会影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟;缺磷时,蛋白质合成下降,糖的运输受阻,从而使营养器官中糖的含量相对提高,这有利于花青素的形成,故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色,这就是缺磷的病症。
氮磷钾元素作用
氮磷钾营养元素的作用 氮 氮是蛋白质、叶绿素、酶等物质的重要组成部分。蛋白质是构成植物细胞原生质的基本物质，原生质是新陈代谢的活动中心。没有蛋白质就没有生命活动。酶是一种生物催化剂，植株体内的生物化学反应都有酶的参与。叶绿素是进行光合作用必不可少的物质，充足的氮能使叶色浓绿，提高光合作用效率，生长健壮，茎叶繁茂。另外，植株体内的核酸、磷脂和某些激素也都含有氮，这些物质也是许多生理生化过程所不可缺少的。可见氮的生理作用是多方面的。 氮不足，叶色转黄，生育延迟，植株瘦弱，抽穗晚，雌穗发育不良，穗小粒少，严重时不结实，形成空杆。缺氮症状先由叶尖变黄开始，沿着中脉向内扩展，严重时叶片变褐枯死，从全株看，先由下部老叶开始变黄，然后扩展到中部和上部叶片，这是因为缺氮时老叶中的氮转移到上部正在生长的幼叶和其它器官的缘故。 玉米对氮的需要量是诸多营养元素之中最大的，占茎叶子实及根系在内的干重的百分比达到1.46%，明显高于其它营养元素，所以在生产中一定要注意氮元素的施用。 磷 磷在植株体内含量虽比氮、钾少(仅占植株干重的0.2%)。但其生理作用确是非常重要的。磷是核蛋白的重要组成成分，核蛋白是原生质、细胞核和染色体的重要组成物质。磷也是核苷酸的主要成分之一。核苷酸的衍生物在新陈代谢中具有极重要的作用，与玉米植株的正常生命活动密切相关。磷在碳水化合物代谢及氮代谢中也都有重要作用，与脂肪代谢的关系也较密切。 磷对玉米植株发育及各生理过程均有促进作用，尤其是在苗期，能促进根的发育，如果供给适量的磷，根系干重可比缺磷的高1倍。对提高粒重、提高品质也有重要作用。 如果缺磷，影响玉米正常生长发育，产量降低。如果发现缺磷，即使再供给充足的磷也难以弥补前期所造成的损失。早期缺磷、幼苗生长缓慢，根系发育差，叶片呈紫红色，严重时叶尖及叶片边缘变成褐色并枯死。中、后期缺磷，花丝抽出晚，雌、雄间隔时间长，影响授粉，果穗缺粒秃尖，成熟延迟，产量降低。在生产中一定注意从苗期开始就供给充足的磷，确保一生对磷的需要。 钾 钾在幼苗植株中的含量较高，仅次于氮(占植株总干重的0.92%)，它在玉米生长发育过程中的生理作用是多方面的。 钾能增强植株的抗旱性主要是由于钾是调节植株水分状况的重要元素。气孔开闭与K+含量有很大关系。施钾使叶肉K+细胞充足，气孔开放程度大，使细胞间隙进入的CO多，从而使光合速率增大，能增强光合产物的运输，提高光合速率，使碳氮代谢加强，有更多的碳水化合物往籽粒中输送。增施钾肥能增强作物的抗旱力，是由于钾离子有调节原生质的胶体特性，使胶体保持一定的分散度、水化度和粘滞性等。钾离子可增强原生质的水合作用，而钙能促使原生质浓缩，降低细胞的渗透性。当它们同时存在时，由于拮抗作用，可使胶体保持一定的分散度，又有一定的粘滞性和透性，使水分能顺利地进入细胞，加强了细胞的持水能力，从而增强了作物抗旱能力。 钾素能增强作物的抗病抗倒伏能力，因为钾对茎部纤维素合成有关。钾营养充足时，作物茎叶中纤维素含量增加，促进了作物维管束的发育，厚角组织细胞加厚，茎秆强度增加，植株生长健壮，不仅抗倒伏，也增强对病虫的抵抗能力。
10种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究_金树权
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
氮磷钾分析
有机肥料氮、磷、钾的化学分析方法 摘要: 介绍了用化学分析方法测定有机肥料氮、磷、钾的含量, 即样品经硫酸—过氧化氢消化后, 制备待测溶液, 分取待测溶液用NC - 2 型快速定氮仪测定氮, 用磷钼酸喹啉重量法测定磷, 用四苯硼酸钾重量法测定钾,不须使用分光光度计和火焰光度计, 适宜一般复混肥料厂采用, 对含氮、磷、钾分别达011 %以上的样品均可用本法测定, 方法的准确度和精密度能满足生产的要求。 关键词: 有机肥料; 氮、磷、钾; 化学分析方法 有机肥料中氮、磷、钾含量的测定, 按国家行业标准NY525 —2002 的要求, 氮采用全量蒸馏滴定法、磷采用磷钒钼黄光度法、钾采用火焰光度法测定。对普通复混肥料厂来说, 一是测氮的时间过长; 二是因为这些厂一般都没有购置分光光度计和火焰光度计, 不便于磷、钾的测定。为了解决厂家都能分析测定有机肥料中氮、磷、钾的问题, 笔者在生产实践中总结出适宜厂家使用的有机肥料中氮、磷、钾快速测定的化学分析方法。方法的要点是用硫酸—过氧化氢消化样品制取待测液, 分别测定氮、磷、钾。测氮用NC - 2 型快速定氮仪, 在10 min 内可完成氮的蒸馏、吸收、滴定全过程, 具有快速、准确的特点; 测磷用磷钼酸喹啉重量法;测钾用四苯硼酸钾重量法。在温度120 ℃的条件下, 将磷、钾的沉淀物一起烘干115 h , 可以同时测定磷、钾, 大大缩短了操作的时间。此方法用于生产实践, 与国家行业标准的分析方法结果基本一致。普通的复混肥料厂不须增添分析仪器, 便可应用本法测定有机肥料氮、磷、钾的含量, 达到指导 生产的要求。 1 方法原理 有机肥料在硫酸溶液中加热, 滴加过氧化氢溶液, 使有机质迅速消化, 制备氮、磷、钾的待测液,然后用NC - 2 型快速定氮装置测定氮、磷钼酸喹啉重量法测定磷、四苯硼酸钾重量法测定钾。
如何净化猪场养殖污水中的氮磷
如何净化猪场养殖污水中的氮磷 1 引言 养殖污水和液态排泄物是集约化畜禽养殖场污染物无害化处理的难点.目前，规模化畜禽养殖场的污水通常采用沼气池厌氧发酵进行处理，但产生的数量巨大的沼液中仍然含有高浓度的氮磷等营养盐.随着农村城镇化进程的推进，消纳沼液的耕地日渐不足，产生的沼液直排到水体中，将会导致自然水体严重富营养化.如何净化沼液越来越成为规模化畜禽养殖场可持续发展的制约因素. 微藻属于光合自养型生物，在自然界广泛分布，能有效吸收利用水体中的氮磷等营养物质，很早就被人们用以处理污水、净化环境.同时，微藻也是十分重要的生物资源，微藻细胞营养丰富，含多种生理活性物质，某些微藻在特定的培养条件下能选择性地蓄积高附加值的产品.利用微藻生产生物柴油或单细胞饲料蛋白源是当前微藻开发利用的热点.若能利用养殖场污水培养产油微藻，既可以利用微藻净化污水，还能为微藻生物柴油的生产提供资源，一举两得. 因此，本文选择了15株淡水微藻，在实验室条件下考察其在猪场养殖污水中的生长性能及其对污水中氮磷的去除效果，并检测利用猪场养殖污水培养的各株微藻的细胞蛋白含量和脂肪酸组成，以期为猪场养殖污水的无害化高效净化处理筛选出合适的藻株. 2 材料与方法 2.1 试验材料 2.1.1 猪场养殖污水 猪场养殖污水取自浙江嘉兴余新镇敦好农牧有限公司的养猪场.养殖污水经过厌氧发酵及露天氧化塘沉淀处理后，用于本试验.试验用污水的水质状况如表 1所示. 表1 试验用猪场养殖污水的水质状况 2.1.2 试验藻株 试验用15个藻株均取自上海海洋大学生物饵料研究室微藻种库，分别为纤维藻(Ankistrodesmus sp.)SHOU-F1、椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)SHOU-F3、单生卵囊藻(Oocystis solitaria)SHOU-F5、多棘栅藻(Scenedesmus spinosus)SHOU-F7、多棘栅藻(S. spinosus)SHOU-F8、肥壮蹄形藻(Kirchneriella obesa)SHOU-F9、斜生栅藻(S. obliquus)SHOU-F17、淡水小球藻(Chlorella sp.)SHOU-F19、椭圆小球藻 (Ch.ellipsoidea)SHOU-F20、斜生栅藻(S.obliquus)SHOU-F21、四球藻(Tetrachlorella alternans)SHOU-F24、镰形纤维藻(A.falcatus)SHOU-F26、小球藻(Chlorella
氮磷钾对植物分别有什么作用.pdf
氮磷钾对植物分别有什么作用 氮肥：能使植物叶子大而鲜绿，使叶片减缓衰老，营养健壮，花多，产量高。生产上常使用氮肥是植物快速生长。所以我们对于叶菜（吃叶子的菜）要多施氮肥。主要磷肥品种有过磷酸钙（普钙）、重过磷酸钙（重钙，也称双料、三料过磷酸钙）、钙镁磷肥，此外，磷矿粉、钢渣磷肥、脱氟磷肥、骨粉也是磷肥，但目前用量很少，市场也少见 磷肥：能使作物代谢正常，植株发育良好，同时提高作物的抗旱性以及抗寒性，提早成熟。我们要使作物提前收获，一般多施用磷肥。 钾肥：能使植物的光合作用加强，茎秆坚韧，抗伏倒，使种子饱满 主要钾肥品种有硫酸钾、氯化钾、盐湖钾肥、窑灰钾肥和草木灰。其中硫酸钾和氯化钾成分较纯，主要成分是化钾，窑灰钾肥和草木灰成分很复杂，市场上流通量较前三种钾肥少。 资料来源《植物生理学》 （1）氮肥：即以氮素营养元素为主要成分的化肥，包括碳酸氢铵、尿素、销铵、氨水、氯化铵、硫酸铵等。 （2）磷肥：即以磷素营养元素为主要成分的化肥，包括普通过磷酸钙、钙镁磷肥等。 （3）钾肥：即以钾素营养元素为主要成分的化肥，目前施用不多，主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。 （4）复、混肥料：即肥料中含有两种肥料三要素（氮、磷、钾）的二元复、混肥料和含有氮、磷、钾三种元素的三元复、混肥料。其中混肥在全国各地推广很快。 （5）微量元素肥料和某些中量元素肥料：前者如含有硼、锌、铁、钼、锰、铜等微量元素的肥料，后者如钙、镁、硫等肥料。 （6）对某些作物有利的肥料：如水稻上施用的钢渣硅肥，豆科作物上施用的钴肥，以及甘蔗、水果上施用的农用稀土等。作物必需的营养元素有16种，除碳氢氧是从空气中吸收，其余均不同程度地需要施肥来满足作物正常生长的需要。按照作物对养分需求量的多少分为大量元素肥料，包括氮肥、磷肥和钾肥；中量元素肥料，包括钙、镁、硫肥；微量元素肥料，包括锌、硼、锰、钼、铁、铜肥；此外，还有一些有益元素肥料如含硅肥料、稀土肥料等。 1、氮素化肥氮是蛋白质构成的主要元素，蛋白质是细胞原生质组成中的基本物质。氮肥增施能促进蛋白质和叶绿素的形成，使叶色深绿，叶面积增大，促进碳的同化，有利于产量增加，品质改善。在生产上经常使用的氮素化肥有：①硫酸铵(硫铵)：白色或淡褐色结晶体。含氮20％一21％，易溶于水，吸湿性小，便于贮存和使用。硫铵是一种酸性肥料，长期使用会增加土壤的酸性。最好做追肥使用，一般每667平方米施用量为15—20千克。②碳酸氢铵(碳铵)：白色细小结晶，含氮17％，有强烈的刺激性臭味，易溶于水，易被作物吸收，易分解挥发。可作基肥或追肥使用，追肥时要埋施，及时覆土，以免氨气挥发烧伤秧苗。 ③尿素：白色圆粒状，含氮量为46％。尿素不如硫铵肥效发挥迅速，追肥时要
湖泊内源性氮磷释放
湖泊内源氮磷迁移释放 姓名 （XXXX单位，籍贯邮编） 摘要湖泊的内源氮磷污染已成为湖泊富营养化治理的一大难题。本文总结了沉积物—水界面氮磷迁移释放行为，提出了目前研究存在的问题，并对未来发展趋势和研究方向进行了展望，以期为湖泊内源氮磷污染机理分析和湖泊富营养化治理控制技术提供参考。 关键词富营养化内源氮磷迁移释放 前言 大量湖泊的水体富营养化已经成为全世界面临的一个重大环境问题。富营养化一词原用于描述植物营养物浓度增加对水生态系统的生物学效应，但富营养化很难严格定义，因为任何一个水体的营养性质描述常常是相对于以前的情况，而且每个水体对营养盐相应存在差异。湖泊富营养化的特征性表现即藻类水华现象。藻类水华暴发会导致水体缺氧、鱼类死亡、产生异味及藻毒素释放等，给湖区人民的正常生产和生活产生严重影响[1]。据调查显示，全球范围内有40%左右的湖泊和水库遭受不同程度的富营养化；而我国，到20世纪90年代中后期，富营养化湖泊已占被调查湖泊的77%[2]。由此可见，我国已成为世界上湖泊富营养化范围及程度最严重、面临问题最严峻的国家之一。有关分析研究表明，氮和磷是限制水生植物生产量最主要的营养元素。水体中氮磷浓度过高，导致湖泊由大型水生植物为主的清洁型—草型稳态退化为浮游植物为主的浑浊型—藻类稳态，使得藻类水华频发[3]。因此，氮磷在湖泊中水体及沉积物中迁移释放行为，对湖泊富营养化起着决定性的作用。伴随着相关法律法规的出台及截污工程等措施的实施，外源性污染物已经相对有所控制[4]，因此对内源氮磷迁移释放行为及其影响因素的分析研究显得格外重要。水体中氮磷含量的测定，是了解湖泊水质情况的基本方法，故也有了许多对测定方法的研究。本文总结国内外学者在内源氮磷迁移释放行为和测定方法的研究，以期为湖泊富营养化机理及其控制技术等方面的研究提供借鉴。
大薸对水体中氮、磷成分净化作用的研究及探讨
大薸对富营养化水体中氮磷净化作用的研究 卢志远 （云南大学生命科学学院生态学专业 20091070008） 摘要：本文利用大薸水对富营养化水体中的氮磷的净化作用进行了研究和探讨。本实验将30株大薸分为两组在可控的静水条件下用不同的水样连续培养约60天，以探讨大薸对水体中氮、磷成分的净化作用。结果表明，大薸对富营养化水体中总氮的去除率为76.17%，总磷去除率为86.4%。 关键词：大薸、水体净化、总氮含量、总磷含量 大薸(Pistia stratiotes），又名水浮莲、水白菜、肥猪草，天南星科（Araceae）大薸属。多年生浮水草本植物，喜高温高湿，不耐严寒，，可直接漂浮于水面生长，根须深入水体中，生长力非常旺盛，具有很强的竞争优势[1]。大薸原产南美, 于20世纪50年代作为饲料引入中国，多生于我国南方湖泊、池塘、水渠等水质肥沃的静水或缓流的水面。 大薸可以用来净化多种废水，而且其净化周期短，效果显著。大薸常作为人工湿地的引种植物种植，可以起到绿化与治污的双重效应，不仅能提高人工湿地的净化能力和使用寿命,还能减少人工湿地的投资成本[2]。但大薸漂浮生长, 易在湖泊、水库和静水河湾等地方堵塞航道, 影响水产养殖, 导致沉水植物死亡,危害水生生态系统结构与功能, 目前已被我国列为入侵植物，其中大薸大肆入侵云南滇
池、福建闽江口库区[3]和广州潮州东丽湖[4]的现象就是最典型案例。 在本实验中，将大薸在室内可控静水条件下进行培养，通过对大薸在培养前后生物量的变化和水体、植物体中氮、磷的含量的变化进行测量和对比，探讨大薸对水体中氮、磷成分的净化作用，以期为构建健康水生态系统、净化水体及控制水体污染和富营养化的技术研究提供理论依据和实践措施。 1.材料与方法 1.1 材料来源 实验材料为大薸的野生品种，于2011年9月26日采自云南昆明老宝象河入滇河口附近，采集量约为80株，所采集大薸生长状况良好。另外，采集了约50L入滇口附近的滇池水样，用于大薸在室内可控静水条件下的培养。 1.2 试验场地 大薸的培养场是地位于云南大学呈贡校区内的一间温室，温室长约10米，宽约4米，三面玻璃窗，一面为有玻璃门和塑料墙壁的隔墙，屋顶为白色塑料板。四周有铁架供放置培养大薸所需容器，铁架靠近玻璃窗。室内光照充足，温度较高。培养用容器为透明的方形玻璃鱼缸，长约50cm，宽约40cm，深约35cm，每缸装水约50L。 1.3 实验准备及材料处理 采回大薸后，对其进行挑选，挑选原则为：植株健康，生长状况良好，长势接近，丛茎在10cm左右，植株完整性好，有不超过一片
氮磷钾的作用
植物生育过程中，常有一个时期，对某种养分的要求在绝对数量上虽不多，但很敏感，需要迫切，此时如缺乏这种养分，对植物生育的影响极其明显，并由此而造成的损失，即使以后补施该种养分也很难纠正和补充，这一时期就叫植物营养临界期。 大多数植物的磷素营养临界期都在幼苗期，棉花在出苗后10-20天，玉米在出苗后一星期左右（三叶期）。作物氮素营养临界期则常比磷稍向后移，通常在营养生长转向生殖生长的时期，冬小麦在分蘖和幼穗分化期，棉花在现蕾初期，玉米在幼穗分化期。 植物生长发育过程中，另一个时期，植物需要养分的绝对数量最多，吸收速率最快，所吸收的养分能最大程度地发挥其生产潜能，增产效率最高，这就是植物营养最大效率期。此期往往在作物生长的中期，此时作物生长旺盛，从外部形态上看，生长迅速，作物对施肥的反应最为明显。玉米氮素最大效率期在大喇叭口期到抽雄初期，小麦在拔节到抽穗期，棉花在开花结铃期，苹果结果树在花芽分化期，大白菜在结球期，甘蓝在莲座期。 作物营养临界期和最大效率期是作物营养和施肥的两个关键时期，在这两个阶段内，必须根据作物本身的营养特点，满足作物养分状况的要求，同时还必须要注意作物吸收养分的连续性，才能合理地满足作物的营养要求。 植物对氮、磷、钾三种元素需要量最多，其次是钙、镁、硫以及铁、锰、锌、硼、铜、钼等微量元素。 1 氮肥 氮肥主要是促使树木茂盛，增加叶绿素，加强营养生长。氮肥太多会导致组织柔软、茎叶徒长，易受病虫侵害，耐寒能力降低。缺少氮肥则植株瘦小，叶片黄绿，生长缓慢，不能开花。氮肥有动物性氮肥和植物性氮肥：人粪尿，马、牛、羊、猪等粪便，鱼肥、马掌等属动物性氮肥。芝麻渣、豆饼、菜籽饼、棉籽饼等属植物性氮肥。以上两类均系有机肥料。矿物质氮肥亦即无机肥或称化。硫酸氨、硝酸氨、尿素、氨水等，均为速效氮肥，通常用作根外追肥，如经常用作根部施肥易使土壤板结。 2 磷肥 磷肥能使树木茎枝坚韧，促使花芽形成，花大色艳，果实早熟，并能使树木生长发育良好，多发新根，提高抗寒、抗旱能力。磷肥不足树木生长缓慢，叶小、分枝或分蘖减少，花果小，成熟晚，下部叶片的叶脉间先黄化而后呈现紫红色。缺磷时通常老叶先出现病症。 含磷较多的有机肥有骨粉、米糠、鱼鳞、家禽粪便等。无机磷肥有过磷酸钙、磷矿粉、钙镁磷肥等。其中最常用的过磷酸钙常与有机肥混合后用作基肥，亦可用作花果盆景的根外追肥。 3 钾肥 钾肥能使树木茎杆强健，提高抗病虫、抗寒、抗旱和抗倒伏的能力，促使根部发达，球根增大，并能促使果实膨大，色泽良好。缺钾会导致树木叶缘出现坏死斑点，最初下部老叶出现斑点，叶缘叶尖开始变黄，继之发生枯焦坏死。钾肥过量，会引起树木节间缩短，全株矮化，叶色变黄，甚至枯死。 最具代表性的有机钾肥首推草木灰，用作追肥和基肥均可。其含速效钾(K2O)5~10%|磷(P2O5)2~3%，还含有其他微量元素。草木灰是一种碱性肥料。无机钾肥有氯化钾、硫酸钾等均属酸性肥料，可用作基肥和追肥。 还有一些肥料，如磷酸二氢钾既含磷又含钾；硝酸钾含氮和钾，均可用于树木盆景的叶面喷施。 至于其他稀有元素只要注意用土、及时换盆，一般不必额外补充。 自制肥料方法很简单： 将用来制肥的有机物加水所装入广口容器，如瓶、罐后加盖，经两个月左右的腐熟发酵即成
人工湿地水生植物选择对氮磷去除效果的研究进展
人工湿地水生植物对污水中氮磷的去除效果的研究进展Studying progress on effects of Nitrogen and Phosphorus removal by Aquatic Plants in Constructed Wetland 摘要：与传统的二级活性污泥法处理工艺相比，人工湿地具有运行费用低，维护管理方便以及较强的氮磷处理能力等优点。又由于人工湿地中的水生植物对氮磷的处理效果显著，并且不同的水生植物对氮、磷的去除效果相异。因此，本文在综述人工湿地发展及应用现状的基础上，重点阐述了国内外学者对于水生植物筛选及组合在人工湿地中对氮磷的去除作用及效果的研究现状。最后提出了当前人工湿地水生植物研究的展望和提高人工湿地脱氮除磷能力的对策。 Abstract：Compared with the conventional activated sludge technology in secondary treatment ,there exists three advantages of constructed wetlands：low operating costs , easy maintenance and management，as well as the strong processing capacity of nitrogen and phosphorus. The removal rate of N and P by aquatic plants differ far from each other. This paper reviews the development and application status of CW and focuses on the current research situation of the role and effects of aquatic for nitrogen and phosphorus removal in wastewater treatment of constructed wetlands.Finally, the prospects and strategies to improve the NP removal capacity of wetland wetland aquatic plants are proposed. Key words:constructed wetland; aquatic plants ;wastewater treatment;studing progress. 1 介绍 1.1 人工湿地发展现状 自西德1974年首先建造人工湿地以来, 该污水处理工艺已在欧洲得到推广应用, 在美国和加拿大等国也得以迅速发展。我国在“七五期间”开始了人工湿地的研究，首例采用人工湿地处理污水的研究工作始于1988-1990年在北京昌平进行的处理量为 500t/d 生活污水和工业废水的表面流人工湿地。 它的原理是利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过一系列物理的、化学的以及生物的途径净化污水。应用人工湿地处理污水, 其投资和日常运行费用仅为常规二级污水处理场的1/10-1/2和1/5-1/3, 但其出水水质可达到或超过二级污水处理水平, 且适用面广, 除处理城镇生活污水外, 也能广泛应用于农业、畜牧业、食品、矿山等工农业废水的处理。 目前,人工湿地废水处理工艺主要有两种形式：