淺析三種分子量殼聚糖對土壤碳氮的影響

劉麗娟

（井陘縣環保局 河北石家莊 050300）

1 緒論

1.1 殼聚糖

殼聚糖(Chitosan)又稱可溶性甲殼質、甲殼胺、幾丁聚糖等，學名為β-1,4-2-氨基-2-脫氧-D-葡聚糖，是天然糖中唯一大量存在的堿性多糖[1]。具有可降解性、良好的成膜性、良好的生物相容性及一定的抗菌和抗腫瘤等優異性能。

殼聚糖因其獨特的分子結構，因而具有一系列特殊功能性質。殼聚糖分子中含有羥基，乙酰氫基和氨基，決定了殼聚糖可進行多功能基化學反應。

殼聚糖在醫學、食品、日用工業、環保、農業方面都有其一定的應用。

1.2 土壤中微生物量碳氮的研究

土壤微生物是土壤有機質和土壤養分轉化循環的動力。土壤微生物的數量和活性受土壤微生物承載容量的影響，土壤微生物承載容量可用以衡量土壤可穩定保護土壤微生物體量的能力，其大小與土壤物質的輸入與循環有關[2]。土壤微生物量碳、氮含量是衡量土壤微生物數量的綜合指標，其大小可以直觀地反映土壤微生物的數量和肥力狀況，土壤微生物數量的多少在一定程度上可表征土壤對速效養分的固持和有效化能力，是評價土壤養分潛力和環境質量的重要指標之一。所施氮肥中的氮源會被土壤微生物固定到體內，氮素的固持無疑會增加土壤微生物體內氮的含量，但土壤中微生物可利用氮素含量過高，會減少微生物量氮含量，同時礦化作用將使土壤微生物量氮含量下降[3]。

土壤有機質包括三類物質：粗有機質、半分解有機質、腐殖質[4]。土壤有機質是植物營養的重要來源，同時是異差型微生物的能源物質，也是形成土壤結構的重要因素。有機質的含量影響著土壤一系列理化學性質，是土壤肥力高低的重要指標之一。

土壤水解性氮的測定方法常用的有堿解蒸餾法和擴散吸收法。

2 本課題研究的實驗材料

本課題主要研究的是施入不同分子量的殼聚糖土壤中的碳、氮的變化情況。以證明殼聚糖對土壤是否有改良作用。碳、氮都是植物生長發育的重要元素。本課題采取的土壤來自二龍山上多年生長酸棗耕層土。

本實驗共分6個組；將殼聚糖與鮮土均勻混合，按3kg／缽土裝盆。將實驗在第 1、3、7、14、24、34、44天采樣，共采樣 7次，每次均在不同缽中采土250g。

(1)對照組,即不加殼聚糖；

(2)加入殼聚糖C-1(殼聚糖/鮮土=1/100)；

(3)加入殼聚糖C-2(殼聚糖/鮮土=0.2/100)；

(4)加入殼聚糖C-2(殼聚糖/鮮土=1/100)；

(5)加入殼聚糖C-2(殼聚糖/鮮土=2/100)；

(6)加入殼聚糖C-3(殼聚糖/鮮土=1/100)。

3 結果與討論

3.1 土壤中碳的測定

用一定量的氧化劑（重鉻酸鉀—硫酸溶液）氧化土壤中的有機碳，剩余的氧化劑用還原劑（硫酸亞鐵銨或硫酸亞鐵）滴定，這樣，可從消耗的氧化劑數量，計算出有機碳的含量。

根據與對照組相比，可知，在C—1(1%)的第3天，和在C一2(1%)，C一2(2%)，C一3(1%)的第34天有顯著性的差異，加入殼聚糖后土壤重的微生物量C是最多的，根據農作物生長時需土壤中微生物量C的情況，來決定哪一種分子量哪一種比例的殼聚糖。這樣可以利于農作物的生長。

3.2 土壤中氮的測定

在擴散皿中,土壤于堿性條件下進行水解,是易水解態氮,用一定當量濃度的NaOH水解土壤樣品，使有效態N堿解轉化為NH3，并不斷地擴大散逸出，由硼酸吸收，再用標準酸滴定，H3BO3吸收液中的NH3在用標準酸滴定，由此計算堿解氮的含量。

根據與對照組相比，可知，在C—1(1%)的第3天，和在C一2(1%)，C一2(2%)，C一3(1%)的第34天有顯著性的差異，加入殼聚糖后土壤重的微生物量N是最多的，根據農作物生長時需土壤中微生物量N的情況，來決定哪一種分子量哪一種比例的殼聚糖。這樣可以利于農作物的生長。

4 結論

土壤微生物量C用的是重鉻酸鉀法，重鉻酸鉀測定的是土壤中有機質的含量，土壤中有機質的含量即土壤中微生物量C的含量；測定土壤微生物量N用的是堿解擴散法，即測定的是土壤中水解氮的含量。土壤在加入殼聚糖以后分別在1、3、7、14、24、34、44天采樣，測定其中的微生物量C、N的含量。得出以下的結論。微生物量C、N均隨殼聚糖用量的增加而增大。微生物量C隨分子量遞增，微生物量N則不同。

[1]李澤浩，甲殼素的利用前景．生物學通報，1995，9：47-48.

[2]鄭洪元，張德生．土壤動態生物化學研究．北京：科學出版社，1982.

[3]李東坡，武志杰，梁成華，陳利軍.施用緩/控釋氮肥對玉米苗期土壤生物學活性的影響.生態與農村環境學報.2006，22(2)：21-25.

[4]蘇紅.不同開墾年限對土壤有機質數量的影響[B].沈陽：沈陽市農業檢測中心.