母质对新形成腐殖质的影响

本文研究了在旱地和水田条件下,母质对新形成腐殖质的影响.供试物料为紫云英、绿萍、稻草和水葫芦.结果表明:1.除绿萍外,各物料腐解三年后均已分解较完全.腐解产物的C/有机N值和腐殖质组成均随原始物料而异.2.当植物物料和母质相同时,与水田条件下的相比,旱地条件下的腐解产物的C/有机N值大多较窄,中性糖量较高,六碳糖/五碳糖值较宽,腐殖酸的提取率较高.3.当水分条件和植物物料相同时,与第四纪红色粘土中的相比,下蜀黄土中腐解产物的胡敏酸的C/N值大多较窄,六碳糖/五碳糖值和胡敏酸/富里酸值大多较宽.作者认为,二者中腐殖质组成的差别在一定程度上系由于粘土矿物的组成不同所致.     

覆盖大豆绿肥腐解规律及其对土壤养分的影响

田间条件下采用覆盖尼龙袋的方法,研究了大豆绿肥的腐解规律及其对土壤养分的影响。结果表明,覆盖大豆绿肥随时间的延长逐渐腐解,在整个腐解过程中,前4周腐解得较快,以后腐解减慢,并且在种植玉米条件下比不种植玉米条件下腐解得快,但差异不显著。覆盖大豆绿肥经过玉米整个生长季(8周)的腐解,在种植玉米、不种植玉米的条件下的腐解率分别为54.2%和52.4%,其中前4周的腐解量分别占8周总腐解量的79.5%(种植玉米的条件下)和77.1%(不种植玉米的条件下)。覆盖大豆绿肥能明显提高土壤养分含量。     

试论中国黄土高原土壤与环境

本文仅就黄土高原的土壤和古土壤与环境变迁的轨迹,也就是从黄土沉积和黄土层性质的特殊性入手来剖析一下土壤性征所能反映的生物气候信息,提供一鳞半爪的事实,以期对当前某些学术观点的对立,有所缓和.主要内容:(1)特殊的沉降方式形成特殊的成土母质;(2)特殊的成土母质进行着特殊的成壤过程;(3)特殊的成壤过程形成特殊的土被结构;(4)特别强调土壤形成过程中的生物反馈作用以及提出对有机物的积累和腐解、矿化等方面的新见解,并用事实验证了黄土高原土壤中粘粒胶膜的出现既不是粘粒淋淀又不是土体原位风化而纯系植物尤其草木植物根系的原地腐解、矿化为简单的矿质后再在有利的条件下,经过一定的时段形成新的粘土矿物.     

少免耕对小麦/玉米农田玉米还田秸秆腐解的影响

为了研究高产灌溉条件下土壤耕作模式对还田玉米秸秆腐解的影响,在山东龙口采用4种土壤耕作模式（常规耕作秸秆还田、旋耕秸秆还田、耙耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖）进行了一年两季田间试验,测定了秸秆腐解率、秸秆腐解速率和秸秆的纤维素含量。结果表明：秸秆腐解速率与土壤温度具有显著的相关性。旋耕秸秆还田和耙耕秸秆还田两种少耕模式和常规耕作秸秆还田模式的秸秆腐解率、平均秸秆腐解速率无显著差异,说明少耕模式并不因减少耕作程序而降低作物秸秆在田间的腐解。免耕模式的秸秆腐解率和腐解速度显著低于以上3种耕作模式,经过小麦和玉米两个生长季节后仍有37.78%的玉米秸秆剩余,而且秸秆中纤维素质量分数为20.69%,腐解质量差,会对下年作物的出苗产生 影响。     

油菜秸秆还田腐解变化特征及其培肥土壤的作用

为促进油菜秸秆腐解,推进农村作物秸秆的资源化利用,减少秸秆焚烧对环境的负面影响,培养与提高土壤肥力,采用尼龙网袋和田间试验相结合方法,设置了油菜秸秆不同还田量处理和不同还田深度处理,研究了油菜秸秆腐解百分率和腐解速率变化特征,分析了油菜秸秆还田对土壤性质及作物产量的影响。结果表明,油菜秸秆还田的腐解百分率随时间延长而逐渐增大,秸秆腐解速率则早期快后期慢;随秸秆还田量增加,腐解速率降低,表现为全量还田的秸秆腐解速率<2/3量还田秸秆腐解速率<1/2量还田秸秆腐解速率<1/3量还田秸秆腐解速率;在种植水稻条件下油菜秸秆还田深度在10 cm时腐解速度最慢,在表层还田腐解速度最快,20 cm深还田腐解速度居中。相比对照处理来说,油菜秸秆还田降低了土壤容重,增加了土壤有机质含量,一定程度上提高了土壤氮磷钾含量(P<0.05)。油菜秸秆还田对水稻作物有极显著增产作用(P<0.01),增产幅度在6.02%～21.17%之间。本试验对水稻油菜轮作体系下油菜秸秆还田腐解特征进行的研究可为调控油菜秸秆还田腐解速度,改善农业生态环境提供参数依据。     

小麦和玉米秸秆腐解特点及对土壤中碳、氮含量的影响

通过室内模拟培养试验,揭示了不同水分条件下小麦和玉米秸秆在土壤中的腐解特点及对土壤碳、氮含量的影响。结果表明,1)水分条件对有机物质腐解的影响较大,在32 d的培养期间,相对含水量为60%(M60)时,土壤CO2释放速率始终低于含水量80%(M80)的处理。M60条件下释放的CO2-C量占秸秆腐解过程中释放碳总量的40.1%,而M80条件下达到51.5%;M60条件下,添加秸秆土壤中有机碳含量平均提高2.24 g/kg,显著高于M80条件下的1.43 g/kg。2)添加玉米秸秆的土壤,在培养期内CO2释放速率始终高于小麦秸秆处理,CO2-C累积释放量和有机碳净增量分别为408.35 mg/pot和2.12 g/kg;而小麦秸秆处理分别仅为378.94 mg/pot和1.56 g/kg,两种秸秆混合的处理介于二者之间。3)与未添加秸秆相比,土壤中添加小麦或玉米秸秆后,土壤有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均显著提高,且数量上总体趋势表现为:玉米秸秆两种秸秆混合小麦秸秆。可见,适宜水分条件有利于秸秆腐解过程中秸秆中碳向无机碳方向转化,而不利于向土壤有机碳方向转化;且玉米秸秆比小麦秸秆更易腐解。秸秆在土壤中腐解对补充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存条件,提高土壤质量。     

不同添加剂处理秸秆腐解物对红壤性质的影响

有机废弃物的资源化高效利用是目前生产实际中面临的紧迫问题。本文通过布置土壤培育试验,施用不同添加剂处理后的水稻秸秆腐解物,研究土壤养分和生物性状变化。结果显示,施用添加剂处理的水稻秸秆腐解物对红壤理化指标和生物学性质有明显影响。施用碱渣处理的秸秆腐解物能够提高土壤pH,缓解红壤酸化;施用秸秆腐解物对红壤碱解氮含量影响不明显,但可提高速效磷、速效钾含量,尤其施用FeSO4处理的秸秆腐解物效果较为显著;培养60 天时施用添加剂处理秸秆腐解物的红壤脲酶、转化酶活性达到高峰,并且均表现为添加剂处理秸秆腐解物>无添加剂处理秸秆腐解物>对照,其中施用碱渣处理的秸秆腐解物的土壤酶活性较高;施用秸秆腐解物后红壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量呈现先减少后增加的动态变化,培养结束时微生物生物量碳最高的为碱渣处理,较施用无添加剂处理和对照分别提高46.5% 和286.2%,而微生物生物量氮最高的则为碱渣配合FeSO4处理;与对照相比,各处理土壤微生物对碳源的利用能力增强,尤其是施用碱渣处理秸秆腐解物不仅能够显著提高微生物AWCD值,还明显提高了红壤微生物功能多样性。以上结果表明,施用碱渣处理的水稻秸秆腐解物对红壤肥力提升和生物功能提高具有明显效果。     

植物秸秆腐解特性与微生物群落变化的响应

采用网袋法探讨不同新鲜秸秆在农田土壤的腐解特征,结合Biolog微平板技术,对不同秸秆处理中土壤微生物群落多样性进行了研究。结果表明,随着腐解时间的增加,新鲜秸秆的残留率波动不大,秸秆的腐解速度为玉米秸秆大于大豆秸秆。整个腐解时期,不同秸秆处理中土壤微生物群落的平均颜色变化率AWCD值由高到低依次为FCN(新鲜玉米秸秆+氮)、FC(新鲜玉米秸秆)、FB(新鲜大豆秸秆),说明玉米不同秸秆处理中土壤微生物群落的密度大、稳定性好,大豆秸秆处理中土壤微生物群落相对密度小,稳定性差,3种不同秸秆处理中土壤微生物的AWCD值之间没有显著差异(P0.05),但不同秸秆类型与腐解时间的交互作用之间的差异达到极显著水平(P0.01)。3种不同秸秆处理中土壤微生物的优势种群主要以糖类和多聚物为主,在腐解中后期难分解物质逐渐累积,均表现为对芳香化合物的利用最弱。3种秸秆的腐解残留率与土壤pH、有机质、碱解氮、速效钾、土壤温度、氨基酸、多胺类的碳源利用方面影响较大,土壤含水量和秸秆含水量的高低在一定程度上影响不同秸秆的腐解残留率。     

不同植物秸秆腐解特性与土壤微生物功能多样性研究

采用网袋法探讨不同秸秆在3个长期试验地的腐解特征,结合Biolog微平板技术,对不同长期试验地土壤微生物群落多样性进行了研究。结果表明,随着腐解时间的增加,秸秆腐解的变化趋势为烘干秸秆新鲜秸秆。葡萄园土壤微生物活性高,稳定性好,其次为桃园和农田。农田土壤微生物活性低、稳定性差,不同处理的秸秆在腐解过程中残留率变化较大,而果园土壤微生物活性相对较高、稳定性好,不同处理的秸秆在腐解过程中残留率变化较小。土壤碱解氮、速效磷和土壤温度与土壤微生物群落的三大指数呈极显著相关,且不同秸秆处理的腐解残留率与土壤微生物群落的优势度呈显著负相关,微生物群落在一定程度上影响了秸秆分解的速率。     

秸秆施用后土壤溶解性有机质的动态变化

采用室内培养方法研究了水稻秸秆腐解对土壤溶解性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM）含量及其化学组成的动态影响。结果表明,秸秆腐解的前7 d显著增加了土壤溶解性有机碳（DOC）含量,7 d后则无明显影响;同时,秸秆腐解增加了土壤中溶解性糖（DS）、溶解性酚酸（DP）以及芳香族化合物含量。随着腐解时间的延长,溶解性糖在DOC中所占比例下降,而芳香族化合物逐渐上升,表明秸秆腐解不同阶段DOM的化学组成发生了变化。溶解性总氮（TDN）的变化表明,秸秆腐解增加土壤氮素的固定。     

不同添加剂处理秸秆腐解产物对土壤生物活性和花生苗生长的影响

在温室盆栽试验条件下,研究不同添加剂处理的花生秸秆腐解产物对土壤pH、生物学性质以及花生苗期生长状况的影响。试验设置5%碱渣处理秸秆腐解产物配施化肥(A)、3%FeSO4处理秸秆腐解产物配施化肥(F)、5%碱渣和3%FeSO4处理秸秆腐解产物配施化肥(AF)、无添加剂处理秸秆腐解产物配施化肥(N)、单施化肥(NPK)和不施肥对照(CK)等6个处理,于花生苗期采样测定土壤pH、微生物生物量和酶活性的变化,观测花生苗生物量和株高的生长状况。结果显示,单施化肥容易引起红壤酸化加剧,导致土壤生物活性下降。化肥配施碱渣和化肥配施FeSO4两个处理的秸秆腐解产物能够有效减缓红壤酸化;碱渣处理秸秆腐解产物配施化肥可显著提高土壤脲酶、转化酶活性、微生物生物量碳和微生物生物量氮,同时该处理下的花生出苗和植株生长情况较好,苗期秸秆生物量和株高等均高于其他处理。由此可见,碱渣处理的花生秸秆腐解产物配施化肥对提升土壤质量,促进作物生长效果显著。     

水稻秸秆的腐解特征及其培肥增产作用研究

为推进秸秆资源的循环利用,改善农田土壤质量,利用田间小区试验研究了水稻秸秆还田后的腐解特征,分析了水稻秸秆还田后对土壤性质及油菜产量的影响,结果表明:水稻秸秆的腐解率一直呈增加趋势,腐解速率早期快后期慢;水稻秸秆在耕作后还田腐解效果要大于免耕还田;水稻秸秆还田不仅提高了土壤养分含量,而且提高了油菜的产量。     

秸秆腐解剂在秸秆还田中的效果研究初报

大大田、微区和盆栽条件下，研究了秸杆腐解剂对小麦、水稻生长及产量的影响，同时研究了秸杆腐解剂对小麦、水稻秸秆腐解速率及对土壤肥力的影响。结果表明，稻、麦秸秆还田时施用秸秆腐解剂对提高稻、麦产量具有明显的增产效果。增产的原因是穗数和粒数增加；稻、麦秸秆还田量不同时，还田量大且配施秸秆腐解剂的效果较还田量小好；麦秸秆还田方式不同时，麦秸以栽稻前耕翻还田且配施秸秆腐解剂的效果较好，上水沤制的效果较差；秸秆腐解剂能促进稻、麦秸秆较快腐解，减轻和防止多量秸秆还田给作物生长带来不利影响，并可稳定和提高土壤养分含量。     

田间条件下小麦和玉米秸秆腐解过程中微生物群落的变化——BIOLOG分析

对秸秆分解微生物演变机理的研究是调控秸秆还田、提高农田地力的理论基础。本试验基于土壤置换试验平台,利用BIOLOG方法研究在寒温带、中温带和中亚热带气候下,埋于黑土、潮土和红壤中的小麦和玉米秸秆在腐解过程中微生物对碳源利用的变化规律。试验中利用网袋法区分直接分解秸秆微生物。试验结果发现秸秆腐解微生物的碳源代谢活性(Average Well Color Development AWCD值表示)在腐解0.5 a和1 a后表现出一定的随气候变化规律,即随温度和降雨量的增加而降低。其中0.5 a为海伦(0.765±0.060)>封丘(0.737±0.165)>鹰潭(0.326±0.076),1 a为海伦(0.630±0.092)>封丘(0.319±0.096)>鹰潭(0.291±0.029),但这种趋势在腐解2 a后减弱。气候条件是影响秸秆腐解微生物碳源代谢活性的主要因素,其次是腐解时间和土壤类型。主成分分析表明在腐解0.5 a后海伦、封丘地区的微生物群落代谢特征与鹰潭差异较大,而1 a后封丘和鹰潭的微生物群落代谢特征与海伦的差异较大,腐解2 a后不同气候条件下的秸秆腐解微生物对碳源的利用趋于一致,均对含氮化合物利用较多。     

腐解秸秆和脱硫石膏添加对苏打盐渍土淋洗脱盐效率的影响

苏打盐渍化土壤胶体吸附大量交换性Na~+,造成土壤团聚体崩解,粘粒分散,阻塞土壤孔隙。改良苏打盐渍土需两步:一是提供钙源替换交换性Na~+,二是排出盐分。本文研究了腐解玉米秸秆和脱硫石膏不同改良组合对苏打盐渍土淋洗脱盐效率影响。结果表明,所有改良处理均能改善土壤入渗,入渗速率大小为:脱硫石膏脱硫石膏+腐解秸秆腐解秸秆对照;含脱硫石膏处理显著提高土壤饱和导水率(Ks),在短时间内腐解秸秆处理不能改善土壤导水性,在70 d后才有效果;腐解秸秆处理土壤含水率最高,材料保水性好;淋出液化学性质显示,各改良处理均能促进钠离子的淋洗;土壤化学性质显示,淋洗后各处理土壤盐分均显著下降;脱硫石膏和脱硫石膏+腐解秸秆处理与对照相比,土壤pH降低更显著;各改良处理土壤可溶性钠离子含量显著低于对照,并且土壤中可溶性钙镁等二价阳离子显著高于对照;各改良处理土壤钠吸附比(SAR)均显著低于对照组。     

胡敏酸的氮素形态分布及其未知态氮的部分鉴定

作者比较研究了水稻土和旱地土壤胡敏酸(和新形成胡敏酸)的氮素形态分布,并对胡敏酸水解液中铵态氮的来源、水解性未知态氮中非α-氨基酸态氮的含量和非水解性氮中N—苯氧基氨基酸的含量进行了研究。供试的土壤胡敏酸有3组,同组胡敏酸提取自发育于同一母质且地块毗邻的水田和旱地(或自然土壤)的表土。新形成胡敏酸也分为3组,同组胡敏酸提取自pH条件相同但水分状况不同的稻草腐解产物。     

玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响

玉米连作现象在黑龙江省农田生态系统中较为普遍,秸秆焚烧既浪费资源又污染环境,研究玉米秸秆还田后的化感效应尤显重要,但秸秆还田后的效应尚不清楚。本研究以玉米(郑单958)为受体,采用盆栽试验,分析不同腐解时间(0.25、60、120、180d)、不同腐解浓度(0、0.125、0.25、0.5 g·m L-1DW)玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响,试图从土壤酶学和根系活力变化的角度初步阐明连作状态下秸秆还田对苗期玉米生长的影响,以期为大田生产中应用秸秆还田技术提供相关科学依据。结果表明:玉米幼苗四叶、五叶、六叶期,土壤蔗糖酶、脲酶活性均在60d腐解天数,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高。土壤酸性磷酸酶活性均在120d腐解腐解天数,0.5 g·m L-1DW处理下达到最高。土壤过氧化物酶活性在幼苗四叶、五叶期,腐解60d,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高,六叶期酶活与对照相比差异均不显著。玉米幼苗根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶的活性随腐解液浓度的增加而增加;随着玉米秸秆腐解天数的增加,呈现先升高后降低的趋势;随叶龄增加,腐解液对根际土壤酶活性的影响逐渐减弱。玉米幼苗根系活力随着秸秆腐解液浓度的增大先升高后降低;低(0.125 g·m L-1DW)、中(0.25 g·m L-1DW)浓度下对根系活力的促进作用也随叶龄增加逐渐减弱。     

不同倒木腐解过程对长白山森林土壤碳氮积累的影响

粗木质残体(CWD)腐解是地上部植物残体养分向土壤输送的关键过程,在一定程度上决定了森林土壤碳氮养分固持效率与强度。本研究选取长白山典型林木的白腐菌(Antrodiella gypsea,Ag)和褐腐菌(Fomitopsis pinicola,Fp)腐解过程为研究对象,以距倒木外缘不同水平距离的3个土壤样品作为供试材料,分析其土壤总有机碳(SOC)及总氮(TN)含量的空间分布与组成特征。结果表明,近倒木处(水平距离0~30 cm),褐腐条件下SOC增量显著低于白腐菌;在远倒木处(水平距离100 cm),前者显著高于后者。就TN增量而言,褐腐条件显著高于白腐。进而表明,褐腐条件较白腐更能有效促进森林土壤碳氮养分的有效固持,从而减少植被残体矿化腐解引起的森林生态系统碳排放。     

添加剂对不同还田深度秸秆腐解及周际土壤环境的影响

探讨添加剂对秸秆腐解及其形成的土壤环境的影响,以明确促进秸秆腐解的同时,利于土壤固碳的添加剂最佳配方。以玉米秸秆为供试材料,进行了150天的田间原位埋袋腐解试验,对比研究3种类型添加剂(尿素、生物菌腐解剂和微量元素调理剂)对15,30cm还田秸秆腐解过程及其形成的土壤环境因素的影响。结果表明:(1)添加剂极显著影响碳损失量(p<0.01),直接影响秸秆腐解程度及其释放碳素在土壤中的固持,还田深度则通过影响含水量影响失重,含水量与失重显著负相关(r=-0.51),SOC与碳损失量接近于线性负相关(r=-0.94),与C/N极显著正相关(r=0.72),C/N与碳损失量极显著负相关(r=-0.53);(2)微量元素添加剂既提高了前期土壤的含水量,又减缓了后期水分的散失,但添加剂有加速土壤酸化的趋势,15cm还田时微量元素添加剂表现更明显,30cm还田时生物菌添加剂表现更明显;(3)添加剂加速了秸秆的腐解,但减少了碳损失量,150天时,15,30cm还田其碳损失量平均值分别比对照减少3.4%和4.8%,有利于土壤固碳,其中,生物菌添加剂更有利于15cm还田秸秆的腐解,氮素添加剂有利于30cm还田秸秆的腐解;(4)添加剂减缓了秸秆腐解产物的流失,尤其是生物菌添加剂和微量元素添加剂,15cm还田时生物菌添加剂有利于土壤固碳,微量元素添加剂更利于有机碳的更新,而30cm还田时则相反。     

秸秆腐解过程中土壤无机纳米微粒对酶活性影响研究

通过玉米秸秆腐解的培养试验,研究了土壤无机纳米粒子(SINP)对玉米秸秆腐解中磷酸酶、蛋白酶、脲酶和蔗糖酶活性的影响。结果表明:SINP加入腐解的玉米秸秆中后,对土壤中的酶活性有显著的影响,但这种影响因酶的种类不同而有显著的差异。SINP对所有磷酸酶(酸性、碱性、中性)活性都有提高作用,并以腐解的初期和后期提高的幅度最大和最显著。在初期和中后期也显著增加了腐解物中蛋白酶的酶活性。SINP对脲酶活性总体趋势具有显著促进作用。对蔗糖酶活性的促进作用在玉米秸秆腐解的前期非常明显,但在中后期起抑制作用。因此,土壤纳米粒子能够促进有机物料腐解过程中的酶活性,继而促进有机物料的矿化。