不同基因型甜菜根际土壤有机氮分布特征研究

摘 要：土壤中除无机氮外，有机态氮也是植物生长发育的重要营养来源。为探明不同基因型甜菜对根际土壤有机氮吸收利用以及有机氮组分在根际的空间分布情况，分别选取对土壤有机氮吸收效率高、低的品种各1个，采用Kuchenbuch-周氏微型盆及田间网袋法，研究了甜菜苗期及大田全生育期根际土壤有机氮各组分的变化规律，建立了土壤氮矿化及各组分在根际空间分布的数学模型。结果表明：2周苗龄的甜菜根际土壤有机氮各组分含量高低顺序为：酸解总氮(ATN，acidolysis total nitrogen)>氨基酸态氮(AAN，amino acid nitrogen)>氨态氮(AN，ammonia nitrogen)>氨基糖态氮(ASN，amino sugar nitrogen)。其中AAN和AN在根际形成明显的耗竭面，即距离根表越远含量越高，在距根表15 mm时达到最高值，随后的变化渐趋平稳，其分布规律可用方程Y=Y0+Aln(X)拟合；ASN含量较低，随根际距离远近变化不显著；不同基因型甜菜对根际有机氮的耗竭能力各异，有机氮吸收效率高的品种均高于低的品种。田间自然条件下，甜菜根际土壤中的ATN、AAN及AN的含量在苗期增长最快，随后缓慢上升并逐渐趋于恒定。室内及田间试验结果表明，施氮处理后土壤有机氮的矿化量低于未施氮处理，其中有机氮吸收效率高的品种根际土壤有机氮的矿化量高于低的品种。     

鸡粪与立茬还田配合应用对土壤养分和玉米产量的影响

为研究鸡粪与玉米秸秆立茬还田对土壤养分和玉米产量的影响,通过5年的定位试验,测定了土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有机质含量、pH和玉米产量。研究结果表明:鸡粪与秸秆立茬还田配合应用能够增加土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有机质含量和提高pH值,达到培肥土壤的效果。与对照相比,T4(立茬还田+鸡粪30m3/hm²配合应用)培肥土壤效果最好,增加玉米产量幅度最大,全氮、全磷、全钾、有机质和pH分别增加了0.29,0.08,3.59,3.50g/kg和0.24,平均增产18.5%o     

鸡粪堆肥腐熟过程中腐熟度参数的变化

选用鸡粪与小麦秸秆为堆肥原料进行高温好氧堆肥实验,研究鸡粪高温好氧堆肥过程中堆体温度、pH值、碳氮比等理化指标的变化,为农业废弃物快速资源化利用提供科学依据和技术指导。结果表明：鸡粪与小麦秸秆在C/N=30时达到的温度最高为60℃,高温持续时间为11d,堆肥过程中pH值是先上升后下降的过程。堆肥结束时C/N为16.4,NH4+-N含量比最高时降低了74.2%。HR比开始增加了58.8%,胡敏酸相对于最低点升高了107%,富里酸与堆肥前相比降低47.1%。     

不同农业废弃物还田对玉米氮素吸收利用及氮平衡的影响

为研究秸秆、牛粪和鸡粪不同还田量对玉米氮素吸收积累、氮素利用率及氮平衡的影响。通过探讨不同农业废弃物还田对土壤-玉米系统的氮素表观平衡,为农业废弃物与化肥合理配施,提高氮素吸收利用效率、减少氮素损失提供理论依据和技术支撑。在等养分量(N240kg/hm²,P2O5154kg/hm²,K2O197kg/hm²)的条件下,进行田间小区试验。研究结果表明：适量的秸秆、牛粪和鸡粪还田与单施化肥相比均可显著提高玉米籽粒、茎叶和植株的氮素吸收积累量,其中25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮（S10处理）玉米籽粒、茎叶和植株的氮素吸收积累量最高,分别为129.4、98.4、227.8kg/hm²。农业废弃物与化肥配施能有效降低氮素表观损失,其中S10处理氮素表观损失最低为37.7kg/hm²。适宜的秸秆、牛粪和鸡粪还田量能明显的提高氮肥表观利用率,在秸秆还田处理中,75%秸秆粉碎还田配施化肥N191.2kg/hm²(S4)氮肥表观利用率最高为44.7%比单施化肥(S1)高4.3%;在牛粪还田处理中,25%牛粪有机氮还田配施75%化肥氮(S6)的氮肥表观利用率最高为51.2%,比单施化肥处理高10.8%;在鸡粪还田处理中,25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮(S10)的氮肥表观利用率最高达56.84%。比单施化肥处理高16.5%。因此,综合玉米的氮素吸收量、氮素损失量以及氮素利用率等因素,最佳还田方式为25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮(S10)。     

多因素交互作用下玉米秸秆腐解对土壤速效养分的影响

为促进玉米秸秆腐解、提高土壤肥力,本试验采用盆栽方法,设置对照、水、水+N、水+微生物、水+N+微生物共5个处理,研究了多因素交互作用下玉米秸秆腐解对土壤速效养分的影响。试验结果表明：添加微生物和氮肥能促进秸秆腐解,加快土壤中有机态磷的矿化,提高土壤速效磷含量;补施氮肥一方面增加了土壤碱解氮含量,另一方面提供了微生物的氮素营养,提高其活性,促进了秸秆后期养分释放,加速有机态钾矿化分解,土壤速效钾含量提高12.62%-28.19%;适宜的水分、氮素和微生物配合有利于增加土壤有机质含量,四个月后增加了7.62%-9.45%。综合比较各个处理对土壤速效养分和有机质含量的影响,水+N处理效果较好。     

施氮对还田秸秆腐解及养分释放、土壤肥力与玉米产量的影响

基于2年秸秆还田定位试验,为了解析宁夏扬黄灌区连续施氮对第3年还田后秸秆腐解及养分释放、土壤肥力特征与玉米产量的影响,采用尼龙网袋法和大田试验相结合的方法,研究连续施用不同纯氮量(0、150、300和450 kg hm^–2)对第3年还田后秸秆腐解、养分释放和土壤理化性质及玉米产量的影响。结果表明,施氮可在玉米播后50～170d促进秸秆腐解,以施氮300kghm^–2处理最为显著,平均秸秆累积腐解率与腐解速率分别较不施氮肥(对照)处理提高25.6%和20.3%;施氮可促进秸秆养分释放,其各养分元素释放率均表现为钾>碳>氮>磷,且均随施氮量的增加呈先增加后降低,以施氮300 kg hm^–2处理效果最佳。施氮可使0～40 cm层土壤容重降低,总孔隙度增加,以施氮300～450kghm^–2处理效果最为显著;施氮可提高玉米播后20d土壤温度和播后80～170d土壤贮水量,均以施氮300 kg hm^–2处理效果最佳。施氮可改善0～40 cm层土壤肥力,以施氮300 kg h...     

不同腐熟剂对玉米秸秆腐解及养分释放动态的影响

利用尼龙网袋法模拟玉米秸秆还田,研究不同腐熟剂对玉米秸秆腐解速率及有机碳、氮、磷、钾养分释放特征。结果表明:(1)玉米秸秆应用不同腐熟剂的腐解速率均表现为:快速腐解期(前10天)中速腐解期(10~50天)缓慢腐解期(50~100天)。经过100天的分解,玉米秸秆生物量有72.46%~76.09%被分解,应用腐熟剂的累积腐解率均高于未施用腐熟剂处理。(2)玉米秸秆养分释放表现为:KPCN。100天结束时玉米秸秆有机碳、氮、磷、钾养分释放率平均分别为:58.66%、57.3%、88.68%、94.88%。秸秆腐熟剂有益于玉米秸秆中难分解物的分解,可加速秸秆中有机碳、氮、磷的释放。综合比较,有机废物发酵菌曲的效果最佳,更适宜推广。     

秸秆腐熟剂对寒地玉米秸秆降解率和土壤理化性状影响

为探讨我国不同产地的秸秆腐熟剂对寒地黑土区的玉米秸秆腐熟和土壤理化性状的影响,采用田间框栽和微区试验法研究3种秸秆腐熟剂对黑龙江省玉米秸秆降解率和土壤肥力的影响。结果显示,北京正农农业科技有限公司的秸秆腐熟还田专用菌剂(30 kg/hm2腐熟剂与45 kg/hm2尿素混用撒施)和山东金山生物工程有限公司的金山生物-秸秆快腐剂(7.5 kg/hm2与45.0 kg/hm2尿素混用喷施)180 d后玉米秸秆降解率达70%以上,对土壤p H值、全氮、碱解氮、速效磷、有机碳和有机质无明显影响,但能提升土壤速效钾含量,分别较对照高6.23%和7.94%。2种秸秆腐熟剂降低土壤容重分别为0.10,0.12 g/cm3。北京正农腐熟剂可增加土壤含水量,较对照高1.4个百分点。所以2种秸秆腐熟剂能加快黑龙江省黑土区玉米秸秆的腐解速度,且有助于改善土壤理化性状。     

秸秆腐解对不同氮肥水平土壤脲酶活性的影响

本文利用黑龙江大学呼兰校区秸秆还田试验为平台,探讨秸秆还田后不同施氮量下土壤脲酶活性的动态变化特征,明确农田黑土玉米秸秆腐解下土壤氮素含量与脲酶活性的关系。试验以秸秆腐解和不施秸秆为主区,不同氮肥水平(纯N)(0、135kg/hm2、180kg/hm2、225kg/hm2)为副区,测定了土壤全氮、碱解氮及脲酶活性,试验结果表明：两种秸秆处理的土壤脲酶活性变化趋势均随玉米生育期的延长增加,在拔节期达到最高后降低;与无秸秆处理相比,在施氮量为180kg/hm2、225kg/hm2秸秆腐解处理可显著提高土壤脲酶活性(p&;lt;0.05),而施氮量为0、135kg/hm2时虽提高了脲酶活性,但未达到显著水平(p&;gt;0.05);土壤碱解氮、土壤全氮的变化趋势与土壤脲酶活性的变化趋势一致,均为随施氮水平的增加而增加;相关分析显示,土壤脲酶活性与土壤全氮、碱解氮呈极显著正相关。     

几种废弃物基质有氧堆肥腐解因素比较分析

为了实现玉米秸秆、小麦秸秆、食用菌菌渣及由锯末、餐厨废油和牛粪组成的混合物废弃物无害化处理和资源化利用,摸清其有氧高效堆肥腐解规律,对4种材料进行了有氧堆肥试验。研究结果表明：玉米秸秆、小麦秸秆、食用菌菌渣和混合材料组均经历了升温、高温和降温期,温度峰值分别达到74.7、63、58.5、64.1℃,高温期分别维持了24、20、16、22天;含水率方面,玉米秸秆和混合材料整个腐解过程均不需加水;小麦秸秆堆制前吸水特别困难,第一次翻堆加水后吸水变得很容易。食用菌菌渣较易吸水,但失水较快,在翻堆时也需要加水;腐解完成后食用菌菌渣和混合材料体积变化较小,得到产品较多;玉米秸秆最少腐解2周,小麦秸秆、混合材料和食用菌菌渣最少需要腐解3周才可以作为基质使用;腐解后的基质营养元素和重金属含量各不相同,均可安全使用。该试验摸清了各材料腐解规律和堆腐方法,为生产高效稳定的生物肥基质奠定基础。     

典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

[目的]研究三种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。[方法]本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究了堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。[结果]堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55 ℃以上的持续时间均超过15 天,堆体温度均超过70 ℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH值在 5.5 ~ 8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P2O5+K2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY525-2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59 g kg-1、2.57 g kg-1、2.15 g kg-1。[结论]本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

木薯渣堆肥过程中氮素转化及堆肥周期研究

以木薯渣为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥化过程中氮素转化及腐熟程度,以期为木薯渣的资源化利用提供科学依据和技术指导。结果表明：在30天的堆肥过程中堆体温度在第4天达到50℃,50℃以上维持了20天;补充氮素处理的温度要高于未加氮处理。补充化学氮肥处理的NH₄⁺-N含量呈先升后降的趋势;补充鸡粪处理的NH₄⁺-N含量在堆肥后期维持在600~1130 mg/kg。堆肥结束时,补充氮素处理的NO₃^--N增加1005~1740 mg/kg。总氮含量呈先升后降的趋势;碱解氮含量呈缓慢增加趋势,后期趋于稳定。碳铵不宜作为堆肥的氮源补充剂。可以确定在开放式自然通风、每5~7天翻一次堆的条件下,堆体经过30天已经基本腐熟。     

长期定位施肥对设施番茄土壤酶活性及土壤养分动态变化的影响

为探究不同施肥处理对设施大棚土壤微环境的影响,以寿光市长期定位设施番茄试验大棚为基础,设置4种施肥处理,不施肥(CK)、鸡粪+秸秆施肥(M+S)、鸡粪+尿素施肥(M+U)及鸡粪+尿素+秸秆施肥(M+U+S),对设施番茄生长期内土壤养分及酶活性的动态变化进行了研究和分析。结果表明,番茄生长期内,土壤酶活性和土壤养分含量动态变化,蔗糖酶和纤维素酶活性高峰出现在番茄生长的初果期;脲酶、酸性磷酸酶活性高峰出现在盛果期;拉秧期土壤有机质含量最高。增施高碳氮比作物秸秆显著降低了土壤盐分浓度,明显缓解土壤p H值的下降,番茄生长各时期内土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量显著提高,增幅分别为8.92%~40.71%,9.54%~18.52%,23.65%~27.87%,13.53%~58.81%,13.20%~18.25%,各时期土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别显著提高了13.95~17.93,79.35~103.56,11.50~15.73,4.30~8.00个酶活力单位;相较于不施肥处理,长期氮肥的投入,显著加剧了M+U处理土壤次生盐渍化水平,明显降低了土壤酸碱度,并使该处理土壤脲酶活性显著降低;施用有机肥显著提高了土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量,明显增强了土壤蔗糖酶、纤维素酶和酸性磷酸酶活性。土壤酶活性之间相关性较好,其中蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶之间极显著正相关。蔗糖酶、纤维素酶、酸性磷酸酶活性与全氮、有机质、速效磷、速效钾、碱解氮含量之间,脲酶活性与全氮、碱解氮含量均呈极显著正相关,而过氧化氢酶活性与土壤养分含量无明显相关性。     

香蕉茎秆堆肥化处理腐熟度评价研究

以香蕉茎秆和鸡粪为主要填料进行好氧堆肥,研究了香蕉茎秆堆肥化过程中几种与腐熟度有关的物质含量和参数的变化情况及堆肥腐熟度评价理化指标。研究结果表明,C/N比、阳离子交换量（CEC）、CEC/TOC可以作为香蕉茎秆和鸡粪堆肥化处理腐熟度评价的化学指标,而pH值和水溶性有机碳（WSC）不能作为腐熟度评价指标。     

金针菇菌糠促进鸡粪发酵堆制生产有机肥的研究

旨在探讨一种促进鸡粪快速发酵腐熟、生产优质有机肥料的技术体系。以鸡粪为主要原料,添加定量滤泥以及按不同比例添加金针菇菌糠堆制生产有机肥,测定不同配比堆料发酵过程的温度、pH值、含水量、有机质含量、氮磷钾含量和种子发芽率等有机肥质量指标。结果表明,添加菌糠能有效缩短鸡粪堆肥发酵腐熟时间,不同配方处理生产有机肥各项质量指标均符合有机肥新标准NY/T 525-2021的要求。其中以30%菌糠、60%鸡粪和10%生物干化污泥配合处理的发酵腐熟时间最短,该处理生产的有机肥的总养分含量达10.33%,有机质含量48.5%,含水量32.5%,种子发芽指数106.2%,pH 7.38。菌糠与鸡粪按科学配比堆肥是大宗农业废弃物料无害化处理和资源化利用的重要途径。     

有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力及农田氮磷流失的影响

采用田间小区试验,研究不同种类有机肥替代化肥比例对水稻产量、土壤肥力及农田径流氮、磷流失的影响。研究结果表明：50%猪粪有机肥替代化肥处理水稻产量最高,可达10 439.66kg/hm ²,100%、30%、50%有机肥替代化肥处理水稻产量呈依次增加趋势,且猪粪有机肥替代化肥各处理水稻产量均高于秸秆有机肥替代化肥处理;有机肥能有效提高土壤肥力,100%有机肥替代化肥处理土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量最高;单施化肥处理总氮（TN）流失量和流失率最高,分别为9.43kg/hm ²和4.91%,随着有机肥施用比例的增加,稻季农田径流TN流失量和流失率逐渐下降,50%和30%有机肥替代化肥处理TN流失量和流失率较100%有机肥处理显著升高,但猪粪和秸秆有机肥替代化肥处理间差异不显著;100%秸秆和猪粪有机肥处理总磷（TP）流失量和流失率最高,TP流失量分别为1.815、1.732kg/hm ²,TP流失率分别为1.08%、1.02%,50%和30%有机肥替代化肥处理TP流失量逐渐下降,秸秆有机肥替代化肥处理TP流失量和流失率均高于猪粪有机肥替代化肥处理,且有显著性差异。50%猪粪有机肥替代化肥处理在兼顾水稻高产稳产的同时,能够有效降低稻季农田氮素径流流失量和流失率,且维持较低水平的磷素径流流失量和流失率,是一种适宜的资源有效利用、节肥增效的有机肥替代化肥措施。     

不同堆肥物料配比对奶牛粪堆肥进程的影响

为了提高奶牛粪的处理效率,以奶牛粪为基本原料进行堆肥试验,研究了鸡粪、猪粪、沼渣、腐殖土与奶牛粪混合堆肥体系中各种参数的动态变化规律,并通过对各参数的比较分析,探讨了鸡粪、猪粪、沼渣、腐殖土对奶牛粪堆肥腐熟进程的影响。结果表明：鸡粪、猪粪、沼渣、腐殖土与奶牛粪不同配比的堆肥体系中以奶牛粪加鸡粪、猪粪效果较好,升温阶段较快,高温阶段持续时间较长,降温阶段持续时间较短,腐植酸、全氮百分含量较高,能快速达到有机肥标准。     

不同培养料配方对双孢菇产量的影响

为充分利用农业秸秆资源,在双孢蘑菇隧道培养料传统麦草配方的基础上,分别添加菇渣和玉米秸秆,对培养料堆制过程中的含水量、pH、含氮量、碳氮比等指标变化趋势进行监测,并对双孢蘑菇产量及农艺学性状进行统计。结果表明,培养料建堆至二次发酵结束均以添加玉米秸秆的配方含水量最高,以传统麦草配方含氮量最高,3个处理的pH差异不大。传统麦草鸡粪配方的产量为18.31 kg/m²,添加菇渣的处理产量为11.43 kg/m²,添加玉米秸秆的处理产量为14.48 kg/m²,添加玉米秸秆还可以显著提高头潮菇所占产量的比重。此外,二次发酵结束后的培养料碳氮比与产量有一定的相关性。     

辅料及微生物菌剂对羊粪好氧堆肥腐熟度的影响

好氧堆肥是目前有效的羊粪资源化利用方式,本研究旨在探究辅料及微生物菌剂对羊粪好氧堆肥腐熟度的影响。以羊粪、水稻秸秆、菌糠为堆肥原料,加入外源菌剂,检测各个处理的理化指标,生物学指标和重金属指标。平均温度Z4>Z3>Z2>Z1,最高温度68.1℃,69.1℃,69.3℃,71.1℃。pH先升高再降低,堆肥结束为8.53、8.25、8.43、8.35。C/N逐渐降低,堆肥结束为15、16、15和14。含水率逐渐下降,堆肥结束Z2含水率最低并且下降最多,为66.82%。全钾含量逐渐升高,Z4增加最大为196.58%。GI逐渐升高,50天均达到110%,Z4最先达到。NH₄⁺-N含量波动下降。重金属含量均未超过国家标准NY 525—2012。以水稻为辅料与羊粪的堆肥效果优于菌糠,混合菌与菌糠处理提前进入高温期,更有利于羊粪堆体的快速腐熟。