有机物料在紫色母岩风化碎屑中的腐解及调控

通过对3种常见的有机物料在两种紫色母岩新风化碎屑中的腐解规律研究。结果表明,在进行秸杆还田时,秸秆的种类、土壤水分含量,以及地表的覆盖条件都与秸秆的分解速率有很大关系。其中试验所采用的玉米秸秆、麦秆和牛粪三者中,玉米秸秆分解最快,牛粪最慢;土壤水分为16%-20%时,玉米秸秆分解速率最快,土壤水分过高或过低分解率都会降低。改善土壤的水热状况,以覆盖地膜或秸杆覆盖都能加快还田秸秆的分解速率,就二者来说,则以覆盖地膜效果更好。要想使三峡库区万县移民安置区居仙镇新垦紫色土壤中10年后有机质达20g/kg,根据Jenny模型计算,估计须每hm^2耕地每年返还38.2t干重玉米秸秆。     

黑土中有机物料分解规律的研究

通过在土壤中埋置砂滤管的方法研究有机物料在黑土中的分解规律.结果表明作物残体(根茬和秸秆)在土壤中前两个月分解最快,月分解率达20%～30%.三个月后分解速度逐渐下降.各种有机物料在黑土中的分解速率相差较大.其中以草木樨秸秆和根茬、玉米秸秆和根茬分解较快,第一年的分解率达65%～70%,厩肥和草炭分解较慢.埋入土壤两年以后,有机物料的分解速率逐渐变缓,年与年之间的分解率仅为2.6%～10%.各种有机物料对土壤有机质积累贡献大小顺序为草炭＞厩肥＞玉米秸秆肥＞玉米秸秆＞草木樨秸＞草木樨根茬＞玉米根茬.每年不断重复等量添加有机物料,可使土壤有机质不断积累,在土壤中残留率也增加.     

我国典型农田土壤中有机物料腐解特征及驱动因子

【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在“国家土壤肥力肥效监测基地”中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48 μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料：小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）、猪粪（PM）和牛粪（CM）。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA（方差分解分析）定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数（k）无显著差异,其周转积温（1/k）约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。     

有机物料腐熟剂对玉米和水稻秸秆还田效应的影响

通过网袋法模拟秸秆还田(设置玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田4个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆和水稻秸秆还田后秸秆腐解率和腐解残余物有机碳及腐殖质组分的影响;通过秸秆还田盆栽试验(设置无秸秆还田,玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田5个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆、水稻秸秆还田后土壤基本性质以及生菜生物量和养分质量分数的影响。结果表明:有机物料腐熟剂促进秸秆腐解效果明显,与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸+有机物料腐熟剂还田的秸秆腐解率分别提高32.36%和29.76%,有机物料腐熟剂有促进腐解残余物有机碳质量分数下降的趋势,腐殖酸质量分数分别提高29.17%和20.71%,胡敏酸质量分数分别提高55.60%和48.84%,胡敏酸/富里酸比值分别提高54.17%和29.73%;且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好;秸秆+有机物料腐熟剂还田显著增加土壤活性有机质、碱解氮和有效磷的质量分数以及生菜生物量,同时促进生菜对养分的吸收。与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田的土壤活性有机质质量分数分别增加12.74%、9.01%,生物量分别提高25.85%、18.07%,且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好。可以看出,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田均可促进秸秆的腐解和有机物质转化,改善土壤理化性质、提高作物产量。     

玉米秸秆腐解对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响

通过室内培养,研究玉米秸秆腐解量与腐解时间的关系,以及不同秸秆添加量对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响。结果表明,玉米秸秆的腐解量随培养时间延长而增加,在培养的第45天,腐解量可达45%左右,而45天后腐解速度明显下降。在腐解的前60d,常规秸秆添加处理的腐解速率小于加倍量秸秆添加量处理,而在培养后期处理间腐解速率无差异,且腐解速率均随腐解时间延长而减小。土壤过氧化氢酶活性随培养时间的延长呈先增加后降低再增加的趋势,但不同秸秆量处理土壤过氧化氢酶活性差异不显著;碱性磷酸酶活性随秸秆添加量增加而增大,且均随培养时间延长而提高。土壤有机质和活性有机质质量分数均随培养时间延长而增加,且随秸秆添加量的增加而显著增加。     

膨润土对有机物料腐殖化系数的影响

应用砂滤管法研究膨润土对有机物料（玉米秸秆）在砂土中的腐解及对有机质含量的影响。结果表明，膨润土对降低有机物料的分解速率，提高腐殖化系数有显著影响，施用膨润土有助于土壤有机质的积累和土壤肥力的提高。     

内蒙古中部地区吨粮田土壤有机质平衡及培肥

本文报告了内蒙古中部地区吨粮田条件下,不同植物物料在覆膜和不覆膜、不同时期的分解动态规律,并对不同C/N比小麦秸秆的分解规律做了深入的研究.研究表明,覆膜有利于地温的提高,前期具有增温保墒的作用,促进了土有机质的矿化,有利于植物物料的分解.调节小麦C/N在90～301范围内,随着C/N的降低,物料矿化速率加大,降低土壤有机质含量;而C/N比为101时有利于土壤腐殖质的形成.提出了吨粮田土壤有机质平衡的途径.     

有机物料在风沙土中的腐解规律及土壤有机质调控的研究

通过对常见的五种有机物料在风沙土中的腐解规律研究结果表明,各种物料在风沙土中对土壤扔机质积累的贡献大小依次为草炭＞厩肥＞小麦秸秆＞玉米秸秆＞草木樨秸秆。根据有机物料在土壤中腐解参数,用Jenny模型,可以算出每年需施草炭（干重）4．4t/hm^2,厩肥5．5t/hm^2,小麦秸秆10．7t/hm^2,玉米秸秆11．4t/hm^2,草木樨12．6t/hm^2,才能使风沙土现有的有机质含量由1．97％在10年内提高到3．0％。     

有机物料在植烟土壤中的腐解及活性有机碳氮含量的变化（英文）

采取田间原位尼龙网袋埋土法,研究油籽饼及苕子、油菜、小麦、玉米等有机物料埋土还田后,在植烟土壤中的腐解速率、各期残留物料中的活性有机C、N含量的变化及其与腐解速率的关系。结果表明,油籽饼及苕子等不同有机物料埋土还田后的腐解速率表现为早期快后期慢。不同有机物料腐解速率的大小表现为油籽饼苕子小麦秸秆和油菜秸秆玉米秸秆,腐解速率与全N含量呈极其显著直线正相关,与活性有机C/N比值呈极其显著负相关,而与活性有机C含量之间没有相关性。随着腐解时间推移,油菜、苕子、小麦、玉米等秸秆中活性有机C含量、全N含量呈增加趋势,活性有机C/N比值呈下降趋势,而油籽饼则相反。     

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、提高土壤肥力提供技术依据,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,另一方面为微生物提供了氮素营养,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,4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.     

不同培肥途径对黑土有机质持续效应的研究

以农家肥、化肥、秸秆、绿肥等培肥物质为试验因素,研究长期定位试验耗竭阶段土壤有机质的持续效应。4年耗竭试验结果表明,各处理土壤有机质含量皆呈现明显下降趋势。其中,农家肥、秸秆、化肥三种肥料的持续效应的大小顺序依次是:农家肥>秸秆>化肥。玉米连作不施肥区下降幅度不明显。绿肥—玉米轮作区变化有起伏;休闲区缓慢下降。从每两个培肥物质的交互作用对土壤有机质的影响来看,农家肥和秸秆、化肥和秸秆之间有明显的正交互作用,而农家肥和化肥之间交互作用不明显。     

塿土中有机质的累积和分解

用田间定位试验和砂泸管模拟试验,研究不同有机物料、灌水条件和有机肥用量对土壤有机质累积和分解系数的影响。结果表明:不同有机物料,第一年矿化率毛苕秸秆、玉米秸秆>厩肥,第二年趋于一致,达到相对稳定。当年累积系数,根茬>厩肥>玉米秸秆,受施用量的影响较小。稳定有机质分解系数,旱地>水浇地。土壤有机质消长,不施肥有下降趋势,施化肥能维持土壤原有机质水平。在化肥基础上增施有机肥,土壤有机质提高程度与施有机肥量呈极显著正相关。     

典型区域秸秆和有机肥混土填埋后的腐解特征

【目的】秸秆和有机肥是我国农田主要有机物料来源，翻压旋耕是其主要的还田方式，明确其在我国典型农田土壤中的腐解过程特征和驱动因素，可为更好利用秸秆资源与合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在我国典型黑土、潮土和红壤上开展大田有机物料混土填埋试验。设置4种处理：小麦秸秆混土(WS+soil)、玉米秸秆混土(MS+soil)、猪粪混土(PM+soil)和牛粪混土(CM+soil)，按土重﹕物料碳=100﹕4.5，称取物料土壤混合物200 g装于尼龙袋填埋于土壤中，填埋后1年内采样6次，之后2—2.5年采样一次，满3年采样一次，共8次采样。分析各混土有机物料的腐解差异，采用双指数方程明确易分解有机碳库和难分解有机碳库比例和腐解速率，阐明各土壤中有机物料的快速腐解速率、慢速腐解速率及积温转折点，并用随机森林模型来量化物料组成和环境因素分别对腐解速率的相对贡献。【结果】秸秆混土的腐殖化系数为22%—43%，有机肥混土的为45%—58%。有机肥混土腐解较秸秆慢，区域间差异不大，从北往南有机物料腐解加快，且秸秆腐解较有机肥快。秸秆的易分解有机碳库比例(70%—87%)高于有机肥的易分解有机碳库比例(5...     

施用高量有机物料对新垦耕地红壤有机碳积累及性态的影响

为了解新垦红壤培肥过程中有机物料用量对土壤有机碳积累、培肥效率及土壤性态的影响,选择一新垦耕地红壤,设置秸秆、秸秆加氮和猪粪等3种添加物各7个施用水平共19个处理,每种有机物料用量设0(对照)、25、50、100、150、200和250 g·kg-1等7个级别,进行了为期24个月的模拟培养试验,观察了有机物料分解率、土壤C/N、活性有机碳和养分的动态变化.结果表明,随有机物料用量的增加,土壤中活性有机碳、总有机碳含量均增加,C/N比下降,土壤有效磷、速效钾和水溶性盐分含量增加,有机物料在土壤中的分解率也随之增加.猪粪碳的矿化速率低于水稻秸秆,加氮可增加秸秆的腐殖化系数.研究发现,有机物料添加越多,培肥效率(腐殖化系数)越低.同时,高量施用猪粪容易引起土壤盐害.猪粪用量为50g·kg-1(相当于7.5t·亩-1)时土壤盐分含量超过了 2g·kg-1;高量施用水稻秸秆可引起土壤有效氮的下降,秸秆用量超过100 g·kg-1(相当于15 t·亩-1)时土壤碱解氮明显下降;秸秆加氮处理会引起土壤酸化.结果显示,为减免有机物质的过度分解,有机物料的施用量控制在50g·kg-1以下为宜.     

接种微生物条件下牛粪+麦秸堆腐过程有机组分的动态变化

大量排放的畜禽粪便若利用不当则会对环境构成威胁,经微生物发酵、制成高效有机肥料是粪肥与秸秆综合利用的一种重要方式.试验以牛粪添加不同比例的小麦秸秆为原料,在接种和非接种微生物的条件下进行堆腐.研究了腐解过程有机组分及腐殖物质的动态变化.结果表明,随着腐解进行,乙醇溶性组分含量逐渐降低;水溶性组分含量先升高再降低;半纤维素和纤维素含量随腐解进行呈现一定波动,但总体旱降低趋势;木质索含量呈增加趋势;全碳含量降低,腐殖物质碳占全碳的比例逐渐增加,H/F比值逐渐升高.秸秆的加入比例越高越有利于木质素的积累,牛粪所占比例越大则越有利于腐殖物质的形成.接种微生物可促进有机物料中各有机组分的分解,并有利于腐殖物质的形成.     

有机物料在白土中的分解与转化

三年田间试验结果表明,在等氮量条件下,有机肥与无机肥配合施用的各处理的土壤有机质含量显著高于无机氮处理。砂滤管试验的结果表明,供试有机物料的腐殖化系数为0.13～0.57;有机物料能显著增加土壤有机碳和重组有机碳含量,促进土壤有机-无机复合体的形成,提高土壤增值复合量和增值复合度,改善腐殖质结合形态,使松结态组分增加,紧结态组分减少,土壤腐殖质得到活化。结果还表明,供试白土有机质的年矿化量约为145kg/亩,由作物根茬形成的土壤有机质约为105kg/亩,每年每亩施1600kg厩肥或300kg干稻草方能保持土壤碳素的平衡。     

长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质及碳库管理指数的影响

【研究目的】以长期定位试验点的红壤性水稻土为研究对象,探讨长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质和碳库管理指数的影响。【方法】采用3种浓度的KMnO4(33、167、333mmol/L)氧化法测定土壤高活性有机质、中活性有机质和活性有机质3部分含量。【结果】研究表明:红壤性水稻土中的活性有机质以中活性有机质为主。连续种植25a水稻后,CK处理的土壤活性有机质含量降低,CMI(碳库管理指数)下降。各施肥处理的土壤有机质、活性有机质组分含量和碳库管理指数均有所增加,CMI以NPK RS处理上升最大,NK处理最小。土壤活性有机质含量和CMI的增幅大于土壤总有机质的增幅,水稻产量与CMI的相关性达到极显著水平。【结论】长期化肥与有机肥、稻草配合施用能明显增加红壤水稻土活性有机质组分和水稻产量。CMI可以作为评价土壤质量的指标。     

长期培肥定位试验耗竭阶段各培肥物质对土壤有机质持续效应的研究

试验采用旋转回归设计方法,从１９８６～１９９４年在代表松嫩平原黑土区的东北农业大学试验地内进行了以农肥、化肥、秸秆、绿肥等培肥物质为试验因素的长期定位试验。试验分两个阶段进行,前一阶段为培肥阶段,到１９９２年结束。后一阶段为耗竭阶段,主要观测各培肥处理对土壤养分的持续效应及对产量的影响。建立了耗竭阶段农肥、化肥、秸秆对土壤有机质、全氮、全磷及产量的数学模型。随着耗竭试验的继续,各处理土壤有机质呈明显下降趋势。在农肥、秸秆、化肥三因素,以农肥对土壤有机质的贡献最大,秸秆次之,化肥最差。从每两个培肥物质的交互作用对土壤有机质的影响看,化肥和农肥、秸秆之间无明显的正交互作用。而秸秆和农肥间有较明显的正交互作用,说明了在农业生产中二者可互相代替,同样可以达到培肥的目的。