添加秸秆对不同有机含量土壤腐质化特征及酸度的影响

通过向低、中、高及去有机质含量土壤处理中添加玉米秸秆进行室内培养试验,研究秸秆添加量对不同有机质含量土壤腐解能力及土壤酸度的影响。结果表明：在15℃恒温培养150 d后,土壤中秸秆腐解率表现为高有机质含量土壤>中有机质含量土壤>低有机质含量土壤>去有机质含量土壤,高有机质含量土壤均高于其他3种有机质含量处理腐殖化系数,且高有机质含量土壤有机质转化效果最好,有机质增加量最多。对于土壤酸度的影响,随秸秆添加量的增加,土壤pH上升幅度增加,土壤中交换性H⁺、交换性Al³⁺、交换性酸的含量降低。不同秸秆添加量条件下,4个有机质含量土壤表现不同,低有机质含量土壤秸秆添加量为10～15 g/kg时,土壤pH增幅最大,土壤交换性H⁺、交换性Al³⁺、交换性酸含量减幅最大,土壤酸度降幅最大;中、高有机质含量土壤秸秆添加量为15～20 g/kg时,土壤pH增幅最大,土壤交换性H⁺、交换性Al³⁺、交换性酸含量减幅最大,土壤酸度降幅最大。相对3种有机质含量土...     

腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究

【目的】研究施用秸秆腐解菌剂对玉米秸秆的促分解效果、养分释放规律及土壤理化特性、养分含量、腐殖质组成和土壤酶活性的影响,为低温地区秸秆快速、高效腐熟以及有机废弃物合理利用提供理论依据和技术参考。【方法】以玉米秸秆作为供试材料,选用低温复合菌剂GF-20、中农绿康秸秆型有机物料腐熟剂(以下简称绿康菌剂)、世明生物发酵菌种(以下简称世明菌剂)作为试验菌剂,设置5个处理,分别为:对照1(CK),土壤+玉米秸秆+不施用菌剂;对照2(B),土壤+无玉米秸秆+不施用菌剂;GF,土壤+玉米秸秆+菌剂GF-20;LK,土壤+玉米秸秆+绿康菌剂;SM,土壤+玉米秸秆+世明菌剂,采用室内培养试验,在10℃黑暗条件下培养60d,测定不同处理玉米秸秆降解率、养分释放率以及土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量和腐殖质成分与土壤酶活性,最后对添加秸秆腐解菌剂后土壤酶活性与速效养分含量的相关性进行了分析。【结果】在10℃黑暗培养条件下,与CK相比,施用3种秸秆腐解菌剂后均在一定程度上促进了玉米秸秆的分解,加快了秸秆养分的释放,提高了土壤速效养分含量与土壤酶活性,其中以添加低温复合菌剂GF-20的效果最好。秸秆腐解60d后,处理GF的秸秆降解率达36.75%,较处理LK、SM和CK高出9.78%,9.92%和16.38%。处理GF明显提高了土壤酶活性,促进土壤物质转化,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为94.10,14.95和38.36mg/kg,明显高于其他处理;处理GF腐殖质碳含量为21.99g/kg,较其他处理增加1.76~3.68g/kg;处理GF的HI(胡敏酸与胡敏素含量比值)为1.43,较其他处理高0.14~0.45。相关性分析结果显示,添加秸秆腐解菌剂后,土壤酶活性与速效养分含量呈显著或者极显著相关。【结论】在10℃黑暗培养条件下,低温复合菌剂GF-20能更有效促进秸秆分解进程,加快玉米秸秆腐解速率及养分释放,提高土壤速效养分含量及酶活性。     

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.     

旱作覆膜条件下秸秆促腐还田土壤微生物量碳氮的变化特征

采用盆钵培养法,研究了旱作覆膜耕作条件下,小麦、玉米秸秆添加腐解剂还田腐解120d时土壤微生物量碳氮含量的动态变化特征.结果表明:小麦、玉米秸秆各处理微生物量碳氮表现出一定的规律,玉米秸秆各处理的土壤微生物量碳均大于小麦秸秆,土壤微生物量氮则均小于后者,这与秸秆C/N的大小一致;小麦秸秆各处理土壤微生物量碳含量变化特点为先增加后减小,土壤微生物量氮呈现两次增减交替的变化;玉米秸秆各处理土壤微生物量碳则变化情况较为复杂,土壤微生物量氮变化趋势为先增后减再增;不同腐解剂对小麦、玉米秸秆微生物量碳氮含量的增加效果一致表现为:F2F3F1,即添加微生物腐秆剂效果最好,"满园春"生物发酵剂次之,最后为有机废物发酵菌曲.     

玉米秸秆腐解液对幼苗根际土壤理化性质的影响

为了探究玉米秸秆腐解液对幼苗根际土壤理化性质的影响,选取‘郑单958’为供试材料,分析不同腐解时间(0、60、120、180d)和不同腐解质量浓度(0.125、0.25、0.5g/mL)下秸秆腐解液对幼苗(四叶、五叶、六叶期)根际土壤pH、电导率(EC值)、无机氮、有机质、速效磷、速效钾的影响。结果表明:在腐解180d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤pH达最高,60d、120d,0.5g/mL质量浓度处理下土壤pH低于对照;在腐解120d、0.125g/mL质量浓度处理下土壤EC值达最高,在腐解120d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤无机氮质量分数最高;幼苗四叶、五叶、六叶期均在腐解60d、0.125g/mL质量浓度处理下的土壤有机质质量分数达最高;土壤速效磷质量分数在60d、120d、180d腐解液处理下均随腐解液质量浓度增大而升高。在腐解120d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤速效钾质量分数较高。因此,腐解时间不同的秸秆腐解液不同质量浓度均对土壤的理化性质产生影响,120d腐解时间的高质量浓度(0.5g/mL)秸秆腐解液对土壤养分环境影响最为显著。     

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。     

有机物料在砂土中不同时段的腐解状况研究

在暖温带区的砂土中,对1年内几种常见的有机物料在不同时段的腐解状况进行了研究.结果表明,供试的几种物料总的腐解顺序为:玉米秸秆>小麦秸秆>鸡粪>牛粪>猪粪,秸秆类的腐解速率明显高于粪肥类.各种有机物料在进入土壤后前90 d的分解速率最快,均超过全年总分解量的60%;然后变缓.土壤活性有机质含量在有机物料施入土壤180 d时达最大值,360 d时低于腐解90 d时的含量,活性有机质一般在每年的3~4月份达到最大值;同时腐解过程中土壤有机质和活性有机质二者之间具有显著的相关性.     

麦秸还田对土壤理化性质及酶活性的影响

 【目的】探讨麦秸秆还田对水稻土壤理化性质和酶活性的影响及其相互关系。【方法】粳稻扬粳9538种植于大田,进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理,观察了秸秆还田后水稻不同生长阶段的土壤pH值、有机酸含量、呼吸速率、土壤酶活性及土壤离子的变化动态。【结果】秸秆的腐解高峰在水稻生长的第1个月,土壤中有机酸含量在分蘖中期及穗分化期明显上升;土壤脲酶及过氧化氢酶活性表现为先升后降,而碱性磷酸酶活性则表现为双峰曲线的变化规律。秸秆还田后土壤pH值明显降低,有机酸含量增加,并且两者之间呈极显著的负相关关系,土壤中脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性增强,土壤全磷、可溶性钾含量明显上升,但Na+、Mg2+及Ca2+含量降低,土壤中酶活性和离子含量的升降与土壤中秸秆的腐解有关。秸秆还田增加了水稻成熟时土壤有机质含量及呼吸强度。与实地氮肥管理（SSNM）相比,农民习惯施肥法（FFP）处理增加了土壤中脲酶活性,对其它指标无显著性影响。土壤脲酶和碱性磷酸酶活性与土壤中有机质、全氮、全磷及全钾含量呈极显著正相关,土壤过氧化氢酶及土壤有机质与全氮呈正相关,与全磷、全钾相关不显著。【结论】秸秆还田能够增强土壤有机质含量与土壤酶活性,降低土壤中Na+、Mg2+及Ca2+含量,提高土壤肥力。     

玉米秸秆还田对土壤酶活性的影响

【目的】研究不同玉米秸秆还田量对土壤酶活性的影响,为秸秆还田提供一定的理论依据。【方法】以采自陕西杨凌农田的土娄土为供试土样,采用室内模拟恒温培养方法,研究玉米秸秆不同还田量(0,6,12,18,24g/kg)处理下,影响碳、氮循环及微生物活性的主要土壤酶类(蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、脱氢酶和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶)活性在不同培养时间(1,4,7,15,30,60d)的变化规律,并引入"倍增剂量"的概念评价酶活性的变化幅度。【结果】玉米秸秆还田后5种土壤酶活性均增强,随着培养时间延长,土壤蔗糖酶和纤维素酶活性总体呈减少趋势;脲酶和FDA水解酶酶活性总体呈先增后减的趋势;土壤脱氢酶活性培养初期较低,随着培养时间延长维持在一个较高水平,至培养60d时明显降低。拟合结果显示,5种土壤酶活性与玉米秸秆还田量间均呈极显著正相关,不同酶活性的倍增剂量在不同培养时间下的变化有所差异。5种土壤酶中,以土壤FDA水解酶活性对玉米秸秆腐解过程最为敏感;当玉米秸秆还田量为10g/kg时土壤总体酶活性较高。同时,玉米秸秆还田后,5种土壤酶活性间呈极显著正相关,表明其变化是密切相关的。【结论】玉米秸秆还田对5种土壤酶活性均具有较强的促进作用,从土壤总体酶活性角度得到当地玉米秸秆还田的最佳用量是10g/kg。     

矿区复垦土壤中鞘氨醇单胞菌促进秸秆腐解性能分析

研究矿区复垦土壤中鞘氨醇单胞菌促进秸秆腐解的性能,揭示鞘氨醇单胞菌在矿区复垦土壤沃土化中的作用,可为采煤沉陷区土地复垦和土壤质量快速提升提供科学依据.依托山西省襄垣县采煤沉陷复垦区的长期定位试验,通过矿化试验和腐解试验,测定活性碳变化、微生物数量及多样性指标,研究矿区复垦土壤中鞘氨醇单胞菌促进秸秆腐解性能.结果表明,添加菌剂有利于促进秸秆腐解能力.在培养期间,累计矿化量均以菌+秸秆处理最高,CK最低,添加菌剂的处理土壤矿化速率大于不添加菌剂的处理;灭菌土处理速效氮、磷、钾养分释放速率和活性有机碳含量高于不灭菌处理,其中,添加菌剂处理的养分释放速率和活性有机碳含量高于不添加菌剂处理,灭菌土条件下菌+秸秆处理的腐解率最高;在添加菌剂后土壤纤维素酶、过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶活性均得到提高,具体表现为菌+秸秆>菌>秸秆>CK;在菌+秸秆处理中,细菌、放线菌、真菌的数量较多;0～72 h各处理的微生物多样性(AWCD)值增长快速,碳源利用能力处于最强的阶段,灭菌条件各处理增长率大于不灭菌处理,添加菌剂处理中微生物对碳源的利用能力大于不接菌处理.鞘氨醇单胞菌可以显著促进秸秆的腐解和养分释放,有利于矿区复垦土壤有机碳的累积和肥力的提高,可以作为矿区复垦土壤修复的良好菌质资源.     

套作糯玉米对连作菜田土壤特性及产量的影响

【目的】分析套作糯玉米及其秸秆还田种植模式下土壤特性的变化规律和蔬菜产量的差异,明确套作模式及秸秆还田避免发生连作障碍的效果。【方法】以西兰花、青刀豆和糯玉米为研究材料,设置青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花、青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花、青刀豆-西兰花,共3个处理,分别测定土壤有机质含量、铵态氮含量、硝态氮含量、脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性以及收获期各类作物产量。【结果】2010年、2011年的秋季西兰花产量表现为套作还田处理＞套作不还田处理＞连作处理。套作处理及玉米秸秆还田处理通过合理协调利用养分,提高了土壤有机质含量;玉米蔬菜套作种植降低了土壤无机氮浓度,提高了无机氮利用效率;套作处理和套作还田处理改善了土壤环境,提高了土壤脲酶活性;蔬菜连作种植由于根系分泌物的刺激使土壤多酚氧化酶升高,同时土壤自毒物质的积累导致过氧化氢酶活性升高,降低了土壤中的毒性。【结论】套作及秸秆还田能够有效地提高作物产量,在一定程度上改善土壤环境,提高有机质含量及脲酶活性,提高作物对无机氮的吸收利用,使多酚氧化酶及过氧化氢酶活性维持在适宜的水平。     

添加玉米秸秆对黑钙土重组有机碳含量及有机无机复合的影响

为了科学评价土壤的固碳性能和潜力,以黄土和红土母质及其发育的黑钙土为供试土壤,在田间调查的基础上,分别采集耕层和母质层土壤样品,研究添加有机物料后土壤重组有机碳含量、有机无机复合状况的变化。针对东北玉米主产区黑钙土秸秆还田技术推广中亟待阐明的科学问题,通过室内恒温培养试验模拟了一个作物生长期内,黑钙土母质和耕层土壤添加不同比例的玉米秸秆后,重组有机碳含量和有机无机复合状况的变化。结果表明:随秸秆添加量的增加,供试耕层土壤和母质中的重组有机碳含量、原土有机碳复合量均呈同步增加趋势,但原土有机碳复合度呈逐步下降趋势。在耕层土壤中,原土有机碳含量越低的土壤,其重组有机碳增量和原土有机碳复合量增率越大,说明原土有机碳含量低的土壤具有更大的固碳潜力。母质层土壤重组有机碳增量、原土有机碳复合量增率和追加复合量均大于耕层土壤,说明母质的固碳潜力远大于耕层土壤,且红土母质的固碳潜力更强。     

盐渍土持续利用过程中土壤有机质演化的阶段特征

以曲周试验区为例研究了盐渍土改良和持续利用过程中，土壤有机质演化的阶段性特征。盐生植被的归还条件下，土壤有机质含量小于0．5％，甚至近乎贫瘠；开垦后，作物生物总产量增加，以根茬归还土壤，土壤有机质可维持在0．8％～0．9％；加大秸秆还田量，土壤有机质可提高并维持在1．0％～1．2％；农牧结合，以优质的有机物质归还土壤，使土壤有机质持续提高至1．5％左右。同时，研究了土壤肥力持续提高的系统培肥措施。     

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.     

不同种植年限雷竹林土壤微生物量和酶活性变化

[目的]研究不同种植年限雷竹林土壤中微生物量和几种与有机质分解转化有紧密联系的酶活性的变化。[方法]测定了0、1、5、10、15年雷竹林土壤微生物量和蔗糖酶、纤维素酶、多酚氧化酶和荧光素二乙酸酯水解酶的活性。[结果]水稻田改种雷竹后的前期土壤微生物生物量有所降低,后随着种植时间的增加微生物量随之增加;土壤中蔗糖酶、纤维素酶和荧光素二乙酸酯水解酶的活性随着雷竹种植时间的增加而增加,相反多酚氧化酶活性随着雷竹种植时间的增加而降低。土壤微生物量C、N和土壤蔗糖酶、纤维素酶、荧光素二乙酸酯水解酶、多酚氧化酶的活性与土壤有机质含量存在显著的相关性。土壤微生物量及活性随土壤有机质的积累而增加,而分解酶活性却下降,说明雷竹林土壤中快速积累的有机质较易被保存在土壤中。[结论]该研究为雷竹林的可持续经营提供理论依据。     

玉米秸秆对棕壤中可溶性无机氮和有机氮的影响

在(30±2)℃条件下对3种不同有机肥施用量(中量、高量和不施肥)耕层土壤和土壤母质(40～60 cm)及其加入玉米秸秆的相应土壤培养100 d,研究了玉米秸秆对不同有机肥施用量棕壤水溶性无机氮和有机氮的影响.结果表明:所有处理可溶性有机碳(DOC)含量表现相同的趋势,先增加后降低而后达平稳状态,玉米秸秆对土壤DOC含...     

秸秆腐解过程中土壤热值与有机养分动态

研究玉米秸秆在3种长期试验地(葡萄园、桃园、农田)腐解过程中土壤热值和养分动态变化情况,为秸秆资源的合理利用和土壤培肥提供科学依据。于2011年10月至2012年10月在陕西杨凌进行,采用尼龙网袋法进行玉米秸秆腐解试验,定期取样测定秸秆的腐解残留率,研究紧贴尼龙网袋土壤的热值及其养分变化。结果表明:随着腐解时间的增加,秸秆在0～270d腐解迅速,残留率基本为50%左右,在270～360d腐解速度减慢,最终玉米秸秆在农田、桃园、葡萄园的腐解残留率分别为41.73%、36.11%、46.14%。3个试验地对秸秆腐解过程中土壤热值的影响差异不显著。土壤温度与秸秆腐解的残留率变化呈极显著负相关,影响秸秆在土壤中的腐解速度。整个腐解期间,除了秸秆腐解过程中土壤有机碳的变化不大,农田土壤pH基本不变,果园土壤pH下降了2.06%～2.32%;农田和桃园土壤速效磷分别增加了14.2%和67.5%,而葡萄园土壤速效磷降低了26.9%;农田、桃园和葡萄园的土壤速效钾分别增加了49.9%,43.0%和89.2%。3个试验地土壤易氧化有机碳、稳定性有机碳和碱解氮质量分数之间差异不显著。秸秆腐解在前、中期降解较快,后期趋缓。土壤温度、易氧化有机碳、稳定性有机碳、速效钾影响玉米秸秆在土壤中的腐解速度。果园土壤的有机碳和速效钾质量分数极显著高于农田土壤,说明生草可以提高果园土壤的部分养分质量分数,提高秸秆还田效果,农田土壤在秸秆还田时可调控因素比果园土壤多。可见,植物秸秆在腐解过程中会不同程度影响土壤养分质量分数的变化,提高部分有效养分质量分数,对土壤肥力和质量的提升起到一定的作用。     

褐土中镉的化学形态及其对植物的毒性研究

通过土培试验研究了褐土中不同有机质处理(即去除有机质与未去除土壤按1∶1、1∶2、1∶3混合)对外源镉的化学形态及其植物毒性的影响,以期为镉污染土壤的防治和修复提供依据。结果表明,在外源添加镉浓度相同时,不同有机质处理对土壤中镉的植物毒性影响不显著。土壤中弱酸提取态的镉含量随着镉浓度的升高而增大,残渣态的镉含量随镉浓度的升高而减小;可还原态的镉占总量的百分比随镉浓度升高变化不大,均在28%左右;可氧化态的镉占总量百分比最小,最高为2.62%。除残渣态外,土壤中其他3种形态的镉与其植物毒性显著相关(R2≥0.70)。