有机物料对原生盐碱土微团聚体特征及稳定性的影响

为了研究不同有机物料对原生盐碱土微团聚体粒径分布状况及不同粒径微团聚体间有机碳含量的影响,以施用有机物料的原生盐碱土为试验对象,设置空白处理(CK)、颗粒状秸秆处理(GW)、正常玉米秸秆处理(CS)、牧草处理(GS)和羊粪处理(SM),采用大田试验与室内分析相结合的方法,研究不同有机物料施用下土壤微团聚体的粒径分布状况及不同粒径微团聚体间有机碳含量,分析不同粒径微团聚体间有机碳对土壤微团聚体稳定性的贡献。结果表明,施用有机物料各处理较CK处理均增加土壤2~0.25mm的团聚体含量,增幅为9.02%~20.37%,其大小排序为GW>SM>GS>CS>CK。对于其他粒径微团聚体分布影响则有所差异。总体来说,有机物料处理增加了土壤大粒径团聚体含量,减少了土壤小粒径团聚体含量。不同有机物料的施用均能增加各粒径土壤微团聚体间有机碳含量。同时,有机物料的施用增加了土壤微团聚体的稳定性,采用回归模型分析、相关分析、冗余分析以及主成分因子分析,表明施用颗粒秸秆更有利于增加土壤微团聚体的稳定性。     

基于TM数据的黑土有机质含量空间格局反演研究

以吉林省黑土区为例,采集区域土壤样本,获取Landsat TM遥感影像,基于有机质含量(SOM)与土壤反射率的定量关系,筛选出与土壤有机质分布相关的波段TM1、TM5,建立区域土壤有机质遥感预测模型。结果表明,表层土壤有机质含量的对数值与TM1、TM5的灰度值(Digital Number,DN)呈显著负相关关系,满足二次多项式回归关系,基于TM1、TM5波段DN值的回归模型预测研究区表层土壤有机质含量,结果可靠。研究区表层土壤有机质含量15 g kg-1的区域主要分布在东部地区,含量在15~20 g kg-1的区域主要分布在中部地区,含量在20~25 g kg-1的土壤主要集中在西部地区。调查表明东部地区和中部地区主要是典型黑土,地形部位较高,排水条件较好;西部地区主要是草甸黑土,地势平坦,地下水位适中,水分条件充足,有机质含量较高。     

有机物料对不同作物根系土壤腐殖质组成和结构的影响

为探讨施用有机物料后不同作物根系土壤腐殖质各组分含量和胡敏酸元素组成的变化情况,以吉林农业大学试验田培肥2a的黑土为研究对象,试验选取3种作物(玉米、大豆、白菜),每种作物设4种施肥处理,包括化肥(CK)、玉米秸秆配施化肥、树叶配施化肥和鸡粪配施化肥。采用腐殖质修改法提取水溶性物质(WSS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、胡敏素(HM),利用重铬酸钾外加热法测定腐殖质各组分有机碳含量,采用分光光度计法测定HA和FA的光学性质,通过光密度E_4/E_6值和元素组成分析HA的结构变化。结果表明:土壤总有机碳(TOC)和腐殖质各组分有机碳含量均表现为白菜玉米大豆。相比CK,配施有机物料后作物根系土壤TOC、WSS、HA含量分别显著增加5%~8%,34%~55%,8%~20%,FA含量变化不明显。相比树叶和鸡粪,秸秆可显著提高TOC含量;WSS在各物料之间差异不明显;HM含量表现为秸秆树叶鸡粪CK。有机物料对PQ值的影响因作物而异,秸秆和鸡粪对玉米、大豆根系土壤PQ值(HA占腐殖酸的比率)的影响相似,而鸡粪对白菜根系土壤PQ值的影响显著高于玉米秸秆。施用有机物料后HA的E_4/E_6未发生明显改变,FA的E_4/E_6显著提高。有机物料使根系土壤HA缩合度升高,分子结构更加复杂,且有利于HA含氮基团的形成,以秸秆处理作用最好。由此可见,有机物料具有良好的培肥效果,其中鸡粪对白菜根系土壤培肥效果最显著,秸秆与鸡粪对玉米、大豆根系土壤培肥效果相似,均显著高于化肥。     

有机物料对原生盐碱地土壤生物学性质的影响

采用连续2年大田试验方法,研究了颗粒型秸秆(KL)、正常秸秆(JG)、牧草(MC)以及羊粪(YF)4种有机物料处理对试验地微生物数量、微生物生物量碳氮、土壤呼吸强度、三种土壤酶活性以及水稻产量的影响,并分析了生物学性质与测产指标的相关性。结果表明:与不施有机物料处理(CK)对比,施用有机物料的JG、MC、YF处理均不同程度提高了微生物数量、微生物生物量碳氮含量、土壤呼吸强度、土壤酶活性以及水稻产量,但差异不明显。同种有机物料不同形态之间差异显著,颗粒秸秆效果优于正常秸秆,颗粒秸秆与CK相比,提高了39.45%的土壤细菌、50.28%放线菌、89.91%真菌数量、63.21%和46.02%的土壤微生物生物量碳氮含量,土壤呼吸强度提高46.22%,过氧化氢酶活性提高18.03%,转化酶活性提高23.22%,纤维素酶活性提高79.32%,增产130.6%。土壤微生物数量(细菌、真菌和放线菌)与千粒重、结实率、每穗总粒数和产量具有相关性,土壤微生物活性(土壤呼吸强度和微生物生物量碳氮)与有效穗数、每穗总粒数、千粒重以及产量具有相关性,土壤酶活性(过氧化氢酶、转化酶和纤维素酶)与穗长和千粒重表现出相关性。结果表明相同条件下,原生盐碱地改良前期,不同种类有机物料对原生盐碱地作用效果相似,但同种有机物料不同形态其作用效果差异显著。     

作物残体应用性及稳定性的研究进展

农业生产会产生大量的作物残体。对作物残体的安全利用与处理已经成为全社会十分关注的重要问题。作物残体作为土壤养分的重要来源,其在土壤中的稳定与转化对于增加其养分持续时间、提高土壤肥力具有非常重要的意义。论文介绍了作物残体均匀深还及堆肥等提高作物残体稳定性的技术,简述了促进有机物质稳定与转化的新方法,总结了不同作物残体处理方式对土壤性质的影响。以期为作物残体的高效合理利用提供参考依据。     

黑土无机纳米微粒对Cr(Ⅵ)光催化还原的试验条件研究

从黑土中提取铁、铝氧化物为主的无机纳米微粒,在紫外光照射下光催化还原Cr（Ⅵ）,研究其行为及影响因素。结果表明：对50mL反应液[（Cr（Ⅵ）质量浓度30mg／L,黑土无机纳米微粒质量浓度6.5mg／mL,H2SO4 0.5mol／L]光照时间7h,Cr（Ⅵ）的光催化还原率在90％以上,符合一级反应速率方程Inc=-0.366t＋3.489。芳香族化合物对Cr（Ⅵ）的光催化还原有一定影响。     

环境友好型缓释尿素的氮素释放特性

采用廉价易得并且无污染的有机废弃物、无机矿物为包膜材料对尿素进行包膜,试制出2种环境友好型包膜尿素(FU和YU),通过"静态吸收"法和"土柱淋溶"法研究2种包膜尿素的氨气挥发规律及养分释放特征。结果表明:在低施氮量和高施氮量条件下,2种肥料处理均能不同程度地减少氨气挥发损失和氮素淋溶损失,与Ur处理相比,FU和YU处理氨挥发量最高减少21.22%和38.00%。随着淋溶时间的增加,各处理淋溶液pH逐渐降低,且Ur下降幅度最大,YU最小,呈现YUFUUr的趋势。Ur电导率由最高值1.17mS/cm降至0.06mS/cm,降低幅度最大,YU在3种处理中趋势最为平缓,降低幅度最小。FU和YU处理的氮素初期溶出率较Ur处理在高施氮量下减少9.39%和15.60%,在低施氮量下减少4.65%和7.12%。与普通尿素相比,在淋溶第1天YU处理铵态氮的淋溶速率分别降低22.43%(低施氮量)和24.80%(高施氮量),FU处理分别降低1.00%(低施氮量)和4.96%(高施氮量),随后降低幅度UrFUYU。在第8,9天开始出现硝态氮最大淋溶速率,且YU处理较Ur处理分别降低26.98%(低施氮量)和21.07%(高施氮量),FU处理较Ur处理分别降低6.98%(低施氮量)和8.95%(高施氮量),在淋溶后期包膜尿素的铵态氮、硝态氮的淋溶速率均有所增加,延长了有效氮的持续时间。2种环境友好型包膜尿素中以有机废弃物为包膜材料的实验效果最佳。     

SPORL法制备的有机肥对土壤肥力的影响

选取玉米秸秆、鸡粪，经亚硫酸盐法(Sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of lignocelluloses, SPORL)处理后的玉米秸秆和鸡粪制备的有机肥分别进行土壤培养试验，研究各处理对土壤腐殖质各组分和土壤养分的影响，并采用修正的内梅罗综合指数法(Nemerow index)计算得到土壤肥力指数(IFI),对土壤的肥力进行综合评价，为SPORL法对农业废弃物预处理后的固体产物，在土壤培肥方面的可利用性及其对土壤肥力的影响，提供理论指导和相关的数据支持。结果表明：土壤中添加经SPORL法预处理后的玉米秸秆和鸡粪制备的有机肥进行培养后，可以明显提高土壤中可提取腐殖质碳、腐殖质各组分的碳、有机质、全氮及碱解氮含量，且经SPORL法处理的鸡粪有机肥对土壤腐殖质、全氮、碱解氮含量的增加高于经SPORL法处理的玉米秸秆；各处理对土壤速效钾、有效磷含量影响的表现分别为鸡粪(CM)>玉米秸秆(MS)>鸡粪固体产物(SCM)>玉米秸秆固体产物(SMS)>对照(ck)、MS>CM>SMS>SCM>...