两种添加剂对牛粪堆肥中氮转化及相关微生物的影响

采用强制通风静态堆肥装置研究了添加木霉和鸡粪对牛粪高温堆肥过程中氮素形态及其相关微生物的影响。结果表明:加入木霉和鸡粪均使堆体高温期延长,高温期pH增加幅度减小。对照、加木霉和加鸡粪处理中高温期氨气释放量最高分别为413、197和216 mg/(kg.d);加木霉使高温期的氨态氮最高含量比对照低18.0%,加鸡粪使高温期氨态氮最高含量比对照多10.5%;在高温期,加木霉和加鸡粪处理中硝态氮最高含量分别是对照的1.85倍和1.71倍;堆肥结束时,对照中有机氮含量比初始减少19.1%、总氮含量减少21.6%,加木霉和加鸡粪处理中有机氮含量分别比初始增加4.5%和2.2%、总氮含量分别增加1.7%和5.5%,加木霉和鸡粪均有利于氨基糖态氮和氨基酸态氮的积累,有利于有机氮的形成和保留。整个堆肥过程中氨化细菌数量最大,氨化细菌和硝化细菌数量在加木霉和加鸡粪处理中均比对照多;高温阶段,反硝化细菌数量在加木霉处理中较对照多,固氮菌在加鸡粪处理中较对照多;降温阶段,固氮菌数在加木霉处理中较对照多。     

葡萄枝堆肥腐殖化的微生物养分限制机理探讨

胞外酶活性及其化学计量变化可以反映微生物的养分限制类型,调理剂添加或超高温预处理可促进好氧堆肥腐殖化效果,为研究其对葡萄枝堆肥养分限制及其调节机制,本研究以葡萄枝+鸡粪（CK）为基本堆肥原料,另设置添加15%（m/m）菇渣组（M）和进行高温预处理组（H）两个处理,在60 L强制曝气好氧发酵罐中进行45 d的堆肥化试验,测定不同阶段堆肥理化指标及参与C、N、P转化的功能酶活性和化学计量比,旨在从微生物养分限制的角度探讨这两种措施对葡萄枝高温堆肥腐殖化的影响机理。结果表明：添加菇渣和高温预处理改变了堆肥基质的特性,加速有机质降解,提升养分含量,并促进了腐殖化。CK、M、H的高温期（>50℃）分别保持了19、15、19 d,均能满足种子发芽指数≥70%,pH值在5.5~8.5之间等腐熟标准指标。堆肥结束时,M和H相比CK分别提升了9.81%、12.44%的TN含量和9.84%、9.04%的TP含量。M和H使堆肥中胡敏酸碳含量在第14~44天分别较CK提升7.64%~37.62%和9.26%~36.96%;第0~7天,M的碱性磷酸酶（AP）、β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）的酶活性显著高于CK（P<0.05）,第14~21天,H的AP、BG、NAG的酶活性显著高于其他两组（P<0.05）。M和H中的微生物受到N和P养分的限制,结构方程模型显示,这两个处理的微生物群落会分泌较多的N和P获取酶来对有机氮和有机磷进行矿化以应对养分限制,提升TN、TP的含量,促进胡敏酸的生成。研究表明,在葡萄枝鸡粪堆肥中添加菇渣以及使用高温预处理可以增强胞外酶活性、提升养分含量,促进胡敏酸的形成。     

神府煤田弃土弃渣体坡面流速及其影响因素试验研究

[目的]研究弃土弃渣体坡面流速变化规律及砾石含量、坡度、放水流量、含沙量对坡面流速的影响,为揭示弃土弃渣体侵蚀机理提供科学依据。[方法]采用野外放水冲刷试验方法研究神府煤田弃土弃渣坡面流速。[结果]弃土弃渣体在不同放水流量下平均流速随产流历时会在一定的范围内波动,表现为多谷多峰的特点,而且随放水流量增大,断面内平均流速波动程度增强。弃土弃渣体坡面流速与弃土弃渣体中砾石含量、放水流量及含沙量均呈显著的幂函数关系,与坡度呈显著的二次函数关系。逐步回归分析表明,砾石含量和放水流量的共同作用对弃土弃渣体坡面流速的影响最为显著。[结论]弃土弃渣体坡面流速变化复杂,砾石含量和上方来水是影响流速的最关键因素。     

黄土丘陵区土壤基础呼吸对草地植被恢复的响应及其影响因素

为探讨黄土丘陵区草地植被自然恢复过程中土壤微生物活性的变化特征及其影响因素, 采用"时空互代"法采集宁夏云雾山自然保护区8个不同植被恢复年限的春、夏两季0～20 cm和20～40 cm的土样, 用室内密闭静态培养-碱液吸收法测定了新鲜和风干土样的基础呼吸.结果表明: 土壤基础呼吸随植被恢复年限增加呈增加趋势, 土壤呼吸强度和累积呼吸量都表现为植被恢复73年和78年较高, 而耕地和植被恢复3年最低.采样季节对呼吸强度测定有较大影响, 春季土样能更好地反映土壤微生物活性的变化.风干土样可以通过预培养后测定土壤的呼吸作用, 且能更加稳定地反映不同土壤之间的差异.在测定土壤基础呼吸时, 利用 1 d或3 d的培养平均值能更稳定地表现不同土壤的特性.累积呼吸量可较呼吸强度更直观地反映不同土壤的微生物活性.土壤有机质和全氮含量与土壤呼吸强度密切相关.     

黄土丘陵区植被恢复中土壤团聚体演变及其与土壤性质的关系

在野外调查与室内分析的基础上,对黄土丘陵区典型草原带植被自然恢复过程中土壤水稳性团聚体及其主要影响因子的演变规律进行了研究,并用通径分析法对二者的相互关系进行了定量分析。结果表明:随着植被演替,土壤中大粒级水稳性团聚体含量逐步增加,>5mm粒级团聚体在土壤团粒结构中占主导地位,含量占50%~80%。其次是5~2mm含量,占到10%~15%左右。不同群落之间>5mm团聚体含量在2m深土层加权平均值比较结果为:大羽茅群落>长芒草群落>铁杆蒿群落>百里香群落>香茅草群落,其中大羽茅群落是香茅草群落>5mm团聚体含量的近5倍,长芒草群落也是香茅草群落的近4倍左右。主要影响因子对团聚体直接作用系数的大小为:物理性粘粒>有机质>全氮>全铁>阳离子交换量>全量铝>游离铁>全磷>pH值>粘粒>碳酸钙。物理性粘粒、有机质和全氮是影响水稳性团聚体含量的主要因子。     

两种测定土壤微生物量氮方法的比较初探

用氯仿熏蒸-0.5mol/L的K2SO4直接浸提,280nm紫外比色法和熏蒸-淹水培养法测定了20种有机质、全氮和速效氮差异较大的土样的土壤微生物量N。研究结果表明,两种方法测得20种土样的土壤微生物量N数值呈极显著正相关;280nm紫外比色法操作步骤简单、产生误差的环节少、测定所需时间短、且测定数据比熏蒸-淹水培养法有更好的重现性。初步认为,280nm紫外比色法来反映土壤微生物量的大小。结果还表明,两种方法的测定结果都与土壤的全氮含量呈极显著正相关关系,与有机碳含量有一定的正相关关系,与速效氮无明显的相关关系;但在不同的土壤类型上,与全氮、有机碳和速效氮的相关性有所不同。用280nm紫外比色法测定两种土壤的新鲜和风干样的微生物生物量的结果说明,可用风干土经预培养后测定土壤微生物生物量。风干土样的预培养时间初步确定为10天。     

两种外源微生物对鸡粪高温堆肥的影响

利用鸡粪和锯末在自动化高温堆肥装置中进行堆肥试验,并引入两种外源微生物:FM菌和EM菌,探讨了二者对堆肥过程氮素保存和堆制效果的影响。结果表明,两种外源菌对水溶性氨态氮的转化和水溶性有机氮的形成都有明显的促进作用,对氮素保存有较好的效果。其中,FM菌对促进有机碳的分解、有机氮的形成和缩短堆肥时间更为有利。     

西北半干旱地区葡萄园生草对土壤水分的影响

在生产园行间播种多年生黑麦草、紫花苜蓿、白三叶草,研究其对土壤理化性状和土壤含水量的影响。结果表明:生草可改善土壤物理性状,使土壤容重平均降低5.68%,总孔隙度提高6.15%。同时生草可降低葡萄园土壤水分含量,在葡萄根系生长的土层(0～60cm)范围内,行间种植白三叶草对土壤含水量影响较大,紫花苜蓿影响较小。     

黄土丘陵区植被类型对土壤微生物量碳氮磷的影响

选择黄土丘陵区延河流域4种典型植被类型下的土壤为研究对象,测定了土壤微生物量碳、氮、磷和相关基本理化性质。结果表明,在此流域的典型天然草地、人工灌木林、人工乔木林和农地中土壤微生物量碳(MBC)的含量范围分别为315.15-400.89、246.56-321.25、267.76-347.05和118.96-245.14 mg/kg,土壤微生物量氮(MBN)的含量范围分别为35.87-47.63、27.63-42.89、24.66-36.20和15.64-22.56 mg/kg,土壤微生物量磷(MBP)的含量范围分别为14.14-22.96、12.89-19.75、11.54-14.40和7.23-11.59 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出天然草地最高、人工乔、灌木林次之,且均显著高于农地的趋势,表明退耕还林还草对土壤微生物生物量有明显的促进作用。不同植被类型下,土壤微生物量碳氮比和碳磷比的变化范围分别为7.49-10.87和16.27-24.11,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)百分比的范围分别为2.70%-4.85%、2.56%-4.45%、2.08%-5.34%。其中天然草地、人工灌木林和农地土壤的微生物量碳氮比、碳磷比均显著小于人工乔木林(P < 0.05); MBC/SOC在不同植被类型下的差异不显著,MBN/TN和MBP/TP均呈现出天然草地>人工灌木林>人工乔木林和农地的趋势,且差异显著(P < 0.05)。微生物量碳、氮、磷与土壤有机碳、全氮和土壤含水率呈现极显著或显著相关性,与土壤pH值呈现出不同程度的负相关性,表明植被类型对这些与土壤微生物量紧密相关的理化性质也有显著影响。     

云雾山自然保护区不同植物群落土壤酶活性特征研究

就云雾山草原自然保护区4种土壤的不同土层、植物群落和利用方式下土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的变化特征进行了研究。结果表明：土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性在土壤发生层次上的变化是随着土壤深度的增加而降低;在封禁条件下各种酶活性均表现为表层0-20cm大于表下层20-40cm,表层0-20cm脲酶、蔗糖酶中性磷酸酶活性表现长芒草 大针茅＞铁杆蒿＞长芒草＞百里香。过氧化氢酶活性大小为铁杆蒿＞长芒草 大针茅＞长芒草＞百里香。长芒草群落2种土地利用方式下,脲酶活性为开垦地＞封禁地,中性磷酸酶则表现为封禁地＞开垦地,蔗糖酶与过氧化氢酶差别不大。铁杆蒿群落放牧地的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶含量均高于封禁和开垦的同土层土壤,封禁的脲酶和蔗糖酶次之,开垦地的脲酶和蔗糖酶最小,开垦地的中性磷酸酶高于封禁地。在保护区内,无明显的土壤侵蚀发生,开垦地与封禁地在酶活性整体上差异不明显,说明合理的土壤利用方式对防止土壤退化是十分关键的。