广西蔗渣炭和玉米秸秆炭对水体中铵氮的吸附性能与比较

为进一步利用广西大量的农业有机废弃物资源,实现资源和环境效益的最大化,采用恒温振荡吸附方法,研究蔗渣炭和玉米秸秆炭对NH4Cl溶液中铵氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,分析吸附时间、初始液浓度、添加量对生物质炭吸附铵氮效果的影响。结果表明,蔗渣炭和玉米秸秆炭对铵氮的吸附平衡时间均为3 h,平衡吸附率分别为39.0%和41.3%。生物质炭对铵氮的吸附率随添加量的增加而增加,但单位吸附量随添加量的增加而减少。对铵氮的吸附符合Langmuir方程和Freundlich方程,蔗渣炭和玉米秸秆炭对铵氮最大吸附量分别为2.50mg/g和2.88 mg/g。总体上,玉米秸秆炭对溶液中铵氮的吸附性能优于蔗渣炭。     

人为干扰对桂西北喀斯特生态系统土壤有机碳、氮、磷和微生物量剖面分布的影响

在桂西北喀斯特地区以原生林地为对照,选取了玉米-红薯轮作地、放牧+火烧草地和自然恢复地3种不同人为干扰的生态系统,研究土壤剖面养分、微生物活性对干扰强度的响应。结果表明,土壤有机碳和全氮随土壤深度的增加而降低,全磷变化较小,说明磷素主要来源于土壤母质,且淋溶作用较小;原生林地0-30 cm土壤有机碳、全氮、全磷、微生物量碳、氮、磷、碱解氮显著高于自然恢复地、放牧+火烧草地和玉米-红薯轮作地(p0.05),说明原生生态系统可维持较高的土壤肥力和微生物活性;3种人为干扰的生态系统,自然恢复地和放牧+火烧草地0-5 cm土壤有机碳含量显著高于玉米-红薯轮作地,说明自然恢复有利于提高表层土壤肥力和有机碳积累;玉米-红薯轮作地表层0-15 cm土壤全磷和有效磷含量显著高于自然恢复地和放牧+火烧草地,主要受施肥影响;60-100 cm,原生林地、自然恢复地和放牧+火烧草地土壤全氮显著高于玉米-红薯轮作地,说明农耕旱地土壤下层氮受雨水影响较大,淋失严重。自然恢复地和放牧+火烧草地表层(0-15 cm)土壤碱解氮、微生物量碳、氮、磷显著高于玉米-红薯轮作地,说明减少人为干扰和实行自然恢复可显著提高土壤氮的有效性和微生物活性。因此,提高农田管理水平、施行保护性耕作,推行自然恢复、减少人为干扰是提高喀斯特退化生态系统土壤生产力和增加土壤有机碳积累的有效措施。     

易利用态有机物质对水稻土甲烷排放的激发作用

为探讨外源有机物质对淹水稻田土壤CH4排放的激发作用,对比不同外源有机物质对土壤CH4排放的贡献差别,本研究选取3种标记的易利用态有机物(葡萄糖、乙酸和草酸)分别加入水稻土,进行了为期1个月的培养。结果表明:培养30 d后不同处理CH4的累计排放量差异显著(P0.05),其中,乙酸葡萄糖草酸对照;双因素方差分析结果显示,外源有机物质的添加加速了土壤易利用态有机质的矿化(即产生正激发效应);不同处理条件下激发作用产生的CH4分别占各处理CH4总累计排放量的73.3%(葡萄糖处理)、71.5%(乙酸处理)和40.9%(草酸处理),且CH4排放量与CH4激发效应之间极显著正相关关系说明土壤CH4排放主要要来自于土壤原有机质的分解,外源有机物质可能主要对土壤微生物活性及代谢途径有影响。     

不同有机无机肥配施对烟田土壤养分有效性的影响

通过采集烤烟不同生长时期的土壤样本,分析土壤中全氮、全磷、全钾、速效氮、有效磷、速效钾、有机质和p H值等指标,研究了不同有机无机肥配施对烟田土壤养分有效性的影响。结果表明:酒糟部分替代和全部替代农家肥和商品有机肥并且添加微生物肥料时,有利于提高土壤养分有效性,但对土壤p H值的影响不显著。因此,用酒糟代替有机肥和农家肥种植烤烟的做法是可取的。     

桂西北喀斯特峰丛洼地典型灌丛植物种间关系及环境解释

喀斯特峰丛洼地典型灌丛群落物种种间关系分析对于深入认识群落结构特征及群落动态,探讨喀斯特灌丛物种共存机制具有重要的意义。本研究在详细的野外调查基础上,基于2×2列联表,采用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验等方法,对桂西北典型喀斯特灌丛群落的30个木本植物优势种进行了种间关联和相关性分析;结合冗余分析(RDA)进行生态种组划分。结果表明,用来检测VR值偏离1的显著性W=195.31χ2 0.05(100),说明群落总体间呈显著正关联;χ2检验中种对间正负关联比为1.38,反映群落种间联结性较强。种间相关分析中,Pearson相关系数检验与Spearman秩相关系数检验种间相关显著率分别为42.99%,51.03%,说明Spearman秩相关系数检验的灵敏度最高,更能反映群落种间相关性。根据30个优势种的环境适应性和主导生态因素,结合RDA排序,可将它们划分为3个生态种组,分别为黄荆生态种组,米念芭、三脉叶荚蒾生态种组,小芸木生态种组。在喀斯特植被恢复和植树造林的实践中,应充分考虑物种的生态习性和喀斯特生境的独特性,利用种间关系合理选择同一生态种组物种进行搭配种植。     

顶端调控措施对烤烟生长、内源激素及氮钾累积的影响

【研究目的】该文探讨了打顶初期2周内打顶和植物生长调节剂对烤烟生长、内源激素和氮钾累积的影响。【方法】在盆栽基质培养条件下，进行了打顶和打顶+生长调节剂处理，采用酶联吸附免疫测定技术分析了烤烟根和叶中内源IAA、ABA、GA3和ZR的变化。【结果】与不打顶相比，打顶能够降低烤烟叶内IAA、ABA、GA₃和ZR的含量，刺激根中IAA、ABA、GA₃和ZR的增加，其中1h时打顶叶中IAA含量比不打顶降低了2倍，14d时打顶根中IAA含量比不打顶和打顶生长调节剂处理增加了140.70%和110.77%，5h和24h时打顶根中GA₃含量比不打顶增加124.18%和106.66%。打顶和打顶＋生长调节剂处理干物质和氮素累积与不打顶相比主要在中上部叶、茎和根，钾累积量在叶和根中，茎和整株钾累积量降低。【结论】顶端的存在影响内源激素、光合作用产物和养分在烟株体内的累积，打顶后涂抹植物生长调节剂在一定程度上代替烟株顶端的作用。     

亚热带稻田土壤持续固碳机制研究进展

为准确评估亚热带稻田土壤的固碳特性及其有机碳的储量动态变化情况,进一步提升稻田土壤肥力,从亚热带稻田土壤碳库储量的时空分布与演变规律、稻田土壤有机碳的输入、微生物固碳的功能、有机碳矿化特性及其作用机制等方面进行了探讨。我国亚热带区稻田土壤有机碳储量与固碳效应明显高于旱地,其突出的碳固持能力主要是由于水稻光合碳的输入、土壤自养微生物固碳及淹水限制了微生物活性、抑制植物残体微生物分解过程,促进以植物残体直接积累。稻田土壤有机碳的矿化速率受碳氮磷计量、水肥管理措施以及温度等因素调控,从而影响着稻田土壤的固碳减排效率与潜力。本文提出“碳中和”背景下稻田土壤固碳减排的研究展望：基于亚热带稻田土壤对我国农田土壤碳固碳减排方面的重要性,提出了系统研究稻田生态系统中土壤有机碳累积和转化的作用机制,构建高精度的区域土壤有机碳库模拟模型及储量估算方法,以助力提升农田土壤肥力,加快我国农业双碳目标和农业绿色发展。     

喀斯特高原典型小流域土壤有机碳及其组分的分布特征

以贵州省清镇王家寨为喀斯特高原典型样区,采用网格布点法,调查研究了土壤总有机碳（SOC）、可溶性有机碳（DOC）和微生物生物量碳（MBC）的分布特征。研究结果表明：灌木林地表层土壤SOC、DOC和MBC含量分别为56.86、68.74mg·kg^-1和264.12mg·kg^-1,均显著高于旱地与水田（P〈0.05）;各土地利用方式表层土壤微生物熵（MBC/SOC）值处于0.45%～0.55%之间,土地利用方式对土壤SOC及其组分均有显著影响。协方差分析表明,土壤MBC受土地利用方式和pH的影响较大,土壤SOC和DOC受海拔高度的影响较大。不同土地利用方式下土壤SOC与MBC无相关性,而DOC与MBC的相关性正负各异。3种土地利用方式剖面土壤中,灌木林地0～30cm各土层MBC含量差异显著（P〈0.05）,水田20～30cm土层DOC含量显著低于0～20cm各土层。表层（0～10cm）土壤SOC密度以灌木林地最大,但旱地（155.97t·hm^-2）和水田（107.92t·hm^-2）1m以内土体的有机碳密度显著高于（P〈0.05）灌木林地（76.14t·hm^-2）,结合土层厚度,水田与旱地有机碳储量高于灌木林地。研究表明加强保护灌木林地,对农耕地实行秸秆还田,将有利于区域土壤有机碳的积累和区域生态的恢复,维持区域的可持续发展。     

喀斯特有机烟区不同施肥模式对烟叶化学成分的影响及其与土壤微生物性质的关系

【目的】研究酒糟配施微生物肥逐步取代烟草专用有机肥和农家肥对烤烟烟叶主要化学成分以及土壤微生物性质的影响。【方法】采用小区试验,设置10个有关酒糟有机肥部分替代或完全替代农家肥和商品有机肥并配施微生物肥的处理,于烤烟成熟期采集烟叶样品和土壤样品,分析烟叶化学成分、土壤基本性质和微生物群落结构。【结果】当酒糟部分替代或完全替代农家肥和商品有机肥时,配施微生物肥在一定程度上均能降低烟叶烟碱(尤其是下部叶,降幅0.00%~0.60%)、总糖(降幅0.67%~5.91%)、还原糖(降幅0.24%~5.46%)、氯含量,小幅度增加烟叶氮素含量(P0.05),而对钾素影响不大(P0.05)。与对照相比,大部分优化施肥处理能在一定程度上改善烟叶化学成分,且当酒糟部分取代专用有机肥和农家肥时,需配施少量沃土沃或时科竹炭微生物肥,而当其全部取代专用有机肥和农家肥时可不配施微生物肥(P0.05)。所有施肥处理下,土壤细菌均以变形菌(平均占总细菌群落的19.0%)、放线菌(16.5%)、酸杆菌(14.1%)和绿弯菌(13.7%)占优势,且优化施肥后土壤细菌优势群落结构和多样性能保持稳定,以维持原有土壤生态功能。【结论】基于分析烟叶化学成分、土壤基本性质和微生物群落结构表明,采用喀斯特山区低廉且易获得的酒糟配合少量微生物肥替代价格高昂的烟草专用有机肥以及日渐匮乏的农家肥是可行的。     

基于工程措施的喀斯特落水洞土壤及养分流失阻控效果

为揭示前期研发的阻控工程措施对喀斯特峰丛洼地土壤及养分流失的阻控效果,采用室内模拟和原位监测,采集暴雨后经阻控和未阻控的水流样品,分析样品中土壤、总养分及溶解性养分含量变化。结果表明,室内模拟暴雨条件下,生物质炭对土壤和养分流失的阻控效果表现为前期好于后期,且阻控效果与过滤材料粒径相关,以40目效果好于20目。其中,在暴雨初期(0 h),40目生物质炭对总氮、总磷、总钾流失的阻控率分别为31.9%、35.9%和37.2%,显著高于20目生物质炭对相应养分的阻控率(19.1%、16.6%和18.4%)。原位条件下,暴雨后24 h内工程措施(使用混合过滤材料)对总氮、总磷和总钾的阻控率分别达40.0%、92.3%和62.6%,对硝态氮、磷酸盐流失的阻控率分别为35.3%和12.5%,对其它有效态养分流失的阻控效果不明显(0.66%～3.70%)。总体上,采用工程措施对于暴雨后经喀斯特峰丛洼地落水洞流失土壤及总养分的阻控效果明显,但对水溶态养分的阻控效果有限。