不同有机肥对采煤塌陷区土壤氮素矿化动态特征研究

为揭示不同有机肥对煤矿复垦土壤氮素矿化特性的影响,以山西省孝义市水峪煤矿采煤塌陷复垦土壤为研究对象,采用室内好气培养法,研究在40%含水量和30℃培养条件下,施用3种有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)后在0~161天的氮素矿化动态特征,以明确不同有机肥对该矿区复垦土壤氮素矿化特征,从而预估不同有机肥的供氮特性,为合理施用有机肥进行低产农田的培肥改造提供科学依据。结果表明:(1)各处理0~14天铵态氮含量均随培养时间的延长迅速下降,与培养时间呈极显著负相关关系(P<0.01),14~161天土壤铵态氮含量维持在较低水平,培养结束时,各处理铵态氮含量均低于1.31mg/kg。(2)各处理土壤硝态氮含量、累积量及矿质氮累积量变化均呈近似的“S”形曲线递增,表现为0~56天缓慢增加,56~84天迅速增加,84天至培养结束(161天)其含量基本不变。培养结束时不同处理间硝态氮含量、累积量及矿质氮累积量整体上均表现为鸡粪>猪粪>牛粪>空白,且鸡粪较猪粪和牛粪处理间存在显著差异,猪粪和牛粪较空白处理间存在显著差异(P<0.05)。(3)不同施肥处理出现氮素净矿化的时间点不同,其中鸡粪处理在第14天时最早出现净矿化现象,而猪粪和牛粪在培养28天后才出现明显的氮素净矿化。(4)不同施肥处理在培养的不同阶段硝态氮和矿质氮累积速率不同,但整体趋势一致,表现为培养0~84天各处理土壤累积矿化波动较大,56~84天达到峰值,培养84~161天各处理矿化速率平稳下降。总体来看,有机肥的施入能有效促进煤矿复垦土壤氮素矿化,从而提高土壤氮素有效性。其中,施鸡粪较猪粪和牛粪对提高矿区复垦土壤有效氮效果更好。4种处理的氮素矿化效果总体表现为鸡粪>猪粪>牛粪>空白。     

尕海湿地植被退化过程中土壤有机碳矿化特征

为了揭示植被退化对湿地土壤碳矿化过程的影响,以甘南尕海4种不同植被退化梯度的湿地(未退化(UD)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)及重度退化(HD))为研究对象,采用室内恒温培养和碱液吸收法研究不同土层土壤有机碳(SOC)矿化速率和累积矿化量,结合一级动力学方程,分析土壤半矿化分解时间(T1/2)、有机碳矿化潜势(C0)等参数对植被退化的响应。结果表明:(1)不同植被退化梯度湿地SOC矿化速率在培养期内呈现出基本一致的变化趋势,表现为,培养初期(0~4天)矿化速率快速下降,且数值较高,培养中后期缓慢下降(4~41天)并趋于平稳;各培养温度下,不同植被退化梯度湿地土壤在各土层有机碳矿化速率大小均为UD>LD>MD>HD。(2)在整个培养期间,各植被退化梯度湿地土壤有机碳矿化速率均随土层加深而降低,表层0-10 cm的矿化速率(1.14~16.23 mg/(g·d))均显著高于10-20 cm(1.05~2.85mg/(g·d))和20-40 cm土层(0.94~1.26 mg/(g·d))。(3)4种植被退化梯度湿地在不同温度下的土壤有机碳累积矿化量均值排序为5°C(34.54 mg/g)<15°C(46.67 mg/g)<25°C(58.28 mg/g)<35°C(86.46 mg/g)。(4)一级动力学方程的C0值随植被退化程度增加呈递减趋势,而C0/SOC随着温度的升高而降低。因此,植被退化能显著降低高寒湿地土壤有机碳矿化速率,而气候变暖能够显著增加湿地土壤有机碳矿化量。     

不同质地黑土净氮转化速率和温室气体排放规律研究

为探讨黑龙江省半干旱地区不同质地黑土的净氮转化速率和温室气体排放规律,以壤砂土和粉壤土为研究对象开展室内培养试验,对土壤净硝化速率和净矿化速率、N2O和CO2排放速率与累积排放量进行研究。结果表明:7d培养期间壤砂土的平均净矿化速率和CO2平均排放速率分别为0.49mgN kg-1 d-1和0.30mgCO2-C kg-1 h-1,显著低于粉壤土的平均净矿化速率(1.37 mgN kg-1 d-1)和CO2平均排放速率(0.47mgCO2-C kg-1 h-1)。壤砂土的平均净硝化速率和N2O平均排放速率分别为1.65mgN kg-1 d-1和212.6ngN2O-N kg-1 h-1,显著低于粉壤土的5.02mgN kg-1 d-1和521.3ngN2O-N kg-1 h-1。壤砂土和粉壤土的N2O排放比率分别为0.081%~0.301%和0.210%~0.254%。研究表明,土壤质地显著影响土壤净氮转化速率和温室气体排放,壤砂土较低的pH、有机碳和水溶性有机碳含量是导致其净硝化速率、净矿化速率以及N2O、CO2排放速率显著低于粉壤土的主要原因。     

产漆酶真菌对高寒草甸土壤有机质矿化特性的研究

为了了解产漆酶微生物真菌对高寒草甸土壤有机质的矿化作用及其特性，实验采用室内密闭静置培养法，对添加产漆酶真菌Marasmius tricolor 310b发酵粗酶液对高寒草甸土壤生物活性有机碳库的影响进行了研究。结果表明：与对照组相比，添加产漆酶真菌Marasmius tricolor 310b发酵粗酶液后，在整个培养期内土壤CO₂释放量和微生物生物量碳含量随培养时间的延长，呈现不断下降的趋势，35 d后趋于稳定；在整个培养周期，微生物呼吸熵的变化总体呈对数降低趋势，处理组符合方程y=-9.964ln （x）+32.281（R²=0.9744），对照组符合方程y=-9.788ln （x）+28.683（R²=0.95），处理组土壤CO₂的累计释放量始终高于对照组（P<0.05），说明菌株310b促进了土壤有机质矿化作用。土壤有机碳含量在培养前期开始降低，但差异不显著，15 d后处理组的土壤有机碳含量低于对照组（P<0.05），说明不同阶段产漆酶真菌对有机质的周转速率不同，推测产漆酶真菌对有机质的转化作用与土壤环境条件有关。     

新美洲星的作用特点及其在水稻上的应用

<正>新美洲星是安徽省农科院引进美国先进的有机矿化技术生产的高科技产品,除了含有肥料全价位营养元素以外,特别是含有甲壳素、黄腐酸和兼备改良土壤、促进农作物生长双重效果的进口原料"KOM"。在农作物上应用,能够平衡养分供给,增强作物抗逆(旱、涝、冻害等)能力,在水稻生产上,具有促进水稻壮苗和苗情转化的调节功能。新美洲星的技术含量一直处于同行业的前列,但是由于产品登记制度等原因,难以给产品准确进行定位,直到2012年中央一号     

竹材生物矿化形成纳米结构二氧化硅的研究

生物矿化是指生物体内形成矿物质(生物矿物)的过程.生物细胞和细胞膜内本身就存在着纳米级的结构组织,生物体利用有机大分子可控制无机物生长、成核,最后生物矿化形成纳米结构材料.     

不同土地利用方式对土壤有机碳库及其稳定性的影响

土地利用变化对土壤有机碳循环具有重要的影响。本研究通过野外调查和室内培养法,分别选取了3种不同土地利用方式的表层和深层土壤为研究对象。结果表明:土地利用变化显著降低了土壤有机碳的含量,表层0~10cm土壤有机碳分别降低了22.2%和32.2%;次生林表层土壤有机碳矿化量分别是杉木人工林和果园的2.0倍和1.8倍;而深层土壤分别是杉木人工林和果园的1.7倍和1.4倍;次生林转变为人工林后,土壤有机碳稳定性显著降低,且对深层土壤有机碳稳定性影响高于表层土壤。因此,今后森林经营过程中应减少人为活动的影响,避免加剧土壤有机碳的损失和稳定性的降低。     

氮添加对黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳矿化的影响

在山东黄河三角洲国家级自然保护区大气氮沉降模拟实验区样地采集表层(0-10 cm)和下层(10-20cm)两层土壤样本,设置NH_4NO_3、NH_4Cl、KNO_3三种氮肥类型以及5 gN·m~(-2)·yr~(-1)、10 g N·m~(-2)·yr~(-1)、20 gN·m~(-2)·yr~(-1)3种施氮浓度梯度,通过26 d室内恒温矿化培养试验,测定温室气体CO_2释放速率和累计释放量,研究模拟氮沉降对滨海湿地土壤有机碳矿化影响。不同处理下土壤有机碳的累积矿化量随培养时间逐渐增加,培养初始阶段的增长速率较快,前10 d土壤累积矿化量约占整个培养期内总矿化量的50%左右,而后逐渐减慢。外源氮添加促进了滨海湿地土壤有机碳的累积矿化量,上下层土壤实验处理较对照分别增加7.60%～68.60%、6.75%～67.24%,铵态氮(NH_4NO_3、NH_4Cl)均表现为中氮组(41.39%、68.60%)高氮组(27.02%、53.69%)低氮组(13.78%、7.60%),硝态氮(KNO_3)表现为高氮组(66.12%)低氮组(49.05%)中氮组(32.10%)。较高或较低氮浓度下,硝态氮对有机碳矿化的促进作用强于铵态氮,但在中氮组中NH_4Cl处理组有机碳平均矿化量最高,达1411.82μg/g soil。下层土壤中,NH4Cl实验组的促进作用在不同施氮量下均最高,有机碳平均矿化量分别为666.90μg/g soil、797.28μg/g soil、834.98μg/g soil。各处理土壤表层有机碳累积矿化量显著高于底层土壤(P0.05),即表明上层土壤有机碳含量较高。     

不同有机肥对矿区复垦土壤磷素矿化特征研究

【目的】探究不同有机肥对采煤塌陷复垦土壤磷素的矿化特征。【方法】采用室内培养试验,以不施肥处理为空白处理(CK),研究了施用3种有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)对矿区复垦土壤速效磷的动态变化,并综合其矿化过程中的磷酸酶活性及磷转化强度,分析了不同有机肥对矿区复垦土壤磷生物有效性的影响。【结果】①在整个室内恒温培养过程中,各施肥处理的速效磷量均随培养时间延长呈下降趋势,不同培养时期速效磷量大致呈现出:鸡粪>猪粪≥牛粪>化肥>CK。培养结束时(105d),鸡粪、猪粪和牛粪处理较化肥处理显著提高了土壤速效磷量(18.56%~37.09%);鸡粪处理较猪粪和牛粪处理速效磷量显著提高了11.93%~15.62%,而猪粪和牛粪处理间差异不显著;②在整个室内恒温培养过程中,拟二阶动力学模型能较好地反映各施肥处理速效磷释放过程,其次为Elovich模型和幂函数模型,而粒内扩散模型拟合效果较差。③在整个培养时期施有机肥处理的磷酸酶活性显著高于化肥处理,提高幅度为39.14%~120.70%。④培养前期(0~14 d),猪粪处理与化肥处理对土壤有机磷转化强度影响较大,二者间差异不显著,且猪粪处理较牛粪、鸡粪处理能显著提高有机磷转化强度,分别提高了41.51%和86.52%;在培养中后期(42~105d)各施肥处理的有机磷转化强度差异均不显著。【结论】施用有机肥能促进矿区复垦土壤磷素矿化,其中鸡粪较猪粪和牛粪对提高土壤有效磷量作用更为明显。