玉米秸秆腐解过程物质组成以及胡敏酸的动态变化Ⅱ胡敏酸性质及组成变异

通过腐解试验，对玉米秸秆腐解过程腐殖物质中胡敏酸与富里酸的比值（H／F）、胡敏酸的性质、组成变化进行了研究。结果表明，在腐解的前期（0d-90d），随腐解进行，H／F增大，胡敏酸酚羟基含量较高，羧基含量较低，结构较复杂。在腐解的中期（90d-210d），H／F减小，胡敏酸结构趋于简单，羧基含量明显增加，酚羟基含量明显下降。在腐解后期（210d-360d），H／F增大，胡敏酸结构趋于复杂，羧基和酚羟基的变化趋缓。玉米秸秆腐解形成胡敏酸以组分5、4、3为主，组分1、2为次，不同组分随腐解时间变化趋势不同，胡敏酸性质及其组分的变化证实胡敏酸的形成前期以木质素衍生为主，后期以缩合作用为主。     

沙地樟子松人工林叶凋落物的分解与养分释放

凋落物的分解和养分释放是森林生态系统养分循环的关键过程，但樟子松人工固沙林叶凋落物的分解和养分释放机理仍不清楚。文中以辽宁省章古台地区的樟子松叶凋落物为研究对象，选择标准地收集叶凋落物，采用原位分解法研究樟子松叶凋落物的分解和养分释放。结果表明：樟子松叶凋落物的年失重率为27.48%,分解常数为0.209,凋落物分解50%的时间为3.32年，分解95%的时间为14.33年。在一年分解过程中，凋落物碳(C)、纤维素和木质素含量减少，氮(N)、磷(P)含量增加；分解前60d,失重率主要受纤维素、木质素含量调控，随后主要受C含量、C/N和C/P调控。经过360d的分解，养分释放率表现为C>纤维素>木质素，N、P表现为净累积。分解过程中C释放主要受失重率、剩余凋落物P含量、纤维素和木质素含量的调控；N累积主要受剩余凋落物C含量、初期基质N含量和P素累积的调控；P累积主要受初期基质N、P含量的调控。建议在沙地樟子松人工林抚育管理时，适当添加N、P肥，促进沙地樟子松生态系统的养分循环。     

促腐条件下小麦玉米秸秆还田土壤养分变化特征研究

采用盆钵培养法,模拟定西市李家堡镇典型的黄土高原旱作农业区旱作覆膜方式,通过秸秆添加腐解剂还田研究小麦秸秆、玉米秸秆腐解120 d土壤养分含量的动态变化特征。结果表明:在小麦秸秆、玉米秸秆120 d的腐解过程中,各处理土壤有机质、碱解氮、全氮的增加速率一致表现为先增后减,土壤磷素、钾素的增加速率变化趋势为增—减—增—减;添加腐解剂处理的土壤养分增加速率均大于秸秆直接还田(对照),培肥土壤效果明显;小麦、玉米秸秆添加腐解剂F3的处理土壤养分含量高于其他处理,即内含具特殊功能的芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌的秸秆腐解剂F3增加土壤养分的效果最好;相同腐解剂下不同种类秸秆处理的土壤养分含量表现为:WF1CF1,WF2≥CF2,WF3CF3,即由好氧性的多个菌种复合培养而成的秸秆腐解剂F1对小麦秸秆促腐优势最大;F3对玉米秸秆的促腐作用优于F1和F2;富含分解纤维素、半纤维素、木质素和其他生物有机物质的微生物菌群的秸秆腐解剂F2对小麦、玉米秸秆的促腐效果基本相似。     

填闲作物腐解过程及其对后茬冬小麦产量的影响

研究了渭北旱塬地区不同填闲作物（长武怀豆（S）、黑麦草（R）及两者1∶1混合（M））翻压和氮肥水平（0、60、120 kg N·hm^-2）双因素处理下,填闲作物的腐解规律、碳氮释放动态及对后茬冬小麦产量的影响,并对腐解速率与Olsen模型进行了拟合。结果表明：各填闲作物翻压后腐解规律及碳氮释放特征均表现为“前期快-中期慢-后期加快”,填闲作物腐解规律符合Olsen模型,在第276天各处理累积腐解率均达70%以上。在第0~35天,同一施氮处理下,累积腐解率和腐解速率均表现为S>M>R（P<0.05）;第35天,S、M和R各处理干物质累积腐解率分别达到61.9%、55.5%和47.5%;在0~35 d,施氮对S、M的腐解影响不显著,对R影响显著,35 d后氮肥效应逐渐减弱;填闲作物的腐解同时伴随其碳、氮的快速释放,在第21天,S、M和R碳氮残留率分别达到40%、50%和60%左右。平均来看,S的碳氮释放速率显著高于R,与M无显著差异。与裸地对照相比,翻压填闲作物能够显著提高后茬冬小麦产量,其籽粒产量增加10%~35% （P<0.05）,其中翻压长武怀豆低氮处理和混合翻压低氮处理效果最佳。     

干旱荒漠条件下残茬分解特征和养分释放的研究

以大豆秆为材料研究了荒漠生态条件下残茬的腐解率、腐解物的有机C、N和K的含量、养分释放率和C/N比的变化。结果表明:残茬的累积腐解率和有机C的分解率随腐解时间的延长呈上升的趋势,0～1.5个月和1.5～3个月残茬腐解率分别达19.7%和18.5%,0～1.5个月和1.5～3个月残茬有机C的分解率均为19.2%;腐解残留物的有机C、N和K的含量存在不同的变化,有机C的含量变化不大,N的含量则是先逐渐上升,6个月后基本不变,K的含量前1.5个月迅速下降,1.5～3个月缓慢下降,然后基本不变;整个腐解过程是N的固定过程,N的释放量和释放率均为负值,K的释放集中在前1.5个月,释放率达75.8%;腐解残留物的C/N比先迅速下降,6个月后基本不变,最终为35.9。     

不同施氮量对半干旱区还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响

为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm~(-2);T2:75 kg·hm~(-2);T3:150 kg·hm~(-2);T4:225 kg·hm~(-2);T5:300 kg·hm~(-2); T6:375 kg·hm~(-2)),研究其对还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响。研究表明:还田玉米秸秆的腐解主要发生在前90 d,在此期间玉米秸秆腐解较快,T1～T6处理的玉米秸秆腐解率分别为37.3%、40.3%、44.8%、45.0%、50.8%、48.4%,以T5处理为最高,处理间差异显著(P0.05);同时,T1～T6处理的玉米秸秆碳、氮释放率分别为48.2%～56.6%、33.8%～44.4%,T5处理下秸秆的碳、氮释放率均显著高于其他处理(P0.05),而秸秆磷、钾的释放率分别为43.1%～49.2%、90.5%～93.0%,处理间无显著性差异。还田150 d后,玉米秸秆的腐解率为52.7%～55.8%,养分释放表现为KCPN。综上所述,连续施氮可以显著促进还田玉米秸秆前期的腐解及碳氮的释放,但对磷钾的释放无明显影响,当施氮量为300 kg·hm~(-2)时还田玉米秸秆的腐解效果最好。     

30 a耕作对高寒草地土壤碳氮与颗粒组成的影响

根据青海湖流域1987—2010年5期遥感图像解译,在青海湖北部区域存在毗邻的30 a未曾变动草地和耕地。以这两类土壤为研究对象,对其0~60 cm土层的土壤总碳、土壤全氮、土壤粒度组分进行对比研究。结果表明:草地和耕地土壤总碳和全氮含量以30 cm为界,分异明显,界上草地总碳和全氮含量大于耕地,而界下两者之间差异较小。另外,草地总碳和全氮含量最大值出现在0~10 cm,耕地总碳和全氮含量最大值出现在10~20 cm。草地和耕地粒度组成上都属于砂黏壤级,其中草地粉砂和黏粒大于耕地,而砂含量小于耕地。30 cm以上,草地和耕地间土壤粒度组分差异大,30 cm以下差异小。草地土壤黏粒和粉砂组分与总碳(P0.05)、全氮(P0.01)呈显著相关,而土壤砂粒组分与其相关性不显著;耕地总碳和全氮与各土壤粒级组分之间均无显著相关性。     

绿洲农田土壤团聚体组成及有机碳和全氮分布对秸秆还田方式的响应

通过田间定位试验,在甘肃干旱灌区,研究了不同小麦秸秆还田方式(NTSS: 25~30 cm 高茬收割立茬免耕; NTS: 25~30 cm高茬秸秆覆盖免耕; TIS: 25~30 cm 高茬秸秆深翻耕; CT: 传统不留茬深翻耕—对照) 对农田土壤团聚体及有机碳和全氮分布特征的影响,以期为优化试区种植模式与提高农业可持续发展提供依据。结果表明：免耕秸秆还田处理(NTSS、NTS)≥0.25 mm团聚体含量较高,与CT相比,在0~10、10~20、20~30 cm土层分别提高5.4%与12.5%、13.3%与14.1%、11.1%与19.2%,以NTS提高幅度较大。NTSS、NTS提高了0~10、20~30 cm土壤团聚体的平均重量直径,较CT处理分别提高6.7%与11.6%、7.6%与8.1%,以NTS提高效果最明显。NTSS、NTS处理土壤有机碳和全氮含量均高于 CT 处理,在0~10、10~20、20~30 cm土层,有机碳含量分别增大8.1%与13.3%、7.4%与11.4%、7.8%与12.8%;全氮含量分别提高14.6%与17.9%、14.5%与17.9%、16.2%与20.5%,同样,以NTS提高土壤有机碳及全氮程度较大。各级别团聚体中有机碳和全氮含量均随土层深度增加而减小,团聚体中有机碳和全氮含量随团聚体直径减小而增加,NTS处理在各土层各级别团聚体均保持较高的土壤有机碳及全氮含量。因此,前茬小麦25~30 cm秸秆覆盖免耕还田是干旱灌区增强土壤团聚体形成、提高土壤有机碳及全氮含量的适宜栽培措施。     

青海高原地区绿肥毛叶苕子腐解规律及养分释放特征

为了解绿肥毛叶苕子（Vicia Villosa L.）在青海高原地区对土壤的培肥效果以及为农作物提供养分情况,在田间利用尼龙网袋法,研究毛叶苕子腐解特性和氮磷钾等养分释放规律。结果表明:绿肥毛叶苕子在翻压后50 d内腐解速度较快,腐解率达38%,后期腐解速度缓慢,在取样结束后,累积腐解率为86.39%;整个腐解过程中氮磷钾养分释放速率表现为氮>钾>磷,氮和钾的养分释放趋势存在一致性,在52 d内快速释放,养分释放率分别为56.54%、74.27%,后期释放速率缓慢,在腐解结束时,其养分累积腐解率达91.31%、99.04%;磷的释放速率缓慢,且波动性较大,在腐解周期内磷素含量呈上升趋势,取样结束后,累积腐解率为75.71%。绿肥毛叶苕子的干物质累积腐解率、养分累积释放率与腐解时间的关系可以通过线性函数和对数函数拟合。预测本试验处理可为后茬作物地块提供氮素172.80 kg·hm^-2、磷素10.93 kg·hm^-2、钾素139.63 kg·hm^-2。     

干旱生境下3种植物叶凋落物分解动态特征

以塔里木盆地胡杨、多枝柽柳、胀果甘草为研究对象,应用凋落袋法,研究叶凋落物分解动态,揭示3种植物叶凋落物在干旱生境下分解动态特征,结果表明:①经过810d分解,胡杨、胀果甘草叶凋落物质量残留率分别为48.93%、38.07%,经630d分解多枝柽柳叶凋落物质量残留率为69.55%,分解时间对胡杨、胀果干草、多枝柽柳叶凋落物残留率均有极显著影响,处理(林窗、林下)对胡杨、胀果干草叶凋落物残留率有显著影响、极显著影响。②处理对3种植物叶凋落物分解系数有显著影响(P<0.05),且分解系数(k)表现为k林窗>k林下,k胀果甘草>k胡杨>k多枝柽柳,经810d分解胡杨、胀果甘草叶凋落物t0.95分别为9.159.48a、6.757.03a,经630d分解多枝柽柳叶凋落物t0.95为13.8215.05a。③受植物种类的影响,分解时间、处理对C、N、P元素释放进程影响不同。3种植物C元素都表现出释放-富积-释放的变化过程,多枝柽柳、胀果甘草叶凋落物N元素在观测期内表现出释放-富积的过程,而胡杨林下则表现出富积-释放-富积的规律,观测期内P元素释放过程与N元素表现出相似的变化规律。④叶凋落物分解系数k值与分解时间、残留量、全氮、全磷、木质素、木质素比氮呈极显著相关(P<0.01),土壤湿度、全碳、C/N均与k林窗、k林下存在极显著差异。干旱区微生境(林下、林窗)的变化对叶凋落物分解有显著影响,凋落物质量与土壤湿度对凋落物分解起主导作用。     

施用沼液对紫花苜蓿种植土壤有机碳、氮组分影响研究

为明确沼液替代氮肥对种植紫花苜蓿石灰性土壤有机碳、氮组分的影响,开展田间试验,设置不施肥,常规施用化肥氮,基于化肥氮20%用量的沼液＋80%化肥氮,基于化肥氮50%用量的沼液＋50%化肥氮,基于常规施用化肥氮100%、200%用量的沼液共6个处理,分析比较各处理对土壤有机碳、氮组分影响。结果表明：随沼液配施比例的提高,土壤酸解氨基酸态氮、酸解总氮含量逐渐增加,与单施化肥相比,100%和200%沼液施用处理下土壤氨基酸态氮、酸解总氮含量分别显著提高13.93%~37.21%和8.22%~21.71%;20%~50%沼液施用利于提高土壤非酸解态氮含量;与100%沼液施用相比,200%沼液施用处理土壤酸解未知态氮和全氮含量分别下降9.01%~37.00%和0.89%~7.87%;沼液施用提高了土壤酸解氮组分尤其是酸解氨基酸态氮的比例。全氮与酸解总氮、氨基糖态氮和未知态氮含量呈极显著正相关关系。土壤腐殖酸、富里酸、游离腐殖酸和有机碳含量随沼液配施比例的提高而提高;与单施化肥相比,沼液100%和200%施用处理显著提高富里酸含量,沼液50%施用处理显著提高胡敏酸含量,胡富比随沼液施用比例提高呈下降趋势;有机碳与腐殖酸、游离腐殖酸、残渣碳、富里酸含量呈极显著正相关关系。综上所述,本研究条件下基于常规施用化肥氮100%用量的沼液更有利于土壤有机碳、氮组分含量的累积。     

不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化情况。结果表明：在玉米生长前期,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及碱解氮、速效磷含量均呈现快速增长趋势。脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量均在拔节期达到最大值,碱性磷酸酶活性和速效磷含量在抽雄期达到最大值。在玉米生长后期,各种土壤酶活性和氮磷养分含量又呈降低趋势。土壤脲酶活性与氮磷养分含量,土壤碱性磷酸酶活性与速效磷含量均存在显著或极显著正相关关系,土壤蔗糖酶活性与氮磷养分含量也存在显著的正相关关系,而土壤过氧化氢酶活性与氮磷养分含量之间,土壤碱性磷酸酶活性与碱解氮之间无显著相关关系。西北干旱半干旱地区全膜双垄沟播玉米种植密度确定为6．75×104株·hm-2时,最佳施肥量为纯N 210 kg·hm-2、P2O5168 kg·hm-2。     

水稻旱作条件下渗透调节物质和激素含量的研究

通过对水稻旱作条件下渗透调节物质和激素含量的试验研究，结果表明：叶片和根系质膜相对透性I＞Ⅱ＞Ⅲ，差异显著；脯氨酸含量Ⅱ＞Ⅲ＞I，差异极显著；可溶性糖含量Ⅱ、Ⅲ均高于I；生长素、赤霉素和细胞分裂素I、Ⅱ与Ⅲ之间差异不显著，脱落酸Ⅲ＞Ⅱ＞I，差异极显著。提出运用产量、脯氨酸含量、质膜相对透性、单株有效分蘖数、结实率等综合指标选用耐旱品种。     

艾比湖地区盐生植物群落土壤氮素的垂直分布特征

通过研究艾比湖地区9种盐生植物群落土壤剖面的氮素特征,揭示其影响因子。结果表明：① 干旱区荒漠中盐生植物的土壤理化性质差异显著(P＜0.05）。在整体上土壤氮素含量随土壤深度增加呈减小趋势,有效氮素形态为硝态氮。② 土壤氮素与土壤理化性质的相关性：全氮和碱解氮与有机质呈极显著正相关(P＜0.01）;碱解氮和全氮与pH、硝态氮和无机氮与电导率相关性不显著。③ 土壤中硝态氮的主要影响因素为铵态氮、碱解氮、全氮和有机质,其次是容重和含水量,最后是土壤pH和电导率,其他因素是通过影响土壤有机质的积累和分解对其起作用。     

玛曲高寒草地沙化对土壤理化特性的影响

以玛曲高寒草地处于不同沙化发展阶段的潜在沙化地、轻度沙化地、中度沙化地和重度沙化地为研究对象,阶地作为对照,对0～60 cm土壤剖面的机械组成和土壤有机碳、全氮、全磷以及速效钾含量进行了测定,分析结果表明:1)随草地沙化程度的加剧,不同类型沙化草地的黏粒和粉粒含量迅速下降,细砂粒含量逐渐下降而粗砂粒含量逐渐上升。2)随草地沙化程度的加剧,不同程度沙化草地的有机碳和全N含量呈逐渐下降趋势。3)从不同程度沙化草地各层土壤的养分含量来看,阶地和潜在沙化地各土层有机碳和全N含量随土层深度加深逐渐下降,中度沙化地、重度沙化地各土层有机碳和全N含量呈现基本稳定的状态。     

玉米灰斑病抗性反应中酚类物质代谢作用的研究

 研究了玉米灰斑病菌(Cercospora zeae-maydis)侵染前后的4个玉米品种苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶及木质素含量的变化。3种酶比活性在病菌侵染后都发生明显的先增后降的变化,而抗病品种的变化要明显大于感病品种的变化,尤其是苯丙氨酸解氨酶最大增加活性与品种抗病性呈现极显著的相关性。4个品种的木质素含量在病菌侵染的第9 d时增加到最大值,以后略下降,而且抗病品种的木质素含量峰值高于感病品种的峰值。     

水分胁迫对小麦不同种籽粒代谢的影响

对四倍体波兰小麦六倍体印度矮生小麦和普通小麦进行全生育期水分迫胁处理研究了籽粒生长过程中碳，氮代谢产物的积累及其变化，结果表明：水分胁迫导致籽粒中可溶性糖和基酸含量降低，对前者的影响尤以籽粒形成初期对波兰，印度矮生小麦的程度大，后者在开花后明显，处理间达显著差异；水分胁迫降低Ｔ．ａｅｓｔｉｖｕｎ和Ｔ．ａｐｈａｅｒｏｃｏｃｃｕｍ的全碳，全氮含量，而增加Ｔ．ｐｏｌｏｎｉｃｕｍ两者的含量；波兰小麦的干物     

室内模拟条件下玉米秸秆的分解特征及物质组成变化

以玉米秸秆为材料,研究了在室内模拟的条件下不同处理的玉米秸秆的腐解率、粗纤维以及全钾含量的变化。结果表明,随着腐解时间的延长,各处理的腐解率不断增大,在其他条件一致的前提下,添加微生物的处理平均腐解率 大于未添加微生物的处理,秸秆长度为1 cm的处理平均腐解率大于秸秆长度为3 cm的处理;粗纤维含量的变化总体趋势是下降,其他条件一致的前提下,秸秆长度为1 cm的处理粗纤维含量小于秸秆长度为3 cm的处理,在添加物微生物的处理中秸秆长度为1 cm且C/N=25的处理粗纤维平均含量最小,其含量为31.57%;其他条件一致的前提下,秸秆长度为1 cm的处理全钾含量大于秸秆长度为3 cm的处理。     

浑善达克沙地植被生长季流沙地及其接壤草地的沙物质粒径组成

为进一步了解浑善达克沙地植被生长季流沙地及其接壤草地沙物质粒径的组成.选择正蓝旗为研究区,在植物生长季,沿草地-流沙地的过渡带设置取样点,在流沙地上风处草地、流沙地、流沙地下风处草地各设置15个样点,每个样点取表层沙物质,然后测定植被盖度、高度和生物量鲜重,通过分析比较不同植被盖度下的沙物质的粒径组成,发现流沙地上风处草地和流沙地下风处草地中沙(0.25-0.5mm)和细沙(0.1-0.25mm)含量较稳定,流沙地粗沙(＞0.5mm)含量最高.通过分析植被盖度、高度、生物量与沙物质粒径组成的相关关系,得知随着植被盖度的增加,细物质(包括中沙(0.25-0.5mm)、细沙(0.1-0.25mm)、极细沙(0.05-0.1mm)、粉沙＜0.05mm))的百分含量在增加,而粗沙的百分含量在减少.该研究可为沙化草地的合理利用提供参考.     

沙漠化逆转过程中不同粒组颗粒养分与全土养分的关系

通过野外采样和实验室分析,利用空间变化代替时间变化的手段,研究了宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中不同粒组颗粒养分与全土养分的关系。结果表明：随着沙漠化程度的减小,中粗砂、极细砂和黏粉粒组分中有机碳和氮、磷、钾的含量及全土中有机碳和氮、磷、钾的含量均呈逐渐增大的趋势;相关分析表明,不同粒组颗粒养分与全土养分呈极显著正相关,沙漠化逆转过程中全土有机碳和氮、磷、钾养分的固存效应是与不同粒径颗粒结合的有机碳和氮、磷、钾养分共同作用的结果。通径分析表明,不同粒组颗粒养分对全土中各养分指标的影响程度和重要性不同,与粒径较大的中粗砂和极细砂结合的非保护性颗粒养分对全土养分的影响较显著。