水旱轮作条件下还田秸秆腐解和养分释放特征研究

以南方稻作区主要作物(水稻、小麦和油菜)秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法研究了干湿交替和还田方式对作物秸秆腐解及养分释放的影响,以期为水旱轮作区秸秆资源循环利用和秸秆还田提供科学依据。结果表明,水作期经过120d的腐解,覆盖处理的作物秸秆累积腐解率为20.6%~27.2%,且作物种类之间差异不显著;翻压处理的作物秸秆累积腐解率为55.4%~69.3%,腐解效果表现为水稻油菜小麦。旱作期覆盖或翻压处理的秸秆腐解量和腐解率均显著低于同期水作处理。3种作物秸秆在水旱轮作中无论覆盖还是翻压还田,养分累积释放率均表现为钾磷碳氮。水作期腐解试验结束时(120d),覆盖处理3种作物秸秆碳、氮、磷和钾的平均释放率分别为40.1%、22.4%、54.4%和75.8%;翻压处理的养分平均释放率依次分别为75.8%、44.7%、76.5%和93.8%。旱作期腐解试验结束时(210d),覆盖处理水稻秸秆碳、氮、磷和钾的释放率分别为43.4%、30.8%、43.7%和71.0%;翻压处理水稻秸秆养分释放率依次为64.8%、46.3%、57.0%和95.2%。采用一级动力学渐进函数模型对秸秆累积腐解率进行拟合,水作期的相关系数r2介于0.981~0.991之间,均显著相关;旱作期函数拟合相关性不显著。因此,在水旱轮作体系中,同等腐解周期内秸秆腐解速率表现为水作旱作、翻压覆盖;旱作周期相对较长仍可达到水作时的秸秆腐解效果。     

小龙虾扰动下水稻秸秆腐解及养分释放和表面结构变化特征

为探究持续泡水条件下小龙虾参与水稻秸秆腐解过程与特征,完善稻虾模式水稻秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展,采用自制尼龙网箱法,在稻虾环沟模式的养殖沟内,以不养虾为对照,模拟研究小龙虾扰动下水稻秸秆的腐解特性、养分释放特征及其表面微观结构变化特点。结果显示,无论是否有小龙虾参与,水稻秸秆各时段平均腐解率表现出快—慢—快—慢—快的特点;150 d及以前,有虾处理与无虾处理各时段腐解量、累计腐解率和各时段平均腐解率差异均不显著,180 d及以后各指标均表现为有虾处理显著高于无虾处理,至210 d时,有虾处理水稻秸秆累计腐解率达85.67%,比无虾处理高出12.35百分点。秸秆养分累积释放率均表现为 K>P>N;150 d及以后,有虾处理N累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,180 d及以上,有虾处理P累积释放率和总养分累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,至210 d,有虾处理K累积释放率表现出高于无虾处理的趋势。120 d 及以后,有虾处理的秸秆表面结构受破坏程度明显大于无虾处理。结果表明,稻虾环沟模式下,小龙虾扰动能增加中后期水稻秸秆表面微观结构的受破坏程度,促进后期水稻秸秆腐解和养分释放。     

5种绿肥在柑橘地的腐解及养分释放特征

[目的]研究绿肥在柑橘地还田后腐解及养分释放动态特征,为绿肥在橘园的生产和应用提供技术依据.[方法]应用尼龙网袋法,在柑橘地采用拉巴豆、紫云英、光叶苕子、紫花苜蓿、黑麦草等5种绿肥进行翻压还田,还田深度为20 cm,并分别于还田后的第20、40、60、80、100 d对5种绿肥样品进行取样,对样品中的碳、氮、磷、钾元素...     

荔枝剪枝还田腐解及养分释放特征研究

【目的】研究荔枝剪枝在土壤中的腐解和养分释放特征,为荔枝剪枝还田利用和有机替代技术的研究提供理论基础,也为其他果树剪枝的合理利用提供参考。【方法】以粉碎荔枝枝条和叶片为供试材料,应用网袋法研究其在覆土和覆盖处理下干物质、粗纤维、全氮、全磷、全钾质量变化。【结果】荔枝枝条和叶片在处理0～30 d腐解速率快,处理30 d 时,荔枝枝条在覆土和覆盖处理下质量累积减少率分别为20.8%、13.9%;荔枝叶片在覆土和覆盖处理下质量累积减少率分别为27.8%、20.9%;荔枝枝条处理240 d质量累积减少率分别为51.7%、38.8%,荔枝叶片处理150 d质量累积减少率分别为55.2%、42.5%,表现为覆土覆盖。在整个腐解过程中,荔枝枝条的养分释放速率表现为KPN,荔枝叶片的养分释放速率表现为KNP。荔枝枝条和叶片中的全钾在覆土处理下累积释放率均达90%以上。【结论】荔枝剪枝还田利用,可以采用将荔枝剪枝粉碎后先覆盖果园再适时翻耕入土的管理方式,要适当减少基肥中钾、磷肥用量,适时补充氮肥。     

水稻秸秆腐解规律及养分释放特征

[目的]研究水稻秸秆腐解规律及其养分释放特征,为合理利用秸秆与养分资源管理提供依据.[方法]在露天条件下,在尼龙网袋中分别对水稻新鲜秸秆进行原状、切碎、切碎＋腐熟剂和切碎＋农家肥处理,测定腐解秸秆残余率、氮、磷和钾释放速率和累计释放量.[结果]经过91 d腐解后,4个处理有50％以上的秸秆被腐解,腐解速率大小顺序为：切碎＋农家肥＞切碎＋腐熟剂＞切碎＞原状.秸秆中氮、磷和钾分别释放52.76％～63.96％、66.16％～74.47％和73.15％～82.15％.秸秆中氮磷钾释放速率前期高,后期低.秸秆养分释放速率以前10d最高,其中切碎＋腐熟剂处理显著提高秸秆中氮磷释放速率,切碎＋农家肥处理提高秸秆中氮释放速率,但均不利于秸秆中钾的释放.[结论]秸秆切碎后加入腐熟剂或农家肥均能促进秸秆腐解和氮磷钾的释放,尤以加入农家肥的效果较好.     

秸秆腐解剂对不同作物秸秆腐解特征研究

利用网袋法模拟烟田中秸秆还田,探索研究秸秆腐解剂对不同秸秆的腐解特征和养分释放特征.结果表明:经过100 d腐解后,施用秸秆腐解剂与否,秸秆腐解率和有机质释放率秸秆都为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆腐解速度分别提高9.60%、8.22%、6.42%,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆有机质的释放速度分别提高了1.58%、1.34%、1.08%;未施用秸秆腐解剂时,秸秆速效氮释放率为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后,秸秆速效氮释放率水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆的速效氮释放速度分别提高了4.10%、2.48%、1.72%;施用秸秆腐解剂与否,秸秆速效磷、速效钾的释放率都是水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂对玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆速效磷、速效钾释放速度的提高效果不明显.     

2种不同绿肥作物的腐解及养分释放特征研究

利用网袋法模拟研究了二月兰、毛苕子2种绿肥的腐解及养分释放特征.结果表明,2种绿肥均在翻压后14 d内腐解较快,随后腐解速率变慢,翻压80 d时,二月兰、毛苕子的累积腐解率分别为66.92％和63.12％.2种绿肥不同养分的释放快慢不同,氮和钾在翻压7d内快速释放,磷在翻压80 d内均稳步释放,养分累积释放率表现为K＞N＞P.2种绿肥比较,二月兰的磷累积腐解率显著高于毛苕子,其他养分的累积腐解率也以二月兰较高.     

橘园绿肥覆盖还田下的腐解及养分释放动态特征

选用广西常见的拉巴豆、紫云英、光叶苕子、紫花苜蓿及黑麦草作为试验材料,利用尼龙网袋法,研究其在柑橘覆盖还田方式下腐解及养分动态.结果表明,5种绿肥前期腐解速率快,0～20 d是绿肥的快速腐解期,随后进入缓慢腐解期,到100 d时,5种绿肥的累计释放率为拉巴豆>紫云英>黑麦草>紫花苜蓿>光叶苕子,分别达到84.28％、7...     

苜蓿和草木樨腐解及养分释放规律的研究`

秋季将苜蓿、草木樨地上部茎叶(鲜样)剪碎,装入200目尼龙网袋中,水平埋置于土中10 cm深处,第二年春季开始至秋季分12次取样测定其干物质、碳、氮、磷、钾的残留量,得出干物质分解率、碳的矿化率及养分释放率。结果表明:苜蓿干物质的年分解率为75.4%,高于草木樨5.1个百分点;苜蓿碳的年矿化率为73.8%,高于草木樨4.4个百分点;苜蓿氮的年释放率为74.4%,高于草木樨18.6个百分点;苜蓿磷的年释放率为74.7%,高于草木樨23.3个百分点;苜蓿钾的年释放率为96.8%,低于草木樨0.1个百分点;2008年10月~2009年4月苜蓿、草木樨干物质的分解率分别占全年分解率的54.2%和46.4%,钾的释放率分别占全年的94.5%和92.8%。     

不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下的油菜、小麦秸秆腐解特征

 【目的】于2007—2008连续2年在不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下,研究油菜、小麦秸秆腐解特征及养分释放规律。【方法】在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,采用尼龙网袋研究法。将装满秸杆的网袋放在水稻田表层和埋入土中,模拟秸秆覆盖还田和土埋还田。【结果】秸秆还田后,在0－30 d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢。油菜秸秆在水稻节水栽培模式下,采用土埋还田腐解率最大,90 d时腐解率达61.06%。试验结束时,小麦秸秆累计腐解率为48.88%－59.95%,油菜秸秆为50.88%－61.06%。常规栽培模式下,秸秆覆盖还田腐解率＞秸秆土埋;节水栽培模式下,秸秆土埋＞秸秆覆盖。秸秆覆盖还田时,两种栽培模式秸秆腐解率差异不大。而在秸秆土埋还田时,节水栽培秸秆腐解率＞常规栽培。秸秆中养分释放速率表现为钾＞磷＞氮≈碳;90 d时,小麦秸秆中48.29%－63.79%的碳、48.35%－52.83%的氮、54.83%－67.49%的磷和91.98%－95.99%的钾被释放;油菜秸秆中50.29%－66.55%的碳、46.48%－57.67%的氮、56.44%－75.64%的磷和92.31%－96.24%的钾被释放。栽培模式和还田方式对秸秆碳、氮和磷释放率的影响与对秸秆腐解率的影响规律基本一致。腐解30 d时,秸秆中已有超过90%的钾被释放出来。【结论】实行秸秆还田,水稻栽培模式宜采用节水灌溉栽培,可以促进秸秆腐解,提高其养分释放率。     

不同作物秸秆腐熟还田对土壤理化性质及作物产量的影响分析

检索文献获取秸秆腐熟还田土壤理化性质及作物产量的信息并形成数据集,并对不同作物秸秆腐熟还田对土壤理化性状及作物产量的影响数据进行了统计分析。结果表明:不同作物秸秆还田均可培肥地力,增强土壤透气性、提高保水保肥能力,改善土壤结构,调节土壤酸碱度,且明显增加后茬作物产量。不同作物秸秆腐熟还田优势各异,水稻、玉米秸秆腐熟还田比直接还田优势最为明显,其次是小麦秸秆;油菜秸秆腐熟还田比直接还田没有明显优势。因此水稻和玉米秸秆采用腐熟还田更具推广优势。     

太湖水稻土中磷的固定和释放特性的研究

通过向水稻土中加入不同量的磷(水土比为20∶1)进行培养,并利用连续提取法,对水稻土磷的固定和释放特性进行了研究。结果表明,在磷的固定研究中,随着外源磷加入量的增加,磷的固定量增加,固定率下降。在磷的释放研究中,随着提取次数的增加,磷的释放量减少,并在提取8次后,以后各次磷的释放量不发生显著变化。水稻土最大释放量和总释放量分别为91.36、206.02mg·kg-1(1.6mmol·L-1P处理)和124.07、271.91mg·kg-1(2.4mmol·L-1P处理)。磷的释放率随着提取次数的增加而增加,并逐渐达到平衡,1.6mmol·L-1P处理土壤磷的释放率高于2.4mmol·L-1P处理土壤。通过比较曲线拟合决定系数(R2),发现描述磷的释放动力学的方程拟合效果表现为Elovich方程(ET)>TowConstant方程(TC)>Parabolic扩散方程(PD)>零级反应方程(Z)>一级反应方程(F)>二级反应方程(S)。     

Nutrient Release Characteristics of Vinyl Chloride-Vinyl acetate Copolymers Coated Slow- Release Nitrogen Fertilizer and Its Effect on Soil Mineral Nitrogen

目的]探讨氯醋树脂型缓释氮肥的养分释放特征及对土壤矿质氮的影响。[方法]以氯醋树脂和羟基改性的氯醋树脂为新型包膜材料制备包膜缓释氮肥,用水浸泡法来评价氯醋树脂型缓释氮肥的养分释放特征和用盆栽试验法研究氯醋树脂型缓释氮肥对土壤矿质氮的影响。[结果]氯醋树脂缓释氮肥的释放期为60 d,羟基改性的氯醋树脂缓释氮肥为50 d,氯醋树脂和羟基改性的氯醋树脂缓释氮肥处理的土壤铵态氮含量在30 d时达到了最高峰,土壤硝态氮含量在60 d时达到了最高峰,氯醋树脂缓释氮肥处理的土壤硝态氮含量在120 d时出现一次上升。在小麦产量上,各处理间无显著差异,但在后期的水稻产量上,氯醋树脂缓释氮肥显著高于羟基改性氯醋树脂缓释氮肥处理（P＜0.05）。[结论]盆栽试验法与水浸泡法评价缓释氮肥的释放天数是不同的,一季旱田作物并不能发挥缓释氮肥的肥效长的特点,需要做两季的水旱轮作,才能真正的发挥它的作用。     

包膜控释肥料在水旱2种模式下的释放率研究

比较了包膜控释肥料在水旱2种模拟形式下的释放率变化情况。结果表明：在同等条件下,包膜控释肥料在水田的养分累计释放率大于旱田。包膜控释肥料前期的释放速率是水田明显高于旱田,而后期的释放速率则为旱田略高于水田。土壤物理形态的差异对包膜控释肥料的养分释放有很大影响。     

红松阔叶林4种凋落物分解速率及其营养动态1）

2012—2013年在吉林蛟河天然红松阔叶林中,应用凋落物降解袋法研究了红松（ Pinus koraiensis）、蒙古栎（ Quercus mongolica）、紫椴（ Tilia amurensis）和色木槭（ Acer mono）4个主要优势乔木树种的凋落物分解速率及其营养动态。研究结果表明：4个试验树种的凋落物失质量率均随时间进程增大,但是和时间不成线性关系。在整个分解进程中,凋落物的分解速率开始明显升高,中后期开始分解速率逐渐平稳;阔叶凋落物分解速率高于针叶分解速率。通过模型模拟,4个树种的分解系数k值依次为红松（0．53±1．03）、蒙古栎（0．77±1．27）、紫椴（1．60±0．52）、色木槭（1．50±1．81）,林中主要凋落物95％分解时间约为5～7 a。分解进程中,有机碳、全氮、全磷、全钾质量分数呈动态变化,4个树种的N和P均表现出富集现象,N在短期富集后强烈释放;C和K表现为净释放;w（ C）／w （ N）持续下降。     

滴灌条件下缓释肥料对马铃薯产量提升及土壤养分变化的影响

试验在辽宁省葫芦岛市绥中县进行,研究了滴灌条件下不同施肥处理即常规肥料与缓释肥料对马铃薯块茎产量、肥料利用率及土壤养分变化的影响。结果表明,与常规肥料相比,缓释肥处理可以显著提高马铃薯产量及肥料利用效率,可使块茎增产13.5%,肥料利用率提高2.1%~8.4%。缓释肥处理养分释放规律与作物生长趋势比较一致,避免了常规肥料造成的前期养分释放较高、后期供应不足的现象,是一种比较安全的减投增效、有利于农业可持续发展的有效方法。     

作物产量和土壤肥力对长期养分亏缺的响应（英文）

[目的]以郑州长期肥料试验为平台,研究作物产量和土壤肥力对长期养分缺乏的响应。[方法]试验包括5个处理：①CK（不施化肥和有机肥）;②NP（仅施氮磷肥）;③NK（仅施氮钾肥）;④PK（仅施磷钾肥）;⑤NPK（施用氮磷钾肥）。[结果]长期不施用氮肥和磷肥导致作物低产,而长期不施钾肥的NP处理与NPK处理并无显著差异,且能维持作物高产。长期不施用磷肥,土壤有效磷含量持续下降后维持在2.5 mg/kg左右.长期不施用钾肥的处理,土壤交换性钾含量维持在60mg/kg左右。前18年结果看来,土壤钾素的自然供给能力在100%左右。[结论]对于潮土,氮和磷是限制小麦玉米产量、生物量及作物产量构成的最主要的两个因子,而钾素不是主要限制因子。尽管如此,若长期不施用钾肥将来也有可能出现钾素亏缺症状。     

北方城市10种常见树木凋落叶的分解及养分释放特征

将城市绿化树木凋落叶用作施肥材料直接还田或制备生物质有机肥是实现凋落叶资源化利用的有效途径。采用尼龙网袋法对10种城市绿化树木凋落叶的分解及其养分释放特征进行研究。结果表明:1）N含量以构树凋落叶较高（40.37 mg/g）,P含量以七叶树、构树、樱花和鹅掌楸凋落叶较高（12.92～23.03 mg/g）,K含量以构树和紫叶李凋落叶较高（5.88～6.38 mg/g）;Zn含量以樱花和紫叶李凋落叶较高（18.53～19.95 μg/g）;Mn含量以紫叶李凋落叶较高（65.24 μg/g）;木质素含量以栾树、银杏、青桐和七叶树凋落叶较高（30.18～34.60 mg/g）。2）10个树种中,构树、火炬树和紫叶李的凋落叶分解较快（T为1.02~1.08 a）,栾树、鹅掌楸、樱花、海棠、七叶树和青桐次之（T为1.12～1.18 a）,银杏凋落叶分解较慢（T为1.22 a）。3）凋落叶分解过程中N元素释放较快的为构树、樱花和火炬树凋落叶,青桐凋落叶表现出“富集”的现象;P元素释放较快的为海棠、火炬树、鹅掌楸、构树和樱花凋落叶;对于K元素,除了七叶树和银杏凋落叶释放稍慢（T为1.26～1.43 a）,其他凋落叶释放均较快（T为1.00～1.05 a）。4）相关性检验表明,凋落叶中含有较高的N、P含量有利于凋落叶分解,而凋落叶中含有较高的木质素含量及较大的木质素/N值,则不利于凋落叶的分解。因此,构树凋落叶适宜于制备N肥、P肥和K肥;七叶树、樱花和鹅掌楸凋落叶适宜于制备P肥;紫叶李凋落叶适宜于制备K肥。根据不同凋落叶的养分含量和分解释放特征可以有选择性和针对性地应用于农田施肥或制备生物质有机肥。