烟杆腐解速率及养分释放规律研究

利用安徽省池州市东至县典型烟田土壤,采用尼龙网袋法研究了烟杆还田后的腐解速率及养分释放规律。结果表明,烟杆还田后,腐解速率表现为前期快、后期慢。试验期间(120 d),常规还田、添加白云石粉和生石灰还田烟杆的累计腐解率分别为56%、53%和49%。各处理烟杆还田的养分释放率均为钾磷氮。烟杆还田前15 d内,钾的释放达到88%,磷的释放率为76%,而氮的释放率仅为53%。烟杆还田对土壤pH有显著影响,在整个腐解过程中生石灰和白云石粉处理土壤pH均显著高于常规还田和不还田处理。烟杆还田显著增加土壤速效钾的含量,较不还田提高47%。由烟杆腐解特点和养分释放的规律可见,烟杆中的钾是水浸提的速效钾,水稻推荐施肥量中可考虑减去(或部分减去)所用烟杆的钾含量。     

饼肥在植烟土壤中的矿化速率和腐殖化系数分析

砂滤管试验结果表明,烟田土壤中饼肥的有机C、N分解快、易释放,前期(50 d内)释放N 71.03%~85.93%,占烟草全生育期N素释放量的79.67%~90.49%,满足了烟草最大吸收期对氮的需要;后期释放出较少的N量,既有利于烟叶成熟期落黄,又不会因缺肥造成烟叶早衰而影响品质,因此经发酵腐熟的饼肥N素释放规律符合烤烟对N素需求规律。饼肥的腐殖化系数较小。     

秸秆颗粒化还田加速腐解速率提高培肥效果

为了探索将玉米秸秆压缩成颗粒后还田培肥土壤的可行性,研创新型秸秆还田方式,采用尼龙网袋埋藏法,研究秸秆颗粒化还田与常规粉碎秸秆还田(对照)在盆栽培养条件下的腐解与养分释放特征,以及对土壤呼吸的影响。结果表明,相同质量的秸秆颗粒化后其堆积密度为对照的4.8倍,可显著改善其还田性,提高土壤消纳秸秆的能力。秸秆颗粒化后还田可显著提升秸秆的腐解速率,培养期内前60 d,秸秆颗粒平均腐解速率比对照提升31.68%;培养300 d后,其累积腐解率达80.81%,比对照高出8.7个百分点;估算可比对照提前30 d腐解超过50%,提前14 d完全腐解。秸秆颗粒化还田可显著提升秸秆养分释放速率,培养期前60 d尤为明显;培养300 d后,秸秆颗粒的碳(C,carbon)和氮(N,nitrogen)累积释放率比对照分别提高了11.0和13.2个百分点,但磷素(P,phosphorus)和钾(K,kalium)累积释放率与对照无显著差异(P0.05);估算C、N、P、K养分分别释放超过50%的时间比对照提前15~125 d,提前9 d释放全部养分。此外,秸秆颗粒化还田在培养期前260 d可显著提高土壤呼吸速率,培养期间平均土壤呼吸速率比对照提高18.03%。因此,秸秆颗粒化还田可实现高效快速的培肥土壤,在农业生产中具有较高的推广应用价值。     

陕北旱地毛叶苕子不同翻压量下腐解速率及养分变化特征

采用尼龙网袋法在陕北旱地进行田间腐解试验,研究了低(30000 kg/hm²)、中(45000 kg/hm²)、高(52500 kg/hm²)3个翻压量下毛叶苕子的干物质腐解规律和养分释放率,为合理确定绿肥翻压量和化肥配施量提供理论依据。结果表明:随着翻压时间的推移毛叶苕子腐解率呈前期迅速增加、后期缓慢的变化趋势,至试验结束时(75 d)各处理干物质的最终腐解率为61.98%～65.32%。氮、磷、钾均在翻压后的前10 d大量释放,至试验结束时氮累积释放率为69.10%～75.23%,磷累积释放率为72.25%～78.24%,钾累积释放率达81.62%～90.02%。不同翻压量下毛叶苕子氮、磷、钾的释放率和释放速率分别可用幂函数y=axb和指数衰减模型v=v0e-kx进行拟合,回归分析表明,不同翻压量下各养分最易达到的释放率均随翻压量的增大而降低,随着翻压量的增加,氮养分最大释放速率呈先增加后减小的趋势,磷的最大释放速率逐渐提升,钾的最大释放速率逐渐减少。增加翻压量对毛叶苕子磷完全释放的延缓效应最大(延缓145～167 d)、氮次之(延缓31～49 d)、钾最小(延缓26～38 d)。增加翻压量不会改变毛叶苕子整体的腐解及养分释放规律,但会对养分的释放率和释放速率产生影响,在实际生产中应充分结合作物需肥特性,确定毛叶苕子合理的翻压量。     

植物残体腐解过程腐解物热解特征的研究

本文差热，热重和微商热重分析技术，研究植物残体腐解过程能态的动态变化规律。结果表明，ＤＴＡ曲线上３３０℃放热峰是有机质热解的主要特征峰，用该峰的焓变（△Ｈ）大小表征有机残体能态的相对高低，得到有机残体腐解过程能动态变化特征为：在宏观整体上表现为放能过程，但在局部阶段呈现吸能与放能的交替。整个腐解过程依据能量变化特征，可依次划分为波动起伏－急剧下降－趋于平稳三个阶段。焓变与有机碳（％）呈极显著相关，     

干旱地区有机肥料腐解及腐殖化系数的研究

新疆农田主要施用的三种秸秆肥和三种厩肥，在一年内的腐解率分别平均为71．84％和43．22％，绿肥(油葵)腐解率高达95％～97％；有机肥料的腐殖化系数在18％～27％，平均21．5％；土壤有机质年矿化率一般在4％～12％，平均5％～6％。表明土壤有机质矿化率较高，而有机肥料的腐殖化系数较低，这是新疆农田土壤有机质含量难于提高的两个很重要的原因。     

作物秸秆腐解过程中土壤微生物量的研究

研究了不同作物秸秆腐解过程中土壤微生物量Ｃ、Ｎ、Ｐ的变化,结果表明：当玉米、谷子、马铃薯和苜蓿秸秆施入土壤后,其微生物量Ｃ、Ｎ、Ｐ明显增高。不同的秸秆在腐解过程中微生物量Ｃ和Ｐ有相同的变化趋势,即施入秸秆后０～１５天快速增加,然后缓慢下降,４５天时降至最低。４５～６０天又出现一个上升阶段,之后又下降。不同秸秆的微生物量Ｎ差异较大。比较４种秸秆,在腐解的整个过程中土壤微生物量Ｃ表现为玉米〉谷子〉苜蓿     

鸡粪腐解过程不同溶解性腐殖物质结合形态锌的动态

以鸡粪为材料,添加不同比例的铜锌进行腐解试验,研究了腐解过程中不同溶性（水溶性、氢氧化钠溶性、氢氧化钠-焦磷酸钠混合液溶性）腐殖物质结合形态锌浓度的动态变化、受铜含量的影响及其与有效锌的关系。结果表明,粪肥原样水溶性锌（H2O-Zn）占其全锌量的0.74%,在腐解过程中逐渐下降;随着粪肥中添加锌量的增加（Cu/Zn为1: 1、1: 2、1: 3处理）,H2O-Zn含量也相应增加,但平均含量占其全锌的比例低于对照处理,同时也随着腐解时间延长呈减少趋势。铜含量的增加对H2O-Zn提取有促进作用。腐解初期,粪肥原样中NaOH浸提取锌含量占其全锌量的62.41%,在腐解过程其比例大幅度下降;NaOH腐殖物质结合态锌（NaOH-Zn）随着加入锌的增大而有所增加,随着铜含量增加,NaOH溶性腐殖物质结合态锌的含量也有增加趋势,而随着腐解时间呈下降趋势。粪肥原样中NaOH-Na4P2O7提取腐殖物质络合锌含量占其全锌量的13.59%,随腐解时间推移呈增加趋势;NaOH-Na4P2O7提取腐殖物质络合态锌（NaOH-Na4P2O7-Zn）的量随着加入锌量的增加,其变化不大,且铜含量对NaOH-Na4P2O7提取腐殖物质络合态锌的量影响很小。在堆腐前,在各个处理样中,50%～85%的可溶性锌分配在NaOH的溶液,10%～50%分配在碱性混合液,0～5%在水溶液;至腐解后期,58%～92%分配在NaOH-Na4P2O7溶液,6%～41%分配在NaOH的溶液,0～2%分配在水溶液。随着锌含量增加,H2O-Zn和NaOH-Zn的分配比例逐渐增加,而NaOH-Na4P2O7-Zn的分配比例减少。在堆腐粪肥中,水溶性锌、NaOH溶性腐殖物质结合态锌与有效锌浓度之间显极正显著或正显著相关,而NaOH-Na4P2O7-Zn溶性腐殖物质络合态锌与水溶性锌,NaOH溶性腐殖物质结合态锌及有效锌浓度都显极负显著或负显著相关。     

不同腐解方式下棉秆腐解液对棉花枯、黄萎病菌的化感效应

采用自然腐解与接种微生物人工腐解两种方式分别处理棉秆,研究了两种腐解物水浸提液对棉花枯、黄萎病菌的化感效应。结果显示,两种腐解液对枯、黄萎病菌的菌丝生长及孢子萌发均具有较强的抑制作用,抑制强度整体上随着腐解液浓度的升高而增大。棉秆自然腐解液对枯、黄萎病菌菌丝生长的最大抑制率分别为58.17%、48.16%,对孢子萌发的最大抑制率分别为23.29%、16.22%,对枯、黄萎病菌毒力的有效中浓度（EC50）分别为33.20、45.20g·L-1;人工腐解液对枯、黄萎病菌菌丝生长的最高抑制率分别为71.63%、79.04%,对孢子萌发的最高抑制率分别为35.45%、42.74%,EC50分别为24.18、20.75g·L-1。表明棉秆腐解后具有作为植物源抑菌剂的开发潜力,并且采用人工方式腐解棉秆能有效提高腐解液对棉花枯、黄萎病菌的抑制强度。     

有机物料在潮土中的腐解残留率测定方法改进与变化规律

在河南省潮土上进行有机物料的腐解残留率两种测定方法的比较研究。结果表明，在潮土区用锦纶袋——重铬酸钾容量法测定有机物料腐解残留率更符合田间实际情况，建议用该法替代砂滤管——重铬酸钾容量法进行相关研究。用锦纶袋法测定小麦秸秆在潮土中的腐殖化系数为12．25％。     

大豆绿肥腐解特性研究

在田间条件下,采用埋入和覆盖尼龙袋子的方法,研究了大豆绿肥的腐解特征。结果表明,绿肥埋入和覆盖后随着时间的延长而逐渐分解,不同时间绿肥干物质量存在着显著差异。其腐解速率随着时间的延续而逐渐降低。大豆绿肥在种植玉米比不种植玉米的条件下腐解得快,在玉米施肥比玉米不施肥的条件下腐解得快,埋深10 cm比覆盖在地表腐解得快,但差异不显著。大豆绿肥使用量对其腐解速率几乎没有影响。大豆绿肥经过52 d的分解,在玉米施肥、不施肥和不种植玉米的条件下,其腐解率分别为59.63%、53.94%和43.61%。在整个腐解过程中,最初4 d腐解最快,8～16 d腐解速率中等,24 d至试验结束腐解最慢。3个阶段的腐解速率存在着显著差异。     

不同绿肥种植模式下玉米秸秆腐解特征研究

【目的】玉米是中国第一大粮食作物,如何处理大量的玉米秸秆成为玉米种植区面临的关键问题之一,深入研究冬种绿肥对玉米秸秆腐解释放的影响,对农业可持续发展具有重要意义。【方法】采用尼龙网袋法,通过对红壤旱地空闲 (YCK)及紫花苜蓿(YZ)、 黑麦草(YH)、 肥田萝卜(YL)绿肥种植模式下玉米秸秆177 d的腐解量和养分释放的监测,分析玉米秸秆腐解速率及碳、 氮、 磷、 钾的释放规律。【结果】四种种植模式下,玉米秸秆腐解及养分释放均呈现前期快后期慢的规律,7 d的腐解和养分释放速率均达到最大。翻压177 d时,四种种植模式下(YCK、 YZ、 YH、 YL)玉米秸秆累积腐解量分别为23.41、 21.22、 20.86和20.95 g,玉米秸秆碳累积释放量分别为12.38、 11.07、 11.18、 11.36 g ,与YCK种植模式相比,YZ、 YH、 YL种植模式秸秆累积腐解量分别显著降低了9.3%、 10.9%、 10.5%,碳累积释放量则分别显著降低了10.6%、 9.7%和8.3%; 各处理氮累积释放量分别为479.46、 513.04、 442.58和530.20 mg,相比YCK种植模式,种植绿肥对玉米秸秆氮累积释放量的影响不显著,而YH种植模式较YZ和YL种植模式则显著降低了13.7%和16.5%。各处理磷累积释放量分别为58.10、 57.91、 58.47和59.47 mg,且YL种植模式较YCK种植模式显著提高了2.35%; 翻压 28 d时,各处理钾累积释放量为487.20、 444.85、 456.94和434.55 mg,分别占加入量的100.0%、 91.3%、 93.8%和89.2%,且三个种植模式均显著低于YCK种植模式,42 d时各处理的钾均全部释放。从玉米秸秆碳与氮、 磷、 钾比来看,翻压177 d时,与YCK种植模式相比,YZ和YL种植模式玉米秸秆碳氮比显著增加了102.8%、 91.6%; YZ、 YH、 YL种植模式碳磷比分别显著增加了48.4%、 72.4%、 147.0%。翻压 28 d时,YH种植模式玉米秸秆碳钾比较YL种植模式显著提高。【结论】玉米秸秆腐解及其养分释放速率均在翻压后第7天达到最大值,之后腐解和养分释放速率减缓。与空闲相比,种植绿肥能显著减缓玉米秸秆腐化和秸秆中碳和钾的释放,而种植紫花苜蓿和肥田萝卜能促进玉米秸秆氮素释放,种植黑麦草则减缓了玉米秸秆氮素释放。种植肥田萝卜能显著促进玉米秸秆磷素释放。冬季种植肥田萝卜既对玉米秸秆还田后氮素释放有一定促进作用,又能增加红壤中磷的有效性,同时还能减缓玉米秸秆钾的释放,使钾释放更为长效,是一种土壤培肥和秸秆养分释放较好的绿肥种植模式。     

梨园秸秆还田腐解特征及对土壤性状的影响研究

为探究梨园秸秆还田腐解特征及对土壤理化性状和生物性状的影响,在梨园布置覆膜对照(CK)、秸秆覆盖(S)、秸秆覆盖+腐解菌肥(S-BM)、双倍秸秆覆盖+腐解菌肥(2S-BM)田间试验。结果表明:秸秆覆盖150天后,S-BM处理的腐解率为62.4%,S和2S-BM处理的腐解率均为50%,氮、钾释放率以S-BM处理最高;秸秆覆盖提高了土壤最低温,降低了土壤最高温,减小了土壤温度振幅;2S-BM处理显著降低了土壤体积质量,提高了土壤水溶性有机碳含量;秸秆覆盖显著增加了0~5 cm土层有机碳含量,2S-BM处理对0~15 cm土层速效养分含量的提升效果显著,S和S-BM处理显著提高了0~5 cm土层速效钾含量;2S-BM处理的土壤细菌、真菌数量以及微生物生物量碳、氮含量在梨树生育后期明显提高;2S-BM、S-BM和S处理分别能增产86.9%、17.8%和28.7%。秸秆覆盖对土壤的改善是由上到下的,当梨园秸秆还田量为45 000 kg/hm2时,土壤的改良效果非常明显。     

棉秆腐解液对棉花种子萌发及幼苗生长的影响

针对新疆棉区长期连作与棉花秸秆还田的普遍现象,采用生物测定的方法,研究了棉秆腐解液对棉花自身的化感作用。结果表明,棉秆腐解液对棉花种子萌发及幼苗生长的影响表现出“低促高抑”,抑制作用随腐解液浓度增大而增强。2.5、5 g·L^-1的腐解液能提高棉花种子萌发率,促进胚根生长,而10、20、30 g·L^-1的浓度则产生抑制作用。5 g·L^-1处理棉花幼苗的根长、株高等指标显著高于对照。过高的腐解液浓度（〉10 g·L^-1）使棉苗根系活力减弱,抑制棉花幼苗根的生长发育,使植株叶片叶绿素含量降低,从而导致根重、根长、株高等下降,20、30 g·L^-1两处理根鲜重与根长均显著低于对照。在5、10 g·L^-1的浓度范围内,棉花幼苗体内SOD、POD活性分别增高,超过以上浓度则酶活性开始下降,20 g·L^-1以上浓度使MDA含量急剧增高。     

秸秆腐解过程中土壤无机纳米微粒对酶活性影响研究

通过玉米秸秆腐解的培养试验,研究了土壤无机纳米粒子(SINP)对玉米秸秆腐解中磷酸酶、蛋白酶、脲酶和蔗糖酶活性的影响。结果表明:SINP加入腐解的玉米秸秆中后,对土壤中的酶活性有显著的影响,但这种影响因酶的种类不同而有显著的差异。SINP对所有磷酸酶(酸性、碱性、中性)活性都有提高作用,并以腐解的初期和后期提高的幅度最大和最显著。在初期和中后期也显著增加了腐解物中蛋白酶的酶活性。SINP对脲酶活性总体趋势具有显著促进作用。对蔗糖酶活性的促进作用在玉米秸秆腐解的前期非常明显,但在中后期起抑制作用。因此,土壤纳米粒子能够促进有机物料腐解过程中的酶活性,继而促进有机物料的矿化。     

填埋复垦侵蚀沟的导排水功能和秸秆腐解速率

秸秆填埋复垦技术主要用于修复东北地区耕地中的侵蚀沟,研究复垦后原沟道的导排水能力以及秸秆的腐解速率,旨在为沟毁耕地修复提供科学依据。该研究在黑龙江省海伦市光荣村选取一条复垦后的侵蚀沟为试验区,对土壤入渗能力、渗井入渗能力、秸秆层的持水能力、复垦后的土体排水能力系统测定分析,评价复垦后的导排水能力;对填埋不同年限的秸秆取样分析,评价秸秆腐解速率。结果表明：1）复垦后原沟道位秸秆层储水量为463 kg/m3,雨季产生径流能够完全被秸秆层储存,复垦后耕地能承受44～80 mm/h的均匀降雨,95%的地表汇流转为地下径流,大大减少径流对地表的冲刷,实现了变地表径流为地下导排水,复垦后未二次冲刷成沟。2）秸秆捆的厚度平均每年下降1.4 cm,秸秆层下降部分可被春季翻耕以及雨季汇流带来的泥沙沉积填充,复垦后原沟道位未出现塌陷。3）经过20 a的填埋,秸秆不同组分的腐解速率不同,其中半纤维素与纤维素腐解较快,木质素几乎不发生腐解,其占比由26.8%上升至38.8%。填埋的秸秆长期处于厌氧环境,且被水浸泡,加之约半年处于冻结状态故腐解缓慢。秸秆填埋侵蚀沟,可以修复沟毁耕地,实现复垦和地块的完整,可广泛用于东北黑土区约20万条耕地中侵蚀沟的修复。     

水稻秸秆的腐解特征及其培肥增产作用研究

为推进秸秆资源的循环利用,改善农田土壤质量,利用田间小区试验研究了水稻秸秆还田后的腐解特征,分析了水稻秸秆还田后对土壤性质及油菜产量的影响,结果表明:水稻秸秆的腐解率一直呈增加趋势,腐解速率早期快后期慢;水稻秸秆在耕作后还田腐解效果要大于免耕还田;水稻秸秆还田不仅提高了土壤养分含量,而且提高了油菜的产量。     

土壤深度对还田秸秆腐解速度的影响

农业的持续发展依赖于土壤的持续利用，而土壤的持续利用要求土壤肥力的维持和提高。为维持和提高土壤肥力，目前我国采取的主要措施之一是秸秆还田。秸秆还田的方式有两种［1］，一是直接还田，包括翻压和地表覆盖两种方式，二是沤制后还田。不同的还田方式增肥的效果不同［2，3］，由于沤制后还田费时费工，采用的较少，目前一般采用直接还田方式。由于翻压和覆盖还田所处的土壤条件不同。秸秆腐解速度也不同，对土壤养分积累也不同。本文主要就秸秆还田的不同深度对秸秆腐解速度的影响展开讨论，从中探讨出最适宜的还田深度。     

有机肥腐解过程的红外光谱研究

对玉米秸秆、树叶、鸡粪及牛粪4种有机肥腐解过程中形成的水溶性有机物(WOM)进行了化学分析并做了红外光谱研究。结果表明,不同的有机肥的WOM总量及各组分的含量有很大的差异,树叶和玉米秸秆腐解形成的WOM中,水溶性胡敏酸(WHA)所占的比例较大;而牛粪和鸡粪腐解形成的WOM中,水溶性小分子有机物(WLOM)所占的比例较大。随着有机肥的腐解,所形成的WLOM中,脂肪族化合物、酰胺类化合物逐渐减少,有机酸的比例不断增大。WHA中的甲基、亚甲基和次甲基的含量升高,脂族性增强,酰胺结构成分逐渐减少。树叶腐解形成的碱提胡敏酸(AHA)的脂肪链结构和碳水化合物成分含量较低。牛粪腐解形成的AHA的脂肪链结构成分和碳水化合物成分含量较高。鸡粪腐解形成的AHA缺乏脂肪链结构成分,碳水化合物成分含量较高。而玉米秸秆腐解形成的AHA在不同的腐解时期有一定差异。