不同有机物料在黄壤旱地中的腐解特性及养分释放特征

以玉米秸秆、水稻秸秆和猪粪为研究对象,采用尼龙网袋填埋法,结合一级动力学方程拟合,研究了不同有机物料在等碳量还田条件下翻埋入黄壤旱地后的腐解特性和养分释放特征。以期为贵州省黄壤旱地条件下有机物料还田和资源化利用提供理论依据。结果表明:经过180 d腐解后,不同有机物料腐解均表现为前期快后期慢的趋势,三种有机物料累计腐解率为60.98%～62.69%,表现为水稻秸秆玉米秸秆猪粪;动力学方程拟合结果表明,玉米秸秆处理腐解率最低,达到腐解平衡的时间较短;水稻秸秆和猪粪养分释放率均表现为钾磷氮碳,玉米秸秆养分释放率表现为钾磷氮碳;有机物料中碳、氮、磷和钾的释放率分别为58.50%～78.75%、54.96%～69.26%、75.29%～91.66%和93.49%～98.07%。总体表现为秸秆类累积腐解率大于粪肥,各有机物料中钾素释放速率较高,施用玉米秸秆维持并提高旱作黄壤肥力的较好措施。     

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.     

有机物料腐熟剂对玉米和水稻秸秆还田效应的影响

通过网袋法模拟秸秆还田(设置玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田4个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆和水稻秸秆还田后秸秆腐解率和腐解残余物有机碳及腐殖质组分的影响;通过秸秆还田盆栽试验(设置无秸秆还田,玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田5个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆、水稻秸秆还田后土壤基本性质以及生菜生物量和养分质量分数的影响。结果表明:有机物料腐熟剂促进秸秆腐解效果明显,与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸+有机物料腐熟剂还田的秸秆腐解率分别提高32.36%和29.76%,有机物料腐熟剂有促进腐解残余物有机碳质量分数下降的趋势,腐殖酸质量分数分别提高29.17%和20.71%,胡敏酸质量分数分别提高55.60%和48.84%,胡敏酸/富里酸比值分别提高54.17%和29.73%;且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好;秸秆+有机物料腐熟剂还田显著增加土壤活性有机质、碱解氮和有效磷的质量分数以及生菜生物量,同时促进生菜对养分的吸收。与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田的土壤活性有机质质量分数分别增加12.74%、9.01%,生物量分别提高25.85%、18.07%,且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好。可以看出,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田均可促进秸秆的腐解和有机物质转化,改善土壤理化性质、提高作物产量。     

3种腐熟剂促进玉米秸秆快速腐解特征

为筛选出适宜东北寒冷区快速腐解秸秆的腐熟剂,通过网袋腐解试验明确施入3种秸秆腐熟剂对玉米秸秆生物量及养分释放的影响。结果显示:经过100 d的腐解,玉米秸秆生物量失重率随着时间的延长逐渐增加,玉米秸秆失重率为57.1%-64.1%,其中以施用3号秸秆腐熟剂的玉米秸秆生物量失重率最高,为64.1%。施入不同秸秆腐熟剂后玉米秸秆氮、磷、钾释放率分别为35.1%-57.2%、44.2%-59.6%、77.4%-89.7%,其中以3号腐熟剂的秸秆磷、钾素释放率最高。各处理有机碳矿化率呈相同的趋势,均随时间的延长逐渐增加,取样末期有机碳矿化率在65.3%-69.1%之间,且各处理间差异不明显。综上,以3号秸秆腐熟剂腐解秸秆的效果最好。     

我国典型农田土壤中有机物料腐解特征及驱动因子

【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在“国家土壤肥力肥效监测基地”中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48 μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料：小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）、猪粪（PM）和牛粪（CM）。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA（方差分解分析）定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数（k）无显著差异,其周转积温（1/k）约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。     

腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究

【目的】研究施用秸秆腐解菌剂对玉米秸秆的促分解效果、养分释放规律及土壤理化特性、养分含量、腐殖质组成和土壤酶活性的影响,为低温地区秸秆快速、高效腐熟以及有机废弃物合理利用提供理论依据和技术参考。【方法】以玉米秸秆作为供试材料,选用低温复合菌剂GF-20、中农绿康秸秆型有机物料腐熟剂(以下简称绿康菌剂)、世明生物发酵菌种(以下简称世明菌剂)作为试验菌剂,设置5个处理,分别为:对照1(CK),土壤+玉米秸秆+不施用菌剂;对照2(B),土壤+无玉米秸秆+不施用菌剂;GF,土壤+玉米秸秆+菌剂GF-20;LK,土壤+玉米秸秆+绿康菌剂;SM,土壤+玉米秸秆+世明菌剂,采用室内培养试验,在10℃黑暗条件下培养60d,测定不同处理玉米秸秆降解率、养分释放率以及土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量和腐殖质成分与土壤酶活性,最后对添加秸秆腐解菌剂后土壤酶活性与速效养分含量的相关性进行了分析。【结果】在10℃黑暗培养条件下,与CK相比,施用3种秸秆腐解菌剂后均在一定程度上促进了玉米秸秆的分解,加快了秸秆养分的释放,提高了土壤速效养分含量与土壤酶活性,其中以添加低温复合菌剂GF-20的效果最好。秸秆腐解60d后,处理GF的秸秆降解率达36.75%,较处理LK、SM和CK高出9.78%,9.92%和16.38%。处理GF明显提高了土壤酶活性,促进土壤物质转化,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为94.10,14.95和38.36mg/kg,明显高于其他处理;处理GF腐殖质碳含量为21.99g/kg,较其他处理增加1.76~3.68g/kg;处理GF的HI(胡敏酸与胡敏素含量比值)为1.43,较其他处理高0.14~0.45。相关性分析结果显示,添加秸秆腐解菌剂后,土壤酶活性与速效养分含量呈显著或者极显著相关。【结论】在10℃黑暗培养条件下,低温复合菌剂GF-20能更有效促进秸秆分解进程,加快玉米秸秆腐解速率及养分释放,提高土壤速效养分含量及酶活性。     

多因素交互作用下玉米秸秆腐解对土壤速效养分的影响

为促进玉米秸秆腐解、提高土壤肥力提供技术依据,采用盆栽方法,设置对照、水、水+N、水+微生物、水+N+微生物共5个处理,研究了多因素交互作用下玉米秸秆腐解对土壤速效养分的影响.试验结果表明:添加微生物和氮肥能促进秸秆腐解,加快土壤中有机态磷的矿化,提高土壤速效磷含量;补施氮肥一方面增加了土壤碱解氮含量,另一方面为微生物提供了氮素营养,提高其活性,促进了秸秆后期养分释放,加速有机态钾矿化分解,土壤速效钾含量提高12.62%～28.19%;适宜的水分、氮素和微生物配合有利于增加土壤有机质含量,4个月后增加了7.62‰9.45%.综合比较各个处理对土壤速效养分和有机质含量的影响,水+N处理效果较好.     

不同形态氮素对玉米秸秆腐解与养分释放的影响

为研究不同形态氮素对玉米秸秆腐解和养分释放的影响,采用尼龙网袋法进行室内堆腐试验,通过外源添加碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸钙、尿素和谷氨酸等不同形态氮素调节玉米秸秆C/N（25：1）,以不添加氮素处理为对照（CK）。结果表明,随着培养时间的延长,添加不同形态氮素处理的玉米秸秆质量残留率逐渐降低,谷氨酸、硫酸铵和碳酸氢铵均能促进玉米秸秆的降解,其中谷氨酸对玉米秸秆的促腐作用最强,腐解速率常数达到2.8×10^-2 d^-1。尿素对玉米秸秆腐解无明显影响,硝酸钙一定程度上减缓了玉米秸秆的腐解。玉米秸秆腐解过程中养分释放率呈钾>磷>氮的规律。随着培养时间的延长,添加不同形态氮素处理的玉米秸秆碳、氮、磷和钾素质量残留率逐渐降低。培养到180 d时,玉米秸秆残余物中碳、氮、磷和钾素残留质量分别是其初始质量的16.9%~24.8%、21.57%~51.27%、22.72%~59.00%和24.86%~54.48%,其中谷氨酸对玉米秸秆碳、氮和钾素释放促进作用最强,其释放速率常数分别为1.37×10^-2、7.15×10^-3 d^-1和5.62×10^-3 d^-1;而硫酸铵能够促进秸秆中磷的释放,其释放速率常数为7.94×10^-3 d^-1,高于CK处理（7.54×10^-3 d^-1）。研究表明,谷氨酸会提高玉米秸秆的腐解速率与碳、氮和钾素的释放,硫酸铵会提高玉米秸秆的腐解速率与碳、氮、磷素的释放,碳酸氢铵会提高玉米秸秆的腐解速率与氮素的释放,尿素和硝酸钙会促进碳、氮、钾养分的释放,谷氨酸和硫酸铵的促腐效应高于其他形态氮素处理。从还田秸秆快速腐解和养分释放及高效利用角度考虑,秸秆还田后施用谷氨酸和硫酸铵效果最佳。     

松嫩平原盐碱地玉米秸秆腐解规律试验研究

秸秆腐解受环境因素影响,针对在松嫩平原高寒气候及盐碱土条件下玉米秸秆翻埋腐解规律问题,选取腐解时间、秸秆破碎长度及翻埋深度为因素,设计4因素3水平正交试验并用网袋法进行大田试验,测试秸秆腐解速率和土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及pH变化规律。结果表明:盐碱土条件下,不同翻埋深度和不同破碎程度的玉米秸秆150d平均腐解率达到66.8%,整体腐解程度较高。秸秆腐解速度与多项因素有关,秸秆长度短于6cm、埋深10cm可达到较好的腐解效果。秸秆翻埋还田后,土壤碱解氮、有效磷、速效钾均有较大幅度增加,秸秆翻埋早期土壤有效磷和速效钾增加较快,土壤碱解氮后期增加较快,但土壤有机质提升及pH改善有限。     

樱桃园覆盖秸秆对土壤肥力与温度的影响

为探讨不同秸秆覆盖对樱桃园土壤理化性质及地温的影响,进行了果园地面水稻秸秆、玉米秸秆覆盖试验,以不覆盖作对照,对比各处理果园土壤温度、养分等指标的变化情况。结果表明:秸秆覆盖增加了土壤温度、提高了土壤酸碱度值,减轻了土壤酸化,提高了土壤有机质含量,增加了土壤全氮、有效磷、速效钾、缓效钾含量。水稻秸秆覆盖优于玉米秸秆覆盖。     

长期地表秸秆覆盖对果园土壤理化性状及有机碳积累的影响

为了解南方低丘果园地表长期覆盖秸秆对土壤质量的影响,在浙江中部选择立地条件与种植时间相同的2个相邻柑橘园(分别为覆盖秸秆种植6年的果园和常规种植的果园),采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm的分层土样,对土壤理化性质进行综合分析,研讨了长期地表秸秆覆盖对柑橘园红壤质量的影响.结果表明,地表长期覆盖秸秆...     

秸秆覆盖对成龄茶园土壤养分的影响

[目的]研究稻草、玉米秸秆和甘蔗渣覆盖对茶园土壤养分的影响,筛选出适宜的覆盖材料,为茶园的可持续发展提供理论依据.[方法]在成龄茶园中,设覆盖厚度相同（8 cm）的稻草、玉米秸秆、甘蔗渣处理和不覆盖处理作对照（CK）,测定不同处理土壤有机质、土壤碱解氮、土壤速效磷、土壤速效钾等含量和土壤含水量、茶鲜叶产量及茶叶理化成分等指标.[结果]覆盖稻草、玉米秸秆和甘蔗渣处理可提高0～60 cm土层土壤有机质、速效磷和速效钾的含量;覆盖稻草和玉米秸秆处理可提高0～40 cm土层土壤碱解氮的含量;覆盖甘蔗渣处理使0～60 cm土层土壤碱解氮含量降低,土壤pH值增高.在夏、秋茶期3个覆盖处理0～60 cm土层的土壤含水量均高于CK;春茶期,3个覆盖处理0～20cm土层的土壤含水量均高于CK,稻草处理的土壤含水量最高.覆盖玉米秸秆和稻草处理的鲜叶产量分别比CK增加13.42％和9.47％,覆盖甘蔗渣的产量较CK降低了5.26％.覆盖3种秸秆处理可使茶叶的茶多酚含量增高,氨基酸含量降低.[结论]稻草和玉米秸秆覆盖可促进茶园土壤养分的供应,提高茶树产量.     

典型区域秸秆和有机肥混土填埋后的腐解特征

【目的】秸秆和有机肥是我国农田主要有机物料来源，翻压旋耕是其主要的还田方式，明确其在我国典型农田土壤中的腐解过程特征和驱动因素，可为更好利用秸秆资源与合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在我国典型黑土、潮土和红壤上开展大田有机物料混土填埋试验。设置4种处理：小麦秸秆混土(WS+soil)、玉米秸秆混土(MS+soil)、猪粪混土(PM+soil)和牛粪混土(CM+soil)，按土重﹕物料碳=100﹕4.5，称取物料土壤混合物200 g装于尼龙袋填埋于土壤中，填埋后1年内采样6次，之后2—2.5年采样一次，满3年采样一次，共8次采样。分析各混土有机物料的腐解差异，采用双指数方程明确易分解有机碳库和难分解有机碳库比例和腐解速率，阐明各土壤中有机物料的快速腐解速率、慢速腐解速率及积温转折点，并用随机森林模型来量化物料组成和环境因素分别对腐解速率的相对贡献。【结果】秸秆混土的腐殖化系数为22%—43%，有机肥混土的为45%—58%。有机肥混土腐解较秸秆慢，区域间差异不大，从北往南有机物料腐解加快，且秸秆腐解较有机肥快。秸秆的易分解有机碳库比例(70%—87%)高于有机肥的易分解有机碳库比例(5...     

不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤 有机碳组分及微生物的影响

【目的】研究不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤有机碳各组分及微生物群落活性的影响。【方法】通过野外果园定位试验,分层采集0—100 cm土层的土样,对麦草覆盖、起垄黑地膜覆盖及清耕3个不同处理方式下,土壤有机碳各组分及微生物群落功能多样性进行研究。【结果】麦草覆盖可显著增加0—60 cm土壤总有机碳（TOC）、颗粒有机碳（POC）、轻质有机碳（LFOC）、易氧化有机碳（ROC）和可溶性有机碳（DOC）含量,在1—3年内随着覆盖年限的增加而增加,其中在0—20 cm土层中TOC含量每年约增加1.9 g•kg-1,而微生物量碳（MBC）的含量表现出逐年降低的趋势。起垄黑地膜覆盖的土壤TOC含量低于对照,而POC、LFOC、ROC、DOC、MBC的含量高于对照,但均随着覆盖年限的增加而降低,3年后0—20 cm土层中TOC含量降低0.91 g•kg-1。麦草覆盖和黑地膜覆盖处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon 指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于对照处理,同样也表现出逐年降低的趋势,其中覆膜处理下降更加剧烈。【结论】麦草覆盖提高了土壤有机碳各组分的含量,而起垄黑地膜覆盖逐年降低有机碳各组分含量。两处理开始均可提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,但同样出现了逐年降低的趋势,而覆膜处理降低得更加迅速。     

VT腐熟剂对秸秆腐解和土壤肥力的影响

采用田间调查和实验室土壤分析方法,探讨了VT秸秆腐熟剂对怀集县秸秆腐解速度和土壤肥力的影响,以其更好地增加土壤肥力.结果表明,施用VT腐熟剂可以有效增加土壤的酸碱缓冲作用,加快秸秆腐解速度,提高土壤有机质含量.施用VT腐熟剂后,水稻秸秆的腐解程度在腐熟前期明显优于常规秸秆还田,有机质含量明显提升,有效磷含量明显下降,速效钾含量和缓效钾含量比对照明显上升,全磷含量和对照有显著差异,全钾含量比对照有所减少.     

稻草覆盖对罗汉果园土壤环境及罗汉果产量和品质的影响

于2005～2006年研究了稻草覆盖对罗汉果园的土壤环境及罗汉果品质、产量的影响.结果表明:稻草覆盖使罗汉果园土壤容重降低8.3%,土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾的含量分别提高19.5%、12.5%、11.7%、14.5%和9.4%,土层(0～20 cm)的水分含量也增加了11.0%,并能调节罗汉果土壤温度变化,抑制杂草的生长,促使罗汉果提前7 d上棚;改善了罗汉果品质,增加了罗汉果产量,罗汉果的总糖、Vc和甜甙V含量分别提高了27.8%、7.0%和24%,单株产量增加了67.1%,大果率是对照的2.8倍.     

旱地玉米秸秆覆盖对土壤肥力与玉米产量的影响

玉米秸秆含有多种营养元素,是重要的有机肥源。通过旱地玉米秸秆覆盖,可以起到降低土壤容重、增加土壤孔隙度、减少土壤水分蒸发、提高土壤有机质和氮、磷、钾等养分的含量、促进玉米生长发育、增加玉米产量的作用。     

地面覆盖对越橘菌根侵染率及根系活力和过氧化物酶活性的影响

对越橘栽培土壤进行粉碎的玉米秸秆、粉碎的稻草秸、苔藓、锯末、草炭等5种不同有机物覆盖处理。结果表明,有机物覆盖处理可以提高越橘的根系活力和菌根侵染率,降低过氧化物酶活性,促进了越橘的生长。