生物质炭对黑土吸附-解吸硝态氮性能的影响

为了探讨生物质炭对黑土吸附-解吸硝态氮性能的影响,减少黑土中硝态氮的淋失、提高氮肥利用率以及为农业废弃物资源化利用提供理论依据,采用培养试验,应用Langmuir方程和Freundlich方程,研究了添加不同来源(玉米秸秆、稻壳、松木)和不同添加比例(0.6%、1.2%、3.6%、6%)生物质炭对黑土中硝态氮(NO_3~--N)的吸附和解吸特征。结果表明,施用生物质炭可增加黑土对NO_3~--N的吸附量,且三种生物质炭的添加比例为3.6%时,土壤对NO_3~--N的吸附量最大;施用玉米秸秆生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附量最大(实际最大吸附量为0.929 mg·g~(-1)),施用松木生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附量最小(实际最大吸附量为0.578 mg·g~(-1))。施用生物质炭可降低黑土对NO_3~--N的解吸率,且三种生物质炭的添加比例为3.6%时,土壤对NO_3~--N的解吸率最低;添加玉米秸秆生物质炭的黑土对NO_3~--N的解吸率最低,添加松木生物质炭的黑土对NO_3~--N的解吸率最高。不同生物质炭对NO_3~--N的吸附能力表现为玉米秸秆稻壳松木;对其解吸能力表现为玉米秸秆稻壳松木。生物质炭及添加生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附过程符合Langmuir方程。     

不同耕作方式下黑土有机无机复合体变化及有机碳分布特征

研究了不同耕作方式下黑土有机无机复合体组成及有机碳在各级复合体中的分布特征。结果表明：黑土有机无机复合体组成以粉粒复合体为主;黑土有机碳主要存在于小粒级复合体中,开垦有使有机碳向小粒级复合体中聚集的趋势。随着复合体粒径的增大,有机碳各组分的含量趋于减少,HA/FA比值趋于增加;腐殖质碳主要集中在粉砂粒以下的复合体中,且复合体的粒径越小,HA所占比重越大。开垦可导致土壤复合体分散,不利于HA类胶结物质向小粒级复合体中分配,轮作有利于土壤有机碳的累积,土壤物理性状的改善及土壤肥力的提高。     

不同施氮水平对草甸黑土有机碳化学稳定性的影响

氮肥的施用会影响作物生物量,从而影响进入土壤中的有机碳的量,影响土壤有机碳的稳定性和积累。该研究在定位试验的基础上,结合2种酸解法,分析了不同施氮水平下黑土中土壤酸水解碳和酸解残留碳的变化,以揭示不同氮肥处理对草甸黑土有机碳化学稳定性的影响。试验设置5个处理,包括不施氮肥(N0)、优化施氮70%(N168)、优化施氮(N240)、传统高量施氮(N270)、优化施氮130%(N312)。结果表明:2种酸解法获得的有机碳组分结果变化趋势基本一致。施用氮肥增加了土壤有机碳含量,4个施氮处理有机碳含量显著高于N0(P0.05),N240处理有机碳含量最高;施用氮肥提高了土壤中易酸解有机碳的含量,不同施肥处理中N240处理含量最低,N312处理含量最高,但施氮处理间差异不显著(P0.05);施用氮肥降低了土壤难降解有机碳的含量,N240处理显著高于其他处理(P0.05),N240处理土壤有机碳活性指数与N0的相近,低于其他氮肥处理,N270显著提高了土壤有机碳活性指数(P0.05),而N312显著降低了土壤难降解有机碳指数(P0.05)。施用氮肥通过增加土壤活性有机碳含量来增加土壤有机碳的含量,合理的氮肥用量可以增加土壤中难降解有机碳指数,提高有机碳的化学稳定性。可以通过合理施用氮肥来调控草甸黑土有机碳含量及其稳定性。     

吉林黑土区玉米田土壤真菌的多样性

在2003年4月—2004年10月,在吉林黑土区采集玉米田土壤,采用稀释平板法、土粒淋洗法和土壤平板法,选用马丁氏、查氏和PDA3种不同培养基进行真菌的分离和培养,共分离出131个土壤真菌菌株,在查氏培养基上经形态鉴定确定25属、55种、4变种,其中吉林省新记录种14个,即点枝顶孢(Acremonium strictum W.Gams)、华丽节丛孢(Arthrobotrys superba Corda.)、扁豆枝孢(Cladosporium herbarum(Pers.)Link var.lablab Sacc.)、肉色曲霉(Aspergillus carnus(v.Tiegh.)Thom.)、蜂蜜曲霉(Aspergillus melleus Yukawa.)、桔黑青霉(Penicillium citreonigrum Dierckx.)、桔青霉(Penicillium citrinum Thom.)、顶青霉(Penicil lium corylophilum Dierckx.)、微紫青霉(Penicillium janthinellum Biourge.)、托姆青霉(Penicillium thomii Maire.)、瓦克青霉(Penicillium waksmanii Zal.)、马昆德拟青霉(Paecilomyces marquandii(Mass.)Hughes.)、节状镰孢(Fusarium merismoides Corda.)和棕黑腐质霉(Humicola fuscoatra Traaen.)。结果表明,青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus)为吉林黑土区玉米田土壤真菌的优势种群;土壤真菌区系与土壤剖面层次、施肥方式和种植作物种类有关;正常施肥土壤中真菌种类多于不施肥土壤及休闲土壤,耕层土壤真菌种类多于犁底层土壤。     

生物质炭对黑土硝态氮淋失的影响

为探究不同类型和不同用量生物质炭对黑土硝态氮(NO_3~-—N)淋失的影响,采用室内土柱模拟法进行淋溶试验,探究了3种来源(玉米秸秆、稻壳、松木)和4个添加比例(0.6%,1.2%,3.6%,6%)的生物质炭对黑土淋溶液的pH、电导率(EC)、体积、淋溶液中NO_3~-—N浓度及土壤NO_3~-—N淋失量的影响。结果表明:淋溶液的pH和EC与生物质炭的施用量呈正比,且3种生物质炭对淋溶液pH的影响表现为玉米秸秆稻壳松木;对淋溶液EC的影响表现为稻壳松木玉米秸秆。淋溶液体积与生物质炭的施用量呈反比,CK处理中累积淋溶液体积为2 530ml,玉米秸秆、稻壳和松木生物质炭的各处理中均为6%处理的累积淋溶液体积最低,分别比CK降低了16.91%,10.77%和10.70%。施用生物质炭可降低淋溶液中NO_3~-—N浓度,CK处理中淋溶液NO_3~-—N浓度范围为38.09~5.02 mg/L,玉米秸秆生物质炭中1.2%处理的淋溶液NO_3~-—N浓度最低,范围为21.31~0.74mg/L;稻壳、松木生物质炭中3.6%处理的淋溶液NO_3~-—N浓度最低,范围分别为21.86~1.06mg/L和22.76~1.11mg/L。施用生物质炭降低了土壤NO_3~-—N淋失量,不同生物质炭对其影响表现为玉米秸秆稻壳松木,当玉米秸秆生物质炭的添加比例为1.2%,稻壳及松木制备的生物质炭添加比例为3.6%时,土壤NO_3~-—N淋失量最低。因此,向黑土中施用生物质炭可以增加淋溶液的pH和EC,降低淋溶液体积和其中所含NO_3~-—N的浓度,从而减少了土壤中NO_3~-—N的淋失量。