土壤胡敏素结构特征及对铜离子的吸附特性

以棕壤和赤红壤为供试土壤,在对土壤胡敏素进行结构表征的基础上,采用批量平衡法研究不同反应温度下其对铜离子(Cu~(2+))的吸附动力学和热力学特征,利用同步辐射X-射线吸收光谱技术探测了Cu~(2+)在胡敏素表面吸附的微观局域结构。结果表明:与胡敏酸相比,胡敏素具有较高的脂族性和极性,但其分子中甲氧基碳、羰基碳、木质素类化合物和酚类化合物的比例较低;随溶液Cu~(2+)浓度、接触时间和反应温度的增加,胡敏素对Cu~(2+)的吸附量也增加;吸附动力学曲线符合假二级动力学方程,吸附过程是需要能量和吸热的缔合反应;吸附等温线符合Freundlich和Langmuir方程,吸附反应是自发、吸热和自由度增加的过程;与胡敏酸类似,胡敏素表面吸附态Cu~(2+)是以扭曲的八面体构型存在,第一配位层(Cu-O)由原子间距为1.91～1.97?的4个O原子构成,第二配位层(Cu-C)由原子间距为2.80～2.83?的2个C原子组成,证实Cu~(2+)主要以内层复合物形式吸附在胡敏素表面的有机官能团上。上述结果指出,尽管胡敏素的化学组成不同于胡敏酸,但Cu~(2+)在这两种腐殖物质组分表面的局域配位结构相似。     

玉米根际溶磷菌Bucillus megaterium XS2的筛选鉴定与溶磷特性分析

为了充分挖掘土壤"磷库"资源,减少化学磷肥的施用量,减轻磷肥施用导致的农业面源污染问题,以PVK培养基为分离培养基从玉米根际土壤中分离到1株溶磷菌XS2,结合菌落形态特征、生理生化试验和16S r DNA方法对其进行分类鉴定;利用L25(53)正交设计试验,从碳源、氮源及p H对菌株XS2溶磷培养条件进行优化;利用优化后的PVK培养基测定了菌株XS2对多种难溶性磷源的溶解特点;采用高效液相色谱法分析了菌株XS2发酵液中有机酸的变化,对其溶磷机制进行初步分析。结果表明:溶磷菌株XS2为巨大芽孢杆菌(Bucillus megaterium)。正交试验结果表明:在以葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,p H 5条件下溶磷量最高,为401.33 mg/L;菌株XS2对Ca3(PO4)2、Al3(PO4)2、Fe PO4和磷矿粉均有较好的溶解能力;发酵液中含有草酸、苹果酸、柠檬酸、乳酸、乙酸、琥珀酸和几种未知酸,其中有机酸的种类和含量随培养时间的变化而不同,柠檬酸、乳酸、乙酸和草酸可能是影响菌株溶磷的重要有机酸,试验获得了1株溶解难溶性磷的巨大芽孢杆菌XS2,它能够将多种难溶性磷转化为植物可利用的有效磷,从而增加土壤中的有效磷含量,提高作物产量,为从源头上解决磷肥施用导致的农业面源污染问题提供材料。     

溶磷黑曲霉An510筛选鉴定及其溶磷机理

为了活化土壤磷库资源,解决磷肥大量使用所产生的面源污染问题,以鉴别培养基从玉米根际土壤中分离到1株溶磷真菌An510,结合形态特征和ITS序列比对的方法对其进行分类鉴定,从不同碳源和氮源的角度探究其对溶磷量和pH的影响,采用高效液相色谱法分析了其发酵液中有机酸含量的变化。结果表明:溶磷真菌An510为黑曲霉(Aspergillus niger)。优先利用葡萄糖和硫酸铵进行溶磷,最高可达1 366.50μg/mL,其发酵液中有机酸的种类和含量随培养时间的变化和营养基质的不同而不同;菌株An510可能通过产有机酸螯合发酵液中Ca²⁺,降低发酵液pH的方式溶磷。菌株An510具有较好的溶磷能力,在微生物肥料的开发方面具有潜在的应用价值。     

不同钾肥对风沙土钾素动态变化及玉米生长的影响

采用盆栽试验,研究常规氯化钾、常规硫酸钾、晶体氯化钾和硫酸钾镁4种不同钾肥对风沙土钾素动态变化及玉米生长的影响。结果表明,4种钾肥的施入均显著提高土壤速效钾(包括水溶性钾和交换性钾)、缓效钾及沸硝酸钾的含量。除土壤缓效钾含量在施肥后15 d达到峰值外,其他形态钾含量在施肥后12 d达到峰值。随着玉米生育期的延长,土壤速效钾含量呈"双峰"波动趋势,土壤缓效钾和沸硝酸钾含量波动较小。4种钾肥处理显著影响玉米6叶期植株的生长,对成熟期的农艺性状和含量无显著影响。植株吸钾量和钾肥回收利用率以硫酸钾处理最高。4种钾肥均能保证玉米生育期内的钾素需求,综合植株钾素吸收与利用状况考虑,常规硫酸钾的效果略优于其他3种钾肥。     

吉林省3种典型农耕土壤酸碱缓冲性能及影响因素

选取吉林省黑土、黑钙土及白浆土3种典型耕地土壤为研究对象,采用优化后的酸碱滴定法及灰色关联法对土壤酸碱缓冲性能及影响因素进行研究。结果表明：白浆土碱缓冲能力最强,碱缓冲容量2.5～3.6 cmol/（kg·pH）,对酸的缓冲性能最弱,酸缓冲容量2.5～4.3 cmol/（kg·pH）;黑钙土对碱的缓冲性能最弱,碱缓冲容量0.7～2.3 cmol/（kg·pH）,大部分碳酸盐含量高的黑钙土对酸的缓冲性能最强,酸缓冲容量5.2～10.4 cmol/（kg·pH）,小部分碳酸盐含量低的黑钙土酸缓冲容量在1.5～5.2 cmol/（kg·pH）;黑土介于两者之间,酸、碱缓冲容量分别为4.4～6.2,2.0～2.3 cmol/（kg·pH）;土壤内在性质中,对白浆土、黑土酸缓冲性能影响最强的因素是土壤初始pH,对碱缓冲性能影响最强的是土壤质地;对黑钙土酸缓冲性能影响最强的是碳酸盐含量,对碱缓冲性能影响最强的是土壤质地。     

施肥对黑土玉米田土壤中纤维素分解菌数量的影响

利用长期定位试验和室内分析相结合的方法,对玉米不同生育期内表层土壤(0~20 cm)和亚表层土壤(21~40 cm)中纤维素分解菌数量以及好气和嫌气性纤维素分解菌数量进行分析测定。结果表明,在玉米生长的同一时期,不同施肥方式下(除休闲处理),表层和亚表层土壤的纤维素分解菌数量和好气性纤维素分解菌数量表现出类似的规律性,即有机无机肥料配施处理单施化肥处理不施肥处理;对于土壤嫌气性纤维素分解菌数量,不同施肥方式对表层土壤没有明显的规律性,亚表层土壤中除拔节期外为有机无机肥料配施处理单施化肥处理不施肥处理。休闲处理的微生物数量均大于不施肥处理。     

吉林省农田土壤肥力现状及变化特征

【目的】距离中国第二次土壤普查已有近30年的时间,受种植活动、作物品种、耕作方式等变化的影响,农田土壤肥力已发生了巨大的变化。为实现土地资源的有效利用和种植业的可持续发展,必须明确农田土壤养分的现状与变化特征。【方法】通过对2005-2010年吉林省测土配方施肥项目中大量的土壤养分数据进行分析,研究吉林省农田土壤肥力现状,并与第二次普查数据对比以了解农田土壤养分的变化特征。【结果】目前,吉林省农田土壤的pH平均为6.6,有机质含量平均为26.1 g·kg^-1,碱解氮含量平均为146.8 mg·kg^-1, 有效磷含量平均为26.7 mg·kg^-1,速效钾含量平均为121.9 mg·kg^-1。吉林省不同区域土壤养分存在显著差异,pH自东向西逐渐升高,而有机质、碱解氮和有效磷含量从东到西逐渐降低,速效钾含量东部地区显著低于其他地区。与第二次土壤普查结果相比,目前吉林省农田土壤有机质含量明显下降,碱解氮和有效磷含量大幅提高,速效钾含量略有降低。【结论】在长期耕作和较高施肥量条件下,吉林省农田土壤养分变化明显。建议今后在作物种植过程中大力推广科学施肥技术,重视有机肥与化肥配施,适当控制氮、磷肥施用,推进秸秆还田,以实现吉林省农田土壤肥力的提高和养分的平衡供应。     

温度及水分对黑钙土锌有效性及赋存形态的影响

采用室内模拟方式,探究温度、水分及冻融交替对锌施入黑钙土后有效锌含量及锌形态转化的影响。结果表明:210 d时,30℃时土壤有效锌含量比-10℃时有效锌含量分别高16. 4%(20%含水量)和8. 3%(10%含水量)。冻融作用会加剧土壤有效锌含量的降低,经20个冻融周期处理后的土壤有效锌含量比未经冻融土壤降低1. 6%。温度及水分会对土壤锌形态转化产生影响,210 d时,30℃时交换态锌含量比-10℃时高出25. 2%(20%含水量)和6. 6%(10%含水量);碳酸盐结合态锌含量随温度的升高逐渐降低,10%含水量时降幅更为明显;温度和含水量的升高会在一定程度上增加有机结合态锌及残渣态锌的含量。冻融作用会促进土壤锌趋于稳定化。这说明,黑钙土缺锌易发生于低温、湿度大的土壤环境中;冻融交替作用会降低土壤有效锌含量,促使锌的稳定化。     

干旱胁迫对不同玉米品种生长性状及产量的影响

旨在探究不同干旱胁迫程度对东北半干旱地区玉米生长性状及产量的影响,为深入研究玉米抗旱的生理机制奠定理论基础.采用抗旱棚微区试验,选用3种不同耐旱程度的玉米品种,于玉米拔节期、抽雄期及灌浆期分别设置正常供水(CK)、轻旱(LS)、中旱(MS)、重旱(SS)及持续干旱处理(S)5个水分梯度,综合性分析不同干旱胁迫程度对3个...     

基于产量、氮效率和经济效益的春玉米控释氮肥掺混比例

设置多年多点大田试验,研究多环境条件下控释氮肥与普通尿素不同掺混比例对春玉米拔节期生长发育、成熟期产量及产量构成因素、氮素利用效率和经济效益的影响,并建立产量、氮肥偏生产力和施肥利润与控释氮肥掺混比例之间的关系以确定最佳掺混比例。结果表明,增加控释氮肥掺混比例可促进春玉米拔节期生长发育,其中显著增加叶片数并改善叶片氮营养状况。9个试验综合显示,春玉米产量和施肥利润随控释氮肥掺混比例的增加而显著提高并均在30%时达到最高,分别为10.12 t hm-2和5 071元hm-2,较普通尿素全施处理分别增加了0.98 t hm-2(10.8%)和1 639元hm-2(47.8%)。提高控释氮肥掺混比例获得增产的主要原因是显著增加了春玉米成熟期的穗粒数,同时对收获穗数也表现出积极影响。控释氮肥掺混比例增加显著提高春玉米的氮肥偏生产力,同时土壤氮素依存率则显著下降,两指标均在掺混比例超过30%后不再明显变化。各试验点春玉米的产量、氮肥偏生产力和施肥利润在整体上与控释氮肥掺混比例均存在极显著的一元二次关系,基于此三项指标推算得出适宜掺混比例平均分别为35.1%、35.2%和33.7%。可见,控释氮肥掺混施用有利于促进春玉米生长发育,获得增产增收并提高氮素效率,综合各方面表现确定控释氮肥的最佳掺混比例为30%~35%。