有机物返场效应研究

有机物返场效应研究

一、有机物质还田效果的研究(论文文献综述)

范围[1](2021)在《玉米秸秆不同还田方式对黑钙土有机碳及微生物多样性的影响》文中认为近年来,随着秸秆还田技术的大力推广,不同的秸秆还田方式正在东北地区得到广泛的推广和应用。为了明确不同秸秆还田方式在农业生产中推广应用的可行性,我们以东北黑钙土区为研究对象,设置了CK(未施用秸秆)、SP(秸秆翻压还田)、SM(秸秆覆盖还田)、SG(秸秆颗粒还田)、EIS-20(秸秆均匀还田至0.2 m土层)、EIS-40(秸秆均匀还田至0.4 m土层)以及EIS-60(秸秆均匀还田至0.6 m土层)共七种处理,采用化学分组与物理分组相结合的方法研究了不同秸秆还田方式对黑钙土不同土壤深度(0-20 cm、20-40cm、40-60 cm)中活性有机碳、惰性有机碳以及团聚体有机碳组分含量的影响;通过红外光谱、三维荧光光谱、13C核磁共振波谱以及热重分析等方法研究了不同秸秆还田方式对黑钙土有机碳结构特征的影响;并通过实时荧光定量PCR和Illumina Miseq测序技术研究了不同秸秆还田方式对黑钙土土壤环境中细菌和真菌群落结构的影响。以期阐明微生物群落变化对土壤有机碳积累及土壤团聚体的分级结构变化的特征规律,并为合理确定适合东北地区的最佳秸秆还田方式提供理论依据。主要研究结果与结论如下:1.秸秆还田有效促进了表层土壤中有机碳总量、活性有机碳组分以及惰性有机碳组分含量的积累,其中EIS-20与SG处理相比其他秸秆还田处理显着增加了土壤有机碳(SOC)与胡敏酸碳(HAC)的含量;而EIS-20同时较其他秸秆还田处理显着增加了可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)以及微生物量碳(MBC)的含量;SM处理则在各处理中具有最高的富里酸碳(FAC)含量。但在20-40 cm与40-60 cm土层,SP处理在20-40cm的土层中具有较高的SOC、HAC及FAC含量,SG处理则具有较高的MBC含量;秸秆覆盖还田对深层土壤的影响则较弱;而EIS-40与EIS-60处理则在有机碳各化学组分中均具有较高的含量。2.秸秆还田有效改善了土壤中各层级团聚体结构组成,并显着提高了部分团聚体组分的有机碳含量。在0-20 cm土层,SG与EIS-20处理对超大团聚体(LM)、大团聚体(MA)、大团聚体内闭蓄态微团聚体中的颗粒有机质(m M-POM)与大团聚体内闭蓄态微团聚体中的粉粒+黏粒(m M-SC)组分的质量比例与有机碳含量均有显着影响。在20-40cm与40-60 cm土层,EIS-40与EIS-60处理均有效促进了LM、MA、大团聚体内微团聚体外的粗颗粒有机质(MA(c)POM)、大团聚体内闭蓄态微团聚体(m M)、m M-POM与m M-SC等组分质量比例与有机碳含量的增加。此外,随着土壤深度的增加,EIS-20处理的m M-POM与m M-SC组分的质量比例与有机碳浓度均具有较大程度的降低。3.秸秆还田有效促进了表层土壤HA与FA结构特征的改变,其中EIS-20处理的变化效果最为明显,其次为SG与SM处理。秸秆均匀还田相较于其他处理显着促进了作物秸秆的分解与转化,增加了土壤HA中脂肪族化合物、酰胺以及碳水化合物的含量,使土壤胡敏酸及富里酸的分子结构趋于简单化。而SP、SG与SM等处理则增加了土壤HA中芳香族化合物的相对含量,增加了土壤HA与FA的芳香度与缩合度,使土壤胡敏酸及富里酸的分子结构趋于复杂化4.SG与EIS-20处理有效促进了表层土壤有机碳中烷基碳及烷氧碳组分含量的增加,提高了脂肪族碳/芳香族碳的比例,增强了有机碳分子的脂族性,使土壤有机碳的分子结构趋于简单化、年轻化。但随着土壤深度的逐渐增加,土壤有机碳组分中甲氧基碳和烷氧基碳所占比例逐渐降低,而芳香碳的比例逐渐升高。EIS-40与EIS-60处理在20-40 cm与40-60 cm土层则有效促进了土壤有机碳中长链复杂脂肪碳的形成,驱动了深层土壤中有机碳的更新与活化,在一定程度上提高了土壤的热稳定性。5.SM与SG处理有效促进了表层土壤中细菌群落丰度的增加,而EIS-40与EIS-60则在深层土壤中具有最高的细菌多样性。同时,EIS-20与SG均有效增加了表层土壤中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidia)与厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度,而EIS-40及EIS-60处理则增加了深层土壤中Gemmatimonadaceae与Nitrospira等菌属的相对丰度。此外,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidia)与厚壁菌门(Firmicutes)是影响表层土壤有机碳各组分含量、团聚体形成及有机碳分子结构变化的主要因素。而硝化螺旋菌门(Nitrospirae)与芽孢杆菌门(Gemmatimonadetes)则是影响深层土壤中有机碳组分含量及分子结构变化的主要因素。6.SM与SG在0-20 cm土层中真菌群落丰度显着增加,而EIS-40与EIS-60处理分别在20-40 cm以及40-60 cm土层拥有最高的菌群多样性。同时,秸秆均匀还田也显着增加了各土层中子囊菌门(Ascomycota)及粪壳菌纲(Sordariomycetes)的相对丰度,其中EIS-40处理在20-40 cm与40-60 cm土层也具有最高的锤舌菌纲(Leotiomycetes)相对丰度;而SG与SM处理在0-20 cm土层也具有较高的子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)及Mortierella菌属相对丰度。此外,子囊菌门(Ascomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)以及球囊菌门(Glomeromycota)等真菌群落结构的变化可以加速土壤活性及惰性有机碳组分含量的积累,并促进土壤有机碳结构的烷基化以及土壤中微团聚体及大团聚体的形成,而这一结果则在秸秆均匀还田处理中效果最为明显。总的来说,秸秆均匀还田及秸秆颗粒还田对于改善表层土壤有机碳与微生物群落具有非常重要的作用;而从不同深度秸秆还田来看,秸秆均匀深还更有助于促进深层土壤有机碳的积累,并改善土壤肥力及微生物群落结构,是一种较为适合在东北黑钙土区推广的秸秆还田模式。

崔思远[2](2021)在《秸秆还田对稻麦复种农田土壤碳氮组分及产量的影响》文中研究指明秸秆还田是一项重要的农田管理措施,秸秆还田方式与还田年数对土壤有机碳与氮素周转、作物生产具有重要影响。长江中下游平原是中国重要的粮食产区,集约化的稻麦复种生产系统保障了粮食持续稳定高产,但也面临着面源污染、土壤质量下降等问题[2]。因此,探讨秸秆还田方式和年数对稻麦复种农田土壤碳库和氮库变化以及作物生产的影响,对促进稻麦复种系统可持续发展具有重要的理论和实践意义。本研究由两个试验组成,试验一于2013年开始设置定位试验,包括秸秆少耕还田(MT)、秸秆旋耕还田(RT)、秸秆翻耕还田(CT)和翻耕秸秆不还田(CT0)4个处理(2016、2017年取样);试验二于2010年开始设置定位试验,包括秸秆不还田(NR)和秸秆还田1~7年(SR1~SR7,2016-2017年)或秸秆还田1~8年(SR1~SR8,2017-2018年)8个或9个处理,通过分析秸秆还田不同方式和年数对碳库与氮库组成变化以及其对稻、麦产量的影响,以期提出稻麦复种区合理的碳氮管理策略和秸秆管理措施。本研究主要结果如下:1.秸秆还田不同方式下秸秆还田深度不同,还田4年后相应提高不同土层有机碳(SOC)和全氮(TN)含量和碳氮比。与CT0相比,MT处理显着提高0~5 cm 土层SOC和TN含量及0~5 cm与其他各层次SOC和TN含量层化率;CT处理增加了 0~20 cm土层内SOC含量,且在10~20 cm 土层达显着水平,提高了各土层TN含量(9.08%~12.10%)[1]。耕作强度越大,10~20 cm 土层土壤碳氮比越低。2.秸秆还田不同方式4或5年后调节了0~20 cm内各土层土壤各SOC组分和TN组分含量,但对不同土层影响不同。与RT和CT处理相比,MT处理显着提高了 0~5 cm轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)和颗粒态氮(PTN)含量,但降低了 10~20 cm HFOC、POC和轻组氮(LFTN)、重组氮(HFTN)、PTN和矿物结合态氮(MTN)含量;CT处理各土层LFOC、LFTN、POC 和 PTN 含量均高于 CT0。土壤 LFOC、HFOC、POC、MOC(LFTN、HFTN、PTN、MTN)含量与SOC(TN)含量均呈极显着相关关系,均可以作为SOC(TN)变化的指标,LFOC和LFTN变化率分别与SOC和TN变化率有较高相关性,且对秸秆还田方式表现出了最高的敏感性,分别是指示秸秆还田方式对SOC和TN影响的最佳指标。3.秸秆还田不同方式4或5年后各处理土壤SOC和TN主要分布在>0.25 mm大团聚体中,其中SOC含量较微团聚体提高30.53%~44.96%;>2 mm团聚体含量及团聚体有机碳和全氮贡献率受秸秆还田方式影响最大,均随着耕作强度的降低而增加。MT处理显着提高>2 mm团聚体和>0.25 mm大团聚体比例。与CTO处理相比,CT处理有利于提高各级团聚体有机碳含量,而对各粒级团聚体全氮含量影响均不显着。秸秆还田方式显着影响>2 mm团聚体对SOC(TN)的贡献率,MT较CT0显着提高>2 mm团聚体对SOC贡献率,且0~20 cm SOC含量和土壤大团聚体含量显着正相关;CT处理大团聚体有机碳贡献率提高了 9.4%,增幅为13.24%。>2 mm团聚体对TN贡献率MT显着高于CT、CT0;0.25~0.053 mm及<0.053 mm团聚体对TN贡献率CT0显着高于其他处理。4.秸秆还田方式对SOC、氮储量有显着影响,其中MT处理提高了 0~20 cm有机碳储量和0~10 cm 土壤全氮储量;CT处理各土壤层次有机碳储量均高于CT0处理,并且在0~10 cm和0~20 cm差异显着,0~20 cm 土壤氮储量也较高。5.随秸秆还田年数增加,各土层SOC和TN含量逐渐提高,但增幅减小;各处理5~10 cm 土层SOC含量高于其他土层;与NR处理相比呈显着性差异的拐点,各土层SOC含量在秸秆还田1~3年,TN含量在秸秆还田1~2年。各土层仅0~5 cm土壤碳氮比在秸秆还田0~3年内随着还田年数增加而显着提高,其他层次与还田年数间均无明显变化趋势。随着还田年数增加,表层0~5 cm与其他层次有机碳层化率呈先增长后下降的趋势,而TN层化率的变化趋势相反。当秸秆还田年数≤3年时,0~5 cm 土层土壤碳氮比随着秸秆还田年数增加而显着提高。6.土壤各SOC组分和TN组分含量均随着秸秆还田年数的增加而提高,但是LFOC、POC、LFTN 和 PTN 的增速高于 HFOC、MOC、HFTN 和 MTN,其中 HFOC、MOC 含量增幅在还田6年后有降低的趋势。各处理POC含量随着土壤深度的增加先上升后降低,但土壤MOC含量随土层深度增加所呈现的特征因秸秆还田年数长短有所不同,当秸秆还田年数<3年时,各处理MOC含量随土层深度增加先升后降,当秸秆还田年数≥3年时,各处理MOC含量随土层深度增加逐渐降低。LFOC、HFOC、POC、MOC(LFTN、HFTN、PTN、MTN)含量与SOC(TN)含量之间均极显着正相关,均可指示SOC变化,其中LFOC和LFTN分别与SOC和TN有较高相关性,且对秸秆还田年数表现出了最高的敏感性,分别是体现秸秆还田年数对SOC和TN影响的最佳指标。7.随着秸秆年数增加,土壤中不同粒级团聚体含量变化趋势不同,其中>2mm团聚体含量逐渐增加,2~0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体含量先上升后下降,<0.053 mm团聚体含量逐渐下降。随着秸秆还田年数增加,各级团聚体中有机碳和全氮含量总体呈上升趋势(0.25~0.053 mm粒级除外);仅>2 mm团聚体对SOC和TN贡献率呈上升趋势,其他粒级均呈下降趋势。>0.25 mm大团聚体对SOC和TN的贡献率最大。8.0~20 cm内各土层有机碳和全氮储量均随着秸秆还田年数的增加而增加,其中秸秆还田6年内增加较为显着,秸秆还田6 a后土壤碳氮固存量增幅明显降低。9.秸秆还田不同方式处理下,水稻产量表现为CT>RT>MT>CT0,并与5~10 m土层LFOC和PTN,10~20 m土层SOC、HFOC、POC、MOC、LFTN、PTN含量显着正相关,且相关性随着土层深度的加深总体呈逐渐增加趋势;有机碳组分中10~20 cm 土层MOC含量的变化对水稻产量影响最大;TN组分中LFTN含量的变化对水稻产量影响最大,PTN次之。各级团聚体有机碳以及>2和2~0.25 mm团聚体全氮含量均与水稻产量正相关,且>2 mm团聚体有机碳和TN含量与水稻产量相关性最高,而0.25~0.053 mm及<0.053 mm团聚体全氮含量则与水稻产量负相关。表明,增加大团聚体有机碳和TN含量能提高水稻产量,而增加微团聚体中有机碳和全氮含量不利于水稻增产。0~20 cm内有机碳和全氮储量与水稻产量呈现正相关关系,且对水稻产量的影响随着土层深度的增加而增加。10.不同秸秆还田年数处理下,小麦产量随着秸秆还田年数增加先下降后上升,并且与除了 5~10 cm 土层HFOC、MOC和10~20 cm 土层MOC外,0~20 cm内各土层其他SOC、TN及其组分含量显着正相关,LFOC和LFTN含量的增加对小麦增产贡献最高;土壤各级团聚体中,>2 mm团聚体有机碳和TN含量与小麦产量相关性最高;小麦产量与有机碳储量和全氮储量显着相关,0~20 cm有机碳和全氮储量每增加1Mg·hm-2,小麦产量分别增加 47.4kg·hm-2 和 621.3kg·hm-2。

李娜[3](2021)在《地膜覆盖和施氮肥对关中秸秆还田下夏玉米土壤N2O排放和土壤质量的影响》文中指出在保证粮食安全的条件下,如何缓解农田温室效应是农业领域实现绿色发展,建设生态文明的重要使命和国家需求。虽然秸秆还田能改善农田土壤水热条件和肥力状况,但其配施氮肥激发土壤N2O排放而引起温室效应,尤其在夏玉米生育期内,高温多雨的气候特征更容易激发土壤N2O排放。针对存在的问题,本研究聚焦于夏玉米农田生态系统,于2018-2020年开展田间试验,设置3种秸秆还田方式,即秸秆不还田(S0)、秸秆还田(SR)和秸秆还田条件下地膜半覆盖(SP),和2种施氮量水平,即常规施氮(N1)和70%常规施氮量(N0.7),通过大田定位监测和室内测定分析,研究秸秆还田条件下,地膜半覆盖和施氮量对作物产量、土壤N2O排放通量、耕层土壤有机碳储量以及土壤物理、化学和生物性质的影响,得出最佳秸秆还田方式。具体研究结果如下:(1)SP改善夏玉米生育期内耕层土壤(0-20 cm)物理、化学和生物性质首先,SP显着改善了农田土壤水热环境(P<0.05)。对全生育期平均土壤温度而言,和SR相比,在2018-2020年,SP使5 cm地温分别提高1.12℃、1.33℃和0.89℃;SP使10 cm地温分别提高0.96℃、1.29℃和0.55℃。对全生育期土壤平均含水量而言,相较SR,SP在2019年使含水量显着增加(P<0.05),但在2018年和2020年二者无显着差异。其次,SP改善了农田土壤活性碳氮组分。相同施氮量下,相较SR,SP不仅降低了夏玉米出苗-拔节阶段土壤硝态氮、铵态氮、可溶性有机碳氮和微生物量碳氮含量,而且降低了土壤微生物熵。但是,拔节-大喇叭口期、大喇叭口期-开花和开花-成熟阶段,SP在大多数情况下使土壤硝态氮、铵态氮、可溶性有机碳和可溶性有机氮显着增加(P<0.05);而且开花-成熟阶段,SP使土壤微生物量碳氮含量增加。相同秸秆还田方式,降低施氮量使土壤硝态氮、铵态氮和可溶性有机碳氮含量显着降低(P<0.05)。而且,和SR相比,SP降低了夏玉米生育期内土壤脲酶、氨单加氧酶、硝酸还原酶和β-葡萄糖苷酶活性,但使土壤氧化亚氮还原酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性提高。(2)N1-SP提高夏玉米成熟期耕层土壤养分含量和有机碳储量SR和SP均使夏玉米成熟期土壤全氮、全磷和速效磷含量显着增加(P<0.05)。对土壤全氮含量而言,SP与SR之间无显着差异。且SP相较SR显着降低了土壤全磷含量。但是,SP相较SR增加了土壤无机氮和速效磷含量。对土壤有机碳储量而言,和S0相比,SR在2018年、2019年和2020年分别使其显着增加10%、18%和5%(P<0.05)。而相较SR,N1-SP土壤具有更大的固碳潜力。这主要是因为N1-SP使土壤含水量、可溶性有机碳氮和微生物量氮含量增加,并且提高了土壤纤维素酶和多酚氧化酶活性,有利于土壤有机碳的形成与积累。(3)N0.7-SP提高夏玉米产量,并且降低生育期内土壤N2O排放量,使基于单位产量N2O排放量的土壤质量指数提高对产量而言,SP的增产效应最佳,2018-2020年分别使夏玉米增产13%、8%和24%。首先,SP提高了土壤有效养分含量,如土壤硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮、全磷和速效磷含量,使夏玉米生育期内有充足的养分供给。其次,SP使夏玉米水分利用效率显着提高(P<0.05),水分利用效率对夏玉米产量的解释率达90%以上。此外,SP显着提高了土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性(P<0.05),促进还田秸秆快速且充分腐解。此外,降低施氮量仅在2018年具有减产作用,在2019年和2020年,随秸秆还田年限的增加,降低施氮量对产量无显着影响。对土壤N2O排放而言,夏玉米生育期内,在播种-出苗和出苗-拔节两个阶段,土壤N2O排放速率较高。2018-2020年,在N1条件下,SP相较SR使N2O累积排放量显着降低17%、24%和25%(P<0.05)。这是由于在出苗-拔节阶段,相较SR,SP不仅使硝化反硝化底物和能源减少,如土壤硝态氮、铵态氮和可溶性有机碳含量,而且降低了土壤硝化和反硝化过程相关酶活性,如氨单加氧酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和NO还原酶,却使土壤N2O还原酶活性增加,促进土壤N2O进一步还原为N2。单位产量N2O排放量将作物产量和土壤N2O排放结合起来。N0.7-SP减缓了由于秸秆还田和氮肥施用所激发的单位产量N2O排放。这是因为相较N0.7-SR,N0.7-SP不仅提高了夏玉米产量,并且减缓了土壤N2O累积排放量。本研究基于单位产量N2O排放,通过构建最小数据集,对土壤质量进行评估。相较SR,SP提高了基于单位产量N2O排放的土壤质量指数,而且在降低施氮量下效果更优。这主要是由于N0.7-SP降低了耕层土壤脲酶和硝酸还原酶活性以及微生物熵(MBN/TN),增加了土壤质量指数在这三个方面的得分。综上所述,本研究认为N1-SP不仅能够减缓由于秸秆还田配施氮肥所激发的土壤N2O排放,具有减缓温室效应的作用,而且能够提高作物产量和耕层土壤有机碳储量,从而保证粮食安全和生态环境安全,为中国农业绿色发展提供实践技术和理论支撑。

杨龙[4](2021)在《果园生草草种腐解特征及其对土壤养分的影响》文中认为渭北黄土高原作为我国苹果优质集中产区,苹果产业极大地促进了区域农业农村经济发展及生态环境建设。果园生草是果树生产发达国家普遍推行的果园土壤管理措施,也是渭北黄土高原苹果产区着力推广的果园土壤可持续发展管理措施,能够有效改良土壤结构、提升土壤肥力。果园生草田间翻压广泛应用于果园生产实践当中,研究生草草种翻压还田对促进地区苹果产业可持续发展有着重要意义。本研究基于西北农林科技大学白水苹果试验站长期定位实验,通过尼龙网袋法,利用固体13C核磁共振波谱技术,对14年豆科(小冠花Coronilla varia L.、白三叶Trifolium repens L.)与禾本科(鸡脚草Dactylis glomerata L.)生草草种还田腐解后植物残体腐解特征及对土壤肥力的影响进行了研究,以期为果园生草技术体系的建立、果园土壤管理模式的优化提供依据。主要研究结果如下:(1)明确了不同生草草种腐解过程中养分释放过程与特征:不同生草草种腐解过程主要包括快速(0-30 d)、缓慢(30-180 d)和较快腐解期(180-360 d)三个阶段,呈“快-慢-快”S型释放曲线;不同生草草种养分释放速率整体表现为:白三叶>小冠花>鸡脚草;碳、氮、磷、钾养分释放速率整体表现为钾>氮>碳>磷,并且钾在腐解初期基本释放完毕;一级动力学方程Yt=a(1-e-bt)能够很好地拟合生草草种养分释放过程中累积释放率随时间变化的关系曲线。(2)揭示了不同生草草种腐解过程中含碳官能团变化特征:不同生草草种中含碳官能团含量均表现为:氧烷碳>烷基碳>羰基碳>芳香碳;腐解过程中,氧烷碳相对含量明显降低,而烷基碳、羰基碳和芳香碳的相对含量逐渐升高;不同生草草种腐解过程中,烷基碳/氧烷碳、脂肪族碳/芳香碳、疏水碳/亲水碳三个含碳官能团指数变化趋势基本一致;腐解末期的烷基碳/氧烷碳、疏水碳/亲水碳比值均有所增加,而脂肪族碳/芳香碳有所下降;相关分析结果表明:烷基碳、羰基碳、芳香碳与碳、氮释放率呈显着正相关,而氧烷碳与碳、氮释放率呈极显着负相关。(3)探究了不同生草草种腐解对土壤养分的影响:不同生草草种还田腐解均可显着增加0-20 cm土层土壤有机质、全氮、全磷含量,但不同生草草种还田腐解对土壤有机质、全氮、全磷影响程度表现不一:豆科白三叶还田对土壤有机质、全氮、全磷提升效果均表现最佳,小冠花还田对土壤有机质、全氮提升效果较好,而对全磷影响较弱,禾本科鸡脚草还田腐解对土壤全磷提升效果相对较好;不同生草草种还田腐解土壤硝态氮、速效磷、速效钾含量均有明显升高,且呈现前期快速上升,后期保持稳定或略有降低的趋势。但不同生草草种还田腐解土壤硝态氮、速效磷、速效钾提升效果有所差异:白三叶还田对土壤硝态氮、速效钾含量提升效果最佳,鸡脚草还田对土壤速效磷含量提升幅度最大。各生草草种还田腐解对土壤铵态氮含量均无显着提升效果;同一生草草种地上部还田与地下部还田对土壤养分的提升表现基本一致,其中白三叶、小冠花地上部还田对土壤养分提升效果优于地下部,鸡脚草地上部还田对土壤养分提升效果弱于地下部。

张贺[5](2021)在《秸秆还田对污染土壤中多环芳烃降解的影响》文中认为多环芳烃(PAHs)广泛存在于大气、水体、土壤等环境介质,是一种具有致癌性、致畸性和致突变性的持久有机污染物。多环芳烃主要来源于人类活动,包括交通、工业排放、煤炭和化石燃料燃烧等过程。土壤是多环芳烃一个重要的汇,大气及水体中的多环芳烃最终通过干湿沉降进入土壤。土壤中的多环芳烃不仅毒害植物和土壤微生物,还通过皮肤接触、呼吸及膳食途径进入人体,危害人体健康。因此降低土壤中多环芳烃污染,减少农产品吸收、积累多环芳烃具有重要意义。本研究以多环芳烃污染土壤为研究对象,探究了玉米秸秆和根茬还田对土壤中多环芳烃降解的影响;调查了单独或联合添加秸秆、葡萄糖、叠氮化钠对土壤中多环芳烃降解、形态转化、生物有效性、微生物群落以及相关多环芳烃降解基因的影响;并研究了添加不同比例玉米秸秆(1%、2.5%和5%w/w)对冬小麦吸收、积累多环芳烃的影响。主要研究结果如下:添加玉米秸秆或根茬显着(P<0.05)增加了土壤中CO2的排放速率和70天培养期CO2累计排放量,且CO2排放速率随秸秆或根茬添加量的增加而增大。添加玉米秸秆和根茬明显提高土壤可溶性有机碳和土壤微生物量碳含量,在5%(w/w)添加量下,玉米秸秆比根茬更有利于土壤中可溶性有机碳和土壤微生物量碳的增加。添加玉米秸秆和根茬均提高了土壤中多环芳烃的溶解性和移动性,进而促进了污染土壤中多环芳烃的降解,其中在5%(w/w)添加量下秸秆比根茬更有利于土壤中多环芳烃的降解。培养70天后,添加葡萄糖和秸秆显着(P<0.05)增加了土壤中多环芳烃的降解率,添加葡萄糖、秸秆以及联合添加秸秆和葡萄糖处理下多环芳烃降解率与对照相比分别增加了13.01%、20.62%和29.81%。同时,土壤中有效态多环芳烃浓度明显下降,添加葡萄糖(17.12μg kg-1)、秸秆(16.87μg kg-1)、联合添加秸秆和葡萄糖(15.27μg kg-1)处理下土壤中有效态多环芳烃浓度显着(P<0.05)低于对照土壤(46.17μg kg-1)。此外,添加葡萄糖、秸秆以及联合添加秸秆和葡萄糖均显着增加了土壤中可溶性有机碳含量和土壤微生物量碳含量。可溶性有机物质的积累增加了土壤中多环芳烃的溶解能力,使得被吸附固定的锁定态多环芳烃向结合态发生转化,进而易于被土壤微生物利用。添加葡萄糖、秸秆以及联合添加秸秆和葡萄糖处理改变了土壤中微生物群落,增加了土壤中多环芳烃降解相关细菌的相对丰度和降解基因的比例,促进了土壤中多环芳烃的降解。添加秸秆显着(P<0.05)降低了根际土壤和非根际土壤中多环芳烃的含量,不同比例秸秆还田处理下根际和非根际土壤多环芳烃降解率由高到低的顺序为5%>2.5%>1%。土壤中多环芳烃的残留量下降,导致冬小麦地上部和籽粒中多环芳烃浓度随小麦根系吸收多环芳烃的下降而减少,在5%秸秆添加处理下冬小麦籽粒中Ba P浓度低于食品安全国家标准(5.0μg kg-1)。综上所述,添加葡萄糖、秸秆以及联合添加秸秆和葡萄糖的土壤中多环芳烃具有较高的降解率,进而显着(P<0.05)降低了有效态多环芳烃(水溶态和酸溶态)的浓度,可溶性有机碳的增加促进了土壤中锁定态多环芳烃向结合态发生转化。在添加量为5%(w/w)时,玉米秸秆还田比根茬还田更有利于土壤中多环芳烃的降解。

屈春燕[6](2021)在《小麦单作体系下不同培肥措施对土壤碳固持及作物产量的影响》文中指出农田土壤碳库是全球碳库的重要组成部分和土壤质量的核心,也是作物高产稳产的物质基础,提高农田土壤有机碳(SOC)固持对农业可持续发展和缓解气候变化具有重要意义。虽然秸秆还田和有机肥施用是维持和提高农田SOC水平的主要农艺措施,但是有机物料进入土壤后自身及土壤原SOC的分解矿化以及新SOC形成等有机碳周转过程,还受到土壤养分尤其是N素有效性的制约和影响,因此探讨SOC固持过程及机制对进入农田土壤的有机物料C、化肥N素及两者互作的响应一直是有机碳研究的热点问题,很多方面还有待深入探讨。迄今,虽然对微生物主导的SOC周转及调控机制的研究很多,且多涉及到微生物对碳氮利用的化学计量比关系,但是就方法而言大多采用短期室内培养试验手段,得到的结果与田间实际情况往往不相符合。鉴于此,本研究提出以下两个科学问题,一是外源有机物料投入后SOC净固持与土壤N素有效性及外源N素输入的互作关系如何?二是有机物料输入量与外源N素用量是如何影响有机碳周转过程及SOC固持的?为了回答以上问题,本研究主要采用不同N肥用量和不同有机物料管理的长期定位试验,从培肥方式和施氮量二因素试验的15个处理中,根据研究目的选取其中部分处理,测定土壤有机碳、酶活性及产量等指标,通过揭示不同种类和数量有机物料与施氮量配合下对土壤碳固持及作物产量的影响,并探讨其互作机制,为建构能实现作物高产-养分高效-环境友好目标的基于田间实证研究的农田管理模式提供科学依据。获得的主要结果如下:(1)本研究的4个处理:对照(CK)、秸秆还田(S)、施氮(N)、秸秆还田+施氮(S+N);试验期间施N量为240 kg hm-2,前期(2002-2016)和后期(2016-2019)秸秆依次采用覆盖和粉碎还田方式,还田量分别为4500、15000 kg hm-2。结果表明,施N(N、N+S)较不施N(CK、S)显着增加小麦产量,前期增产57.8%,后期每年增产分别为68.3%、105%和156%,随施N年限的延长,增产效果更加明显;秸秆粉碎还田增产效果显着提高,可达31.4%;与不施N处理相比,长期施N显着增加0-20 cm土层中SOC储量、颗粒有机碳含量(POC)、易氧化有机碳含量(EOC)及土壤碳管理指数(CMI)6.4%、13.3%、22.4%、27.0%;秸秆还田较不还田处理显着增加了0-20 cm土层中POC、DOC、EOC含量和CMI,增幅分别为48.3%、10.2%、49.2%和58.7%;秸秆还田和施N配合下SOC储量、活性有机碳组分和作物产量均较高,表明秸秆还田和N肥配合有利于小麦单作体系粮食生产可持续发展,实现SOC固持和增产双赢目标。(2)本试验采用3种还田量(不还田0 kg hm-2、秸秆低量还田7500 kg hm-2和秸秆高量还田15000 kg hm-2)和3种施氮量所组合的9种处理表明,在施120 kg N hm-2基础上,与秸秆不还田相比,秸秆低量还田和高量还田均分别提高SOC储量14.2%和17.1%,低量秸秆还田时MBC、DOC和MBN均分别增加20%、18.6%和5.7%,秸秆高量还田时MBC、DOC和MBN均分别增加18.6%、45.9%和8.9%;土壤酶活性也随秸秆还田量的增加而增加,其与SOC储量及MBC有着密切正相关;在施240kg N hm-2基础上,相比于不还田,低量秸秆还田和秸秆高量还田均对SOC储量、MBC、MBN和土壤酶活性有提高作用,提高作用均大于中量施氮。小麦籽粒产量随施氮量的增加而增加,与N0相比,N120和N240小麦籽粒产量均增加133.9%和170.1%。可见长期施氮和秸秆还田均有利于土壤碳固持,二者配合施用且用量最高时固碳效果最佳,增产效应也达到最高。(3)本试验选用上述3种不同量的有机肥(不施肥0 kg hm-2、低量有机肥30000kg hm-2和高量有机肥45000 kg hm-2)和3种施氮量所组合的9种处理。结果表明:随着有机肥用量的增加,作物产量、养分含量和吸收量、SOC储量及其活性组分也均呈现增加趋势。当在N120条件下,相比于无有机肥施用,施用低量有机肥提高SOC储量23.8%,MBC 20.4%、DOC 13.5%,土壤酶活性也有所增加;除MBC外,施用高量有机肥对土壤碳指标的增加效果要远远大于施用低量有机肥。小麦籽粒产量随施氮量的增加而增加,增幅分别为37.3%和42.4%;无论有机肥施用量高或者低,在N240与N120相比对土壤碳指标均没有显着变化,但MBC出现下降趋势,表明在施用有机肥后,高量氮肥对土壤碳固持的增加趋势不明显,高氮用量会抑制微生物活性,可减少氮肥施用。综上:(1)连续17年施用N肥仅提高表层(0-20 cm)土壤SOC的储量及活性组分含量,尤其与秸秆还田配合更有利于SOC固持;施N也能显着提高冬小麦产量,且随施N年份递增,其增产效果更明显,表明秸秆还田和施N配合既有利于维持地力水平,也有利于产量稳定提升。(2)随秸秆还田的增加均提高了土壤碳氮循环的相关酶活性,继而促进SOC固持,其固持量和酶活性也均随氮肥施用量的增加而显着增加,但增加幅度小于秸秆还田。(3)SOC固持随有机肥用量和施氮量的增加而显着提高;而MBC对土壤N素有效性的响应与施N量密切相关,高N用量会抑制微生物活性。因此,外源有机物料与适量氮肥配施在农业生产中具有一定的推广应用价值。

高鸣慧[7](2020)在《秸秆和生物炭还田的土壤培肥和增产效果研究》文中指出许多研究已经证明秸秆和生物炭还田可以显着增加土壤中大团聚体数量,提高团聚体中有机碳含量,改善土壤结构,进而使土壤肥力得到提高。然而在棕壤长期定位试验条件下及等氮磷钾养分施肥措施下的相关研究资料比较稀少,仍需进一步深入研究。本试验比较长期秸秆和生物炭还田后土壤团聚体分布的变化、团聚体全氮和有机碳含量及作物产量的差异,旨在寻找适宜的方法改良培肥棕壤,提高作物产量。本试验选择辽宁沈阳棕壤玉米连作体系和花生连作体系,连续开展了六年的田间定位微区试验,试验共设6个处理:不施肥(CK)、单施氮磷钾(NPK)、单施生物炭(B)、生物炭配施氮磷钾(BNPK)、单施秸秆(S)、秸秆配施氮磷钾(SNPK)。在玉米和花生成熟期收获后采集0~20 cm和20~40 cm两个土层土壤。主要研究结果如下:(1)秸秆和生物炭还田可以降低0~20 cm和20~40 cm 土层土壤容重,提高土壤孔隙度。0~20 cm 土层土壤容重低于20~40 cm 土层,0~20 cm 土层孔隙度高于20~40 cm土层。BNPK处理效果优于SNPK处理。除花生B处理外,其余不同施肥处理均可以提高土壤速效养分含量,且0~20 cm 土层速效养分含量高于20~40 cm 土层。(2)在玉米试验中,0~20 cm 土层,BNPK处理和SNPK处理与NPK处理相比可以增加>1 mm、1~0.5 mm和<0.053 mm粒级团聚体含量,分别提高了 31.57%、21.22%、9.64%、50.28%、22.94%、2.96%,且团聚体含量高于20~40 cm 土层对应粒级,显着降低0.25~0.053 mm粒级团聚体含量,分别降低了 15.92%和13.63%。BNPK处理和SNPK处理显着增加团聚体平均重量直径(MWD),几何平均直径(GMD)和0.25 mm粒级团聚体含量(Ro.25)。SNPK处理MWD和GMD显着高于BNPK处理。在花生试验中,BNPK处理和SNPK处理在20~40 cm土层对团聚体分布影响和玉米试验结果相同。在0~20 cm土层,与NPK处理相比,SNPK处理显着提高>1 mm粒级团聚体含量,提高了 96.95%。同样的,SNPK处理的MWD,GMD和R0.25均高于BNPK处理,说明秸秆配施氮磷钾化肥在提高团聚体稳定性方面优于生物炭配施氮磷钾化肥。(3)不同施肥处理中,全氮和有机碳含量最高的是>1 mm粒级团聚体,含量最低的是<0.053 mm粒级。在玉米试验中,BNPK处理和SNPK处理可以提高0~20 cm 土层不同粒级团聚体全氮和有机碳含量,全氮含量增加范围为8.16%~28.72%,有机碳含量增加范围为23.11%~52.89%。20~40 cm 土层中,除B处理<0.053 mm粒级团聚体外,其余处理可以提高团聚体全氮含量;除SNPK处理>1 mm粒级团聚体外,其余处理可以提高团聚体有机碳含量。在花生试验中,SNPK处理不同粒级团聚体全氮含量高于BNPK处理,BNPK处理>1 mm粒级团聚体有机碳含量高于SNPK处理。大部分20~40 cm 土层团聚体全氮和有机碳含量低于0~20 cm 土层。土壤中全氮和有机碳主要由0.25~0.053 mm和<0.053 mm粒级团聚体提供。BNPK处理和SNPK处理可以显着降低0.25~0.053 mm粒级团聚体全氮和有机碳含量。玉米试验中,BNPK处理和SNPK处理可以促进大团聚体中全氮和有机碳分配比例的增加,而在花生试验中,BNPK处理提高大团聚体中全氮和有机碳分配比例优于SNPK处理。(4)BNPK处理和SNPK处理可以显着提高玉米产量,与单施氮磷钾化肥相比,分别提高了 22.20%和5.94%;SNPK处理可以提高花生产量,提高了 9.76%,BNPK处理产量和NPK处理无显着差异。玉米和花生株高、茎粗、主茎高和CCI值均高于CK处理。玉米不同生育时期CCI值范围在11.3~53.0之间,花生不同生育时期CCI值范围在18.5~46.1之间。综上,长期秸秆和生物炭还田能够降低土壤容重,提高孔隙度和速效养分含量,改变土壤团聚体的分布,有利于大团聚体的形成、改善土壤结构,提高土壤团聚体稳定性和全氮和有机碳含量,有助于玉米和花生增产。在提高土壤团聚体稳定性方面,秸秆还田优于生物炭还田;在提高土壤团聚体全氮和有机碳含量方面,生物炭还田优于秸秆还田。

韩玉玲[8](2020)在《玉稻轮作下秸秆全量还田对土壤培肥及钾肥减施效应的研究》文中研究说明玉米(Zea mays L.)-水稻(Oryza sativa L.)轮作系统近年来在中国长江中游逐渐发展起来,而农民在实际农业生产中往往为了简便操作,直接将秸秆丢弃或焚烧,这样不仅对环境造成严重的污染,同时浪费了可利用资源。秸秆富含氮、磷、钾等养分,还田后可以增加土壤肥力。我国是缺钾的国家,钾肥大部分依靠进口,而秸秆中含的钾都以离子形态存在,还田后可以补充土壤中的钾素,因此可以在秸秆还田提高土壤肥力下,探索秸秆对钾肥的替代效应。本研究于2016年-2018年在湖北省荆门市屈家岭管理区的试验基地进行定位实验,以玉米-水稻种植系统为研究对象,设置4个不同的秸秆还田方式:玉米水稻季均无秸秆还田(CK)、玉米季秸秆不还田同时水稻季秸秆翻压还田(M0Rs)、玉米季秸秆和水稻季秸秆都翻压还田(Msr-Rs)、玉米季秸秆覆盖还田同时水稻季秸秆翻压还田(Msc-Rs),同时设置个钾肥不同减施处理:玉米季和水稻季秸秆都不还田同时都不施钾肥(S0K0)、玉米季和水稻季都还田同时都不施钾肥(Sr K0)、玉米季和水稻季秸秆都还田同时只施33%的钾肥(Sr K33)、玉米季和水稻季秸秆都还田同时只施67%的钾肥(Sr K67)。研究秸秆还田对玉稻模式的作物产量、土壤肥力及钾肥替代的影响。主要试验研究结果如下:(1)玉稻轮作双季秸秆还田显着提高0-10 cm和10-20 cm土层水溶性碳(Dissolved organic carbon,DOC)、微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、矿质态氮(Mineral nitrogen,Nmin)、速效磷和交换性钾;与单季秸秆还田(M0Rs)相比,玉稻双季秸秆还田土壤的DOC、MBC、Nmin、速效磷和速效钾含量都显着增加;与秸秆翻压还田处理(Msr-Rs)相比,秸秆覆盖还田处理(Msc-Rs)的DOC、MBC、Nmin、速效磷和速效钾含量显着高了5.3%-9.7%、2.6%-14.3%、4.2%-19.2%、1.4%-15.9%和2.4%-10.1%;同时秸秆还田显着增加土壤0-10 cm和10-20 cm土层的土壤脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和磷酸酶活性,其中玉米秸秆覆盖还田处理(Msc-Rs)的效果最好。(2)玉稻轮作双季秸秆还田显着提高了土壤质量指数,与没有秸秆还田的处理(CK)相比,秸秆还田处理(Msr-Rs和Msc-Rs)降低土壤容重(Bulk Density,BD)和p H,显着增加土壤的还原性物质和提高土壤质量指数。不同秸秆还田方式显着提高作物产量和生物量,与对照(CK)相比,M0Rs、Msr-Rs和Msc-Rs的周年产量分别提高了2.5%-9.6%、8.8%-18.2%和2.8%-12.9%,周年干物质分别增加了10.1%-12.3%、0.1%-6.0%和6.9%-16.1%。(3)玉稻轮作双季秸秆还田下配施钾肥显着提高作物产量、生物量、吸钾量以及钾素的利用率,同时随着年限增加,试验的差异逐年增大。Sr K33和Sr K67与对照(CK)相比,周年产量增加了8.5%-11.5%和11.5%-16.0%。同时Sr K33和Sr K67处理显着增加玉米和水稻周年的生物量,提高钾素利用效率,增加钾素的表观回收率。基于秸秆还田的产量变化,玉稻两季秸秆还田能够起到替代47%左右的化学钾肥。(4)玉稻轮作双季秸秆还田和配施施钾显着增加土壤有机质、速效钾,改变土壤Q/I(容量/强度)关系及其参数,增强土壤钾素供给能力。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田显着增加0-10 cm和10-20 cm土壤有机质和速效钾的含量。秸秆还田和施钾的处理增加土壤-⊿K0和CR0K,降低PBCeK值,即土壤的易释放钾库增大,土壤对钾的吸附减少,土壤供钾能力增强,数据表明,Sr K67处理土壤的供钾能力最强,同时对钾的吸附较弱。综上所述,本研究经过3年的玉米-水稻种植,发现双季秸秆还田且玉米秸秆覆盖还田能够有效提高土壤肥力,双季秸秆还田同时只施用33%和67%的钾肥能够满足作物的需求。秸秆还田通过改善土壤碳组分、矿质态氮、速效钾、速效磷以及土壤酶提高土壤肥力,同时秸秆还田下,钾肥只施33%的处理在短期内能够满足作物对钾素的需求,但是消耗大量的土壤储存钾,而施用67%钾肥的处理在满足作物对钾的需求外,还能够在土壤中保持较高的供钾能力,因此长期来看,双季秸秆还田同时施用67%钾肥的措施是提高土壤肥力同时节约肥料、保持生态平衡的有效措施,而长期秸秆还田下钾肥减施对土壤及作物的影响还需进一步的研究和验证。

薛斌[9](2020)在《秸秆还田下稻-油轮作土壤中团聚体的胶结物特点与稳定性》文中研究指明在稻-油轮作种植系统中,水作和旱作的交替进行引起土壤物理、化学和生物学性质在不同作物季节间的转变。团聚体是土壤结构的基本组成单元,其稳定性是维持土壤结构及其功能的重要属性。土壤团聚体稳定性的内因(土壤本身)包括成土环境和土壤基本理化性质等,特别是胶结物质的胶结作用;外因主要是人为活动的干扰,如耕作方式、秸秆还田和施肥等。秸秆还田作为改良土壤结构和肥力的农业措施,在我国得到了大面积推广应用。目前,关于秸秆还田下稻-油轮作土壤中团聚体的胶结物特点与稳定性的研究相对较少。本文以湖北省武穴市第四纪粘土沉积物和荆州市近代河流冲积物发育的水稻土为研究对象,分析武穴试验点(9年)的传统耕作(T1)、传统耕作+秸秆还田(T2)、免耕(T3)和免耕+秸秆还田(T4),及荆州试验点(5年)的施氮磷肥(F1)、氮磷钾肥(F2)、氮磷肥+秸秆还田(F3)和氮磷钾肥+秸秆还田(F4)处理后土壤团聚体中有机碳和氧化铁含量的变化,利用扫描电镜(SEM),傅里叶红外光谱(FTIR),固体13C核磁共振(NMR),X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术对团聚体中有机无机胶结物的组成特征进行研究,分析有机碳和氧化铁在土壤团聚体稳定中的作用;使用选择性溶提等手段,结合粒级分析及有机碳和氧化铁含量测定,明确有机碳与氧化铁在团聚体形成中的作用,探讨稻-油轮作制度下土壤团聚体稳定性的主要原因及其机制,为农田土壤合理的耕作培肥提供科学依据。主要结果如下:(1)两个土壤表层(0–20 cm)中水稳性团聚体以>5 mm粒级为主(在第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土中分别占全土的31.3%–53.5%和35.6%–66.8%),其次是2–0.25 mm粒级团聚体,微团聚体(0.25–0.053 mm)和粉+粘粒(<0.053 mm)含量较低;在亚表层(20–40 cm)中水稳性团聚体以2–0.25 mm粒级为主,大约占总质量的35%以上。与传统耕作相比,传统耕作配合秸秆还田增加了第四纪沉积物水稻土表层>5 mm粒级团聚体的百分含量;免耕处理显着增加>2 mm粒级团聚体和降低微团聚体和粉+粘粒的含量;免耕配合秸秆还田处理对团聚体分布的影响最明显。与单施化学肥料相比,长期化肥配施秸秆还田增加了河流冲积物发育的水稻土表层>5和5–2 mm粒级团聚体的百分含量增加,降低了微团聚体和粉+粘粒的含量。秸秆还田对亚表层土壤团聚体含量分布的影响更加明显,主要表现在降低了粉+粘粒的含量。季节变化显着影响了0–40 cm土层内水稳性团聚体的分布,主要表现在水稳性大团聚体(>0.25 mm)和粉+粘粒的含量。(2)第四纪沉积物发育的水稻土表层团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别为3.06–4.77 mm和1.01–1.57 mm,河流冲积物发育的水稻土中分别为3.29–5.81 mm和0.97–1.93 mm。表层土壤团聚体MWD和GMD高于亚表层的。秸秆还田和免耕增加表层团聚体的MWD和GMD,表明秸秆还田和免耕措施增加了团聚体的稳定性,改善土壤结构。在亚表层中,秸秆对团聚体稳定性的作用优于耕作处理。在第四纪沉积物发育的土壤表层中,水稻收获后团聚体的MWD和GMD高于油菜收获后的,而在河流冲积物发育的土壤中正好相反。(3)河流冲积物发育的水稻土团聚体表面较光滑,而第四纪沉积物发育的水稻土团聚体表面较粗糙。秸秆还田后大团聚体表面附着更多小粒级颗粒,大多呈圆润多孔状,可见未分解完全的植物残渣。土壤微团聚体中清晰可见絮片状粘粒物质和腐殖质连接形成的孔道。秸秆还田后微团聚体表面颗粒细小,排列规整且紧密,表面更光滑和孔隙更发达。(4)长期秸秆还田和免耕措施提高了表层土壤有机碳(SOC)含量,秸秆还田也增加了亚表层SOC的含量。水稻收获后表层SOC含量(在第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土中的SOC平均值分别为23.2和19.9 g/kg)高于油菜收获后的(在第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土中的SOC平均值分别为20.7和17.6 g/kg)。在第四纪沉积物发育的水稻土中,SOC含量随着团聚体粒级减小呈现出“V”形的分布趋势,均表现为>5 mm粒级团聚体内SOC含量浓度最高(17.9–28.8 g/kg),而微团聚体中SOC含量最低(7.52–15.6 g/kg)。在河流冲积物发育的水稻土上,SOC含量随着团聚体粒径减小呈现先增加后降低的趋势,表现为5–2和2–0.25 mm粒级中最高(分别为11.7 g–24.2 g/kg和11.1–26.6g/kg),粉+粘粒中含量最低。秸秆还田后不同程度增加两个土壤各粒级团聚体中SOC的含量,尤其是大团聚体的。(5)O-烷基C是主要的土壤有机质组分,在第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土中分别占团聚体有机碳的38%–46%和41%–48%。烷基-C的相对含量在团聚体中表现为(0.053–0.25 mm)>(<0.053 mm)>(>0.25 mm),而O-烷基C的相对含量则相反。秸秆还田分别增加了第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土团聚体中烷基-C和O-烷基C的相对含量。另外,秸秆还田处理增加了第四纪沉积物发育的水稻土粉+粘粒组分中,和河流冲积物发育的水稻土团聚体(>0.25和0.053–0.25 mm)中芳香C的含量。秸秆还田促进了粘粒在大团聚体中的富集,增加了粘粒组分中有机碳的含量,增幅为27.0%–95.0%。大团聚体(5–2 mm)中粘粒表面的脂肪碳(C-H)和醚/醇碳(C-O)高于微团聚体(0.25–0.053 mm)的,芳香碳(C=C)表现出相反的趋势。与未秸秆还田处理相比,秸秆还田处理增加了团聚体中粘粒表面的C=C和羧基碳(O-C=O),降低了C-H和C-O的相对含量。(6)在第四纪沉积物发育的水稻土中,随着团聚体粒级的减小,游离态(Fed)和非晶形(Feo)氧化铁含量有逐渐增加的趋势,但0.25–0.053 mm粒级团聚体低于2–0.25 mm的,络合态氧化铁(Fep)含量呈先降低后增加的趋势,微团聚体中的含量最低。在河流冲积物发育的水稻土中Fed和Feo含量分别在5–2和2–0.25 mm粒级团聚体中最高,而Fep的含量在>2 mm粒级团聚体中最高。在两个土壤中,表层土壤团聚体的Fed低于亚表层的,但Feo和Fep的含量有相反的趋势。田间处理对表层土壤团聚体中氧化铁含量的影响更显着。秸秆还田降低了Fed含量,但增加了Feo和Fep含量。水稻收获后土壤Fed含量(在第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土中的Fed平均值分别为16.2和26.3 g/kg)显着高于油菜收获后的(在第四纪沉积物和河流冲积物发育的水稻土中的Fed平均值分别为14.4和24.5 g/kg)。(7)SOC是团聚体最重要的胶结物,其次是Fep和Feo,而Fed的胶结作用最弱。SOC,Feo和Fep对团聚体的稳定性有直接的作用,SOC和Feo可以通过对Fep的影响间接改善团聚体的稳定性。在两个土壤中,团聚体中Feo与O-烷基C的含量呈正相关关系,表明Feo和不稳定的有机碳化合物(O-烷基C)相结合形成有机-无机复合体。Feo在第四纪沉积物发育的水稻土中对羧基C和芳香C的结合能力要比河流冲积物发育的强。(8)当SOC含量较低时,铁氧化物可以提高土壤团聚体的稳定性。在高有机碳-低氧化铁含量的土壤中,Fed对团聚体的稳定性的影响大于Feo,但在低有机碳-高氧化铁含量的土壤中,Fed和Feo的影响相同。SOC是>2和2–0.25 mm粒级团聚体主要胶结物。SOC不仅影响大团聚体(>0.25 mm)的形成,而且还影响高有机碳-低氧化铁土壤中微团聚体(0.25–0.053 mm)的形成。Fed是土壤微团聚体的重要的胶结物。高有机碳-低氧化铁土壤具有更多的有机-矿物复合物促进团聚体的形成。(9)秸秆还田降低了第四纪沉积物发育的水稻土团聚体粘粒中晶形铁氧化物和矿物的含量,增加了非晶形铁矿物和氧化物含量。相比与大团聚体,微团聚体粘粒中含有更多的Fe(III)和水铁矿。土壤团聚体中均含有1.4 nm矿物(HIV)、伊利石、高岭石、绿泥石、针铁矿和赤铁矿。各粒级团聚体中含量最高的矿物为高岭石。秸秆还田降低了团聚体中HIV的含量,增加了蛭石的含量。随着团聚体粒级的减小,HIV含量呈现先减小后增加的趋势,在微团聚体中含量最低。微团聚中伊利石的含量高于其他粒级。粉+粘粒组分中蛭石的含量最低。(10)秸秆还田措施提高了土壤团聚体中有机碳、Feo和Fep的含量,增加团聚体的水稳性。SOC是供试水稻土团聚体最重要的胶结物,尤其是大团聚体,其次是Fep和Feo,而Fed的胶结作用最弱。秸秆还田也可通过改变团聚体和粘粒中有机碳的化学组成和矿物含量,促进有机-矿物复合体的形成和团聚体稳定性。

刘慧[10](2020)在《油菜绿肥还田对盐碱土壤有机碳及酶活性的影响》文中研究指明新疆是盐碱土分布类型最多、分布面积最为广泛、积盐情况最为严重的地区。新疆灌区土壤盐渍化已达37.72%,严重阻碍了新疆绿洲农业的可持续发展。土壤盐碱化会影响土壤养分供给,导致作物生长发育不良,产量降低,品质下降。为减少新疆盐碱化土壤面积的扩增,探究有效可靠的盐碱改良措施来缓解土壤盐碱化问题具有重要意义。因此本研究以新疆北疆中度盐碱土壤为基点,设置油菜绿肥还田的不同年限处理:无油菜绿肥还田(CK)、油菜绿肥还田1年(T1)、油菜绿肥还田2年(T2),研究油菜绿肥还田不同年限对盐碱土壤理化性状、有机碳组分、酶活性的影响,以揭示油菜绿肥还田对盐碱土壤的降碱排盐效应,为新疆绿洲干旱区盐碱土壤改良提供理论支撑。主要得出以下研究结果:1.油菜绿肥还田能使棉田020 cm、2040 cm、4060 cm土层土壤中pH值、EC值显着降低且随着油菜绿肥还田年限的增加,pH值、EC值降低越明显;油菜绿肥还田处理均提高020 cm、2040 cm、4060 cm土层的有机质、全氮、全磷、全钾含量,且有机质、全氮、全磷、全钾含量随着土壤深度的增加而减少;油菜绿肥还田1年和2年处理各土层碱性阳离子与碱性阴离子含量均显着降低,盐碱土壤中离子变化趋势为Ca2+、K+、Mg2+、SO42-积聚在表层土壤中,Na+、Cl-、CO32-、HCO3-向深层土壤中积累,油菜绿肥还田可以显着降低盐碱地0-60 cm耕层土壤盐碱土中可溶性Na+、Ca2+、Mg2+、K+以及CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-的离子含量,并随着绿肥还田年限的增加效果更加明显。2.油菜绿肥还田能提高盐碱土壤有机碳组分含量。与无油菜绿肥还田相比较,油菜绿肥还田后,在棉田020 cm、2040 cm、4060 cm土层中SOC、SLOC、SDOC、SMBC含量大致呈现随着还田年限的增加而增加,且随着盐碱土壤深度的增加而土壤碳组分含量降低的趋势,油菜绿肥还田对土壤有机碳组分含量的提升效果的综合表现为:T2>T1>CK。油菜绿肥还田2年土壤中SOC、SLOC、SDOC、SMBC含量显着高于无油菜绿肥还田。3.油菜绿肥还田处理可促进盐碱土壤酶活性的提升。盐碱土壤中蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性在油菜绿肥还田后呈现明显的提升效果,且以油菜绿肥还田2年的提升效果最优,油菜绿肥还田对盐碱土壤酶活性的提升效果为:T2>T1>CK。盐碱土壤酶的活性受土壤深度影响较为明显,随着土壤深度的增加,过氧化氢酶活性增加,蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性呈现下降的趋势。

二、有机物质还田效果的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、有机物质还田效果的研究(论文提纲范文)

(1)玉米秸秆不同还田方式对黑钙土有机碳及微生物多样性的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究内容、技术路线和创新点
第二章 不同秸秆还田方式对黑钙土有机碳化学组分变化的影响
    2.1 材料与方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 不同秸秆还田方式对土壤有机碳的影响
        2.2.2 不同秸秆还田方式对土壤活性有机碳组分的影响
        2.2.3 不同秸秆还田方式对土壤惰性有机碳组分的影响
    2.3 讨论
    2.4 小结
第三章 不同秸秆还田方式对黑钙土有机碳物理组分变化的影响
    3.1 材料与方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 不同秸秆还田方式对土壤水稳性团聚体组分有机碳分布的影响
        3.2.2 不同秸秆还田方式对土壤大团聚体组分有机碳分布的影响
        3.2.3 不同秸秆还田方式对土壤游离态微团聚体组分有机碳分布的影响
        3.2.4 不同秸秆还田方式对土壤闭蓄态微团聚体组分有机碳分布的影响
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 不同秸秆还田方式对黑钙土腐殖质结构特征的影响
    4.1 材料与方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不同秸秆还田方式下土壤腐殖质的红外光谱研究
        4.2.2 不同秸秆还田方式下土壤腐殖质的三维荧光光谱研究
        4.2.3 不同秸秆还田方式下土壤腐殖质的~(13)C固体核磁共振波谱研究
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 不同秸秆还田方式对黑钙土有机碳结构特征的影响
    5.1 材料与方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 不同秸秆还田方式下土壤有机碳的红外光谱研究
        5.2.2 不同秸秆还田方式下土壤有机碳的~(13)C固体核磁共振波谱研究
        5.2.3 不同秸秆还田方式下土壤有机碳的热稳定性研究
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 不同秸秆还田方式对黑钙土细菌群落结构的影响
    6.1 材料与方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 不同秸秆还田方式对土壤细菌群落多样性的影响
        6.2.2 不同秸秆还田方式对土壤细菌群落组成的影响
        6.2.3 土壤细菌群落组成与土壤有机碳组分的相关性分析
    6.3 讨论
    6.4 小结
第七章 不同秸秆还田方式对黑钙土真菌群落结构的影响
    7.1 材料与方法
    7.2 结果与分析
        7.2.1 不同秸秆还田方式对土壤真菌群落多样性的影响
        7.2.2 不同秸秆还田方式对土壤真菌群落组成的影响
        7.2.3 土壤真菌群落组成与土壤有机碳组分的相关性分析
    7.3 讨论
    7.4 小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
作者简介
致谢

(2)秸秆还田对稻麦复种农田土壤碳氮组分及产量的影响(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
中英文对照和符号说明
第一章 文献综述
    1 研究背景
    2 国内外研究进展
        2.1 秸秆还田对农田土壤有机碳组分的影响
        2.2 秸秆还田对农田土壤氮组分的影响
        2.3 秸秆还田对土壤碳氮比的影响
        2.4 秸秆还田对土壤层化率的影响
        2.5 秸秆还田对土壤团聚体碳氮的影响
        2.6 秸秆还田对作物产量的影响
    3. 本研究目的与意义
        3.1 目的意义
        3.2 主要研究内容
        3.3 技术路线
    参考文献
第二章 秸秆还田方式对稻麦复种农田土壤碳组分及分布的影响
    前言
    1 材料与方法
        1.1 试验点概况
        1.2 试验设计
        1.3 样品采集与测定分析
        1.4 有机碳或全氮储量的计算
        1.5 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 秸秆还田方式对土壤容重的影响
        2.2 秸秆还田方式对土壤有机碳含量和层化率的影响
        2.3 秸秆还田方式对土壤轻组有机碳与重组有机碳含量和分配比率的影响
        2.4 秸秆还田方式对土壤颗粒态碳和矿物结合态碳含量和分配比率的影响
        2.5 秸秆还田方式对土壤有机碳及其各组分含量变化率的影响
        2.6 秸秆还田方式对土壤团聚体结构及团聚体有机碳分布的影响
        2.7 秸秆还田方式对土壤有机碳储量的影响
    3 小结
    参考文献
第三章 秸秆还田方式对稻麦复种农田土壤氮组分及水稻产量的影响
    前言
    1 材料与方法
        1.1 试验点概况
        1.2 试验设计
        1.3 样品采集与测定分析
        1.4 全氮储量的计算
        1.5 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 秸秆还田方式对土壤全氮含量、层化率和碳氮比的影响
        2.2 秸秆还田方式对土壤轻组氮、重组氮含量和分配比率的影响
        2.3 秸秆还田方式对土壤颗粒态氮及矿物结合态氮含量和分配比率的影响
        2.4 秸秆还田方式对土壤全氮及其各组分含量变化率的影响
        2.5 秸秆还田方式对土壤团聚体全氮分布的影响
        2.6 秸秆还田方式对土壤全氮储量的影响
        2.7 土壤有机碳库和氮库对水稻产量的影响
    3 小结
    参考文献
第四章 秸秆还田年数对稻麦复种农田土壤碳组分及分布的影响
    前言
    1 材料与方法
        1.1 试验点概况
        1.2 试验设计
        1.3 样品采集与测定分析
        1.4 有机碳储量计算
        1.5 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 秸秆还田年数对土壤容重的影响
        2.2 秸秆还田年数对土壤有机碳含量及层化率的影响
        2.3 秸秆还田年数对土壤轻组有机碳和重组有机碳含量与分配比率的影响
        2.4 秸秆还田年数对土壤颗粒态碳及矿物结合态碳含量和分配比率的影响
        2.5 秸秆还田年数对土壤有机碳及其各组分含量变化率的影响
        2.6 秸秆还田年数对土壤团聚体结构及团聚体有机碳分布的影响
        2.7 秸秆还田年数对土壤有机碳储量的影响
    3 小结
    参考文献
第五章 秸秆还田年数对稻麦复种农田土壤氮组分及小麦产量的影响
    前言
    1 材料与方法
        1.1 试验点概况
        1.2 试验设计
        1.3 样品采集与测定分析
        1.4 全氮储量计算
        1.5 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 秸秆还田年数对土壤全氮含量及层化率的影响
        2.2 秸秆还田年数对土壤轻组氮与重组氮含量和分配比率的影响
        2.3 秸秆还田年数对土壤颗粒态氮及矿物结合态氮含量和分配比率的影响
        2.4 秸秆还田年数对土壤全氮及其各组分含量变化率的影响
        2.5 秸秆还田年数对土壤团聚体全氮分布的影响
        2.6 秸秆还田年数对土壤全氮储量的影响
        2.7 土壤有机碳库和氮库对小麦产量的影响
    3 小结
    参考文献
第六章 讨论与结论
    1 讨论
        1.1 秸秆还田对土壤有机碳和全氮含量与分布的调控效应
        1.2 秸秆还田对土壤有机碳组分和全氮组分的调控效应
        1.3 秸秆还田对土壤团聚体组成及其有机碳和全氮含量与分布的调控特征
        1.4 秸秆还田对土壤有机碳和全氮储量的影响
        1.5 土壤有机碳库和氮库变化对产量的影响
    2 结论
    3. 创新点
    4. 本研究存在问题及进一步研究内容
    参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(3)地膜覆盖和施氮肥对关中秸秆还田下夏玉米土壤N2O排放和土壤质量的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 秸秆还田和地膜覆盖对作物产量的影响
        1.2.2 秸秆还田和地膜覆盖对农田土壤N_2O排放的影响
        1.2.3 秸秆还田和地膜覆盖对农田土壤有机碳储量的影响
        1.2.4 农田土壤质量评价
    1.3 亟待解决的科学问题
    1.4 研究目的及意义
    1.5 研究内容
        1.5.1 地膜半覆盖和施氮量对土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性的影响
        1.5.2 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量的影响
        1.5.3 地膜半覆盖和施氮量对土壤N_2O排放的影响
        1.5.4 基于作物产量和土壤N_2O排放的农田土壤质量综合评价
        1.5.5 地膜半覆盖和施氮量对耕层土壤肥力和有机碳储量的影响
    1.6 技术路线
第二章 试验设计与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验设计
    2.3 测定指标及方法
        2.3.1 土壤N_2O排放测定
        2.3.2 土壤样品采集及相关物理化学指标测定
        2.3.3 夏玉米产量、水分利用效率和氮肥偏生产力测定
        2.3.4 基于夏玉米产量和N_2O排放通量的土壤质量评价
    2.4 数据统计与分析
第三章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米生育期内土壤温度和含水量的影响
    3.1 夏玉米不同生育阶段平均气温和降水量变化特征
    3.2 地膜半覆盖和施氮量对土壤温度的影响
        3.2.1 不同处理夏玉米生育期内土壤温度动态变化特征
        3.2.2 不同处理夏玉米生育期内土壤温度平均值变化特征
    3.3 地膜半覆盖和施氮量对土壤含水量的影响
        3.3.1 不同处理夏玉米生育期内土壤含水量动态变化特征
        3.3.2 不同处理夏玉米生育期内土壤含水量平均值变化特征
    3.4 土壤温度和含水量与平均气温和降水量间的关系
    3.5 讨论
    3.6 小结
第四章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米生育期内耕层土壤活性碳氮组分和酶活性的影响
    4.1 地膜半覆盖和施氮量对土壤活性碳氮组分的影响
        4.1.1 不同处理耕层土壤活性碳组分变化特征
        4.1.2 不同处理耕层土壤活性氮组分变化特征
        4.1.3 不同处理耕层土壤微生物熵变化特征
        4.1.4 土壤活性碳氮组分和微生物熵与土壤水热环境间的关系
    4.2 地膜半覆盖和施氮量对土壤酶活性的影响
        4.2.1 不同处理耕层土壤氮循环相关酶活性变化特征
        4.2.2 不同处理耕层土壤碳循环相关酶活性变化特征
        4.2.3 土壤酶活性与土壤水热环境和活性碳氮组分间的关系
    4.3 讨论
        4.3.1 地膜半覆盖和施氮量对耕层土壤活性碳氮组分的影响
        4.3.2 地膜半覆盖和施氮量对耕层土壤酶活性的影响
    4.4 小结
第五章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米成熟期耕层土壤养分和有机碳储量的影响
    5.1 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米成熟期土壤养分的影响
        5.1.1 不同处理成熟期土壤养分变化特征
        5.1.2 成熟期土壤养分与土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性间的关系
    5.2 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米成熟期耕层土壤有机碳储量的影响
        5.2.1 不同处理成熟期耕层土壤有机碳储量变化特征
        5.2.2 耕层土壤有机碳储量与土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性间的关系
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量、土壤N_2O排放和土壤质量的影响
    6.1 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量、氮肥偏生产力和水分利用效率的影响
        6.1.1 不同处理夏玉米产量变化特征
        6.1.2 不同处理夏玉米氮肥偏生产力变化特征
        6.1.3 不同处理夏玉米水分利用效率特征
    6.2 地膜半覆盖和施氮量对土壤N_2O排放的影响
        6.2.1 不同处理土壤N_2O排放速率动态变化特征
        6.2.2 不同处理土壤N_2O累积排放量变化特征
        6.2.3 土壤N_2O排放速率与土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性间的关系
    6.3 基于夏玉米产量和土壤N_2O排放的土壤质量评价
        6.3.1 不同处理单位产量土壤N_2O排放变化特征
        6.3.2 基于I_(N_2O)的土壤质量评价
    6.4 讨论
        6.4.1 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量的影响
        6.4.2 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米生育期内土壤N_2O排放的影响
        6.4.3 地膜半覆盖和施氮量对单位产量N_2O排放的影响
    6.5 小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 存在的不足
    7.4 展望
参考文献
致谢
个人简历

(4)果园生草草种腐解特征及其对土壤养分的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 绿肥还田方式及影响因素的研究
        1.2.2 绿肥还田腐解的养分释放特征
        1.2.3 核磁共振技术在绿肥还田腐解特征方面研究的应用
        1.2.4 绿肥还田对土壤养分的影响
        1.2.5 存在的问题
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究内容和试验设计
        2.2.1 研究内容
        2.2.2 试验设计
    2.3 技术路线
    2.4 样本的采集与处理
        2.4.1 植物样本的采集与处理
        2.4.2 土壤样本的采集与处理
    2.5 测定指标与方法
        2.5.1 植物残体和土壤的化学性质
        2.5.2 ~(13)C固体核磁共振波谱
    2.6 数据处理与统计分析
第三章 不同生草草种腐解过程养分释放特征
    3.1 不同生草草种养分含量特征
    3.2 不同生草草种腐解碳释放特征
    3.3 不同生草草种腐解氮释放特征
    3.4 不同生草草种腐解磷释放特征
    3.5 不同生草草种腐解钾释放特征
    3.6 不同生草草种腐解养分释放的动力学特征
    3.7 讨论
    3.8 小结
第四章 不同生草草种腐解过程中含碳官能团的变化
    4.1 不同生草草种腐解过程中主要含碳官能团的变化特征
    4.2 不同生草草种腐解过程中主要含碳官能团比值
        4.2.1 烷基碳与氧烷碳比值
        4.2.2 脂肪族碳与芳香碳比值
        4.2.3 疏水碳与亲水碳比值
    4.3 不同生草草种腐解过程养分释放情况与含碳官能团含量变化的关系
    4.4 讨论
    4.5 小结
第五章 不同生草草种腐解对果园土壤养分的影响
    5.1 不同生草草种腐解对果园土壤有机质的影响
    5.2 不同生草草种腐解对果园土壤全氮、全磷的影响
        5.2.1 不同生草草种腐解对果园土壤全氮的影响
        5.2.2 不同生草草种腐解对果园土壤全磷的影响
    5.3 不同生草草种腐解对土壤速效养分的影响
        5.3.1 不同生草草种腐解对土壤硝态氮的影响
        5.3.2 不同生草草种腐解对土壤铵态氮的影响
        5.3.3 不同生草草种腐解对土壤速效磷的影响
        5.3.4 不同生草草种腐解对土壤速效钾的影响
    5.4 讨论
        5.4.1 不同生草草种腐解对果园土壤有机质的影响
        5.4.2 不同生草草种腐解对果园土壤全氮、全磷的影响
        5.4.3 不同生草草种腐解对果园土壤速效养分的影响
    5.5 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
个人简历

(5)秸秆还田对污染土壤中多环芳烃降解的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题目的及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 我国农田土壤PAHs污染现状
        1.2.2 土壤中PAHs的形态和生物有效性
        1.2.3 土壤中PAHs的行为
        1.2.4 影响土壤PAHs降解的因素
        1.2.5 污染区秸秆还田对农产品安全的影响
    1.3 研究目的
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 玉米秸秆和根茬还田对污染土壤中PAHs降解的影响
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 仪器试剂
        2.2.3 土培试验
        2.2.4 测定方法
        2.2.5 质量控制
        2.2.6 数据处理与分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 添加玉米秸秆和根茬对 PAHs 污染土壤中二氧化碳排放的影响
        2.3.2 添加玉米秸秆和根茬对PAHs污染土壤可溶性有机碳和微生物量碳的影响
        2.3.3 添加玉米秸秆和根茬对污染土壤PAHs降解的影响
        2.3.4 添加玉米秸秆和根茬对水溶态PAHs的影响
    2.4 本章小结
第三章 秸秆和葡萄糖添加对污染土壤中PAHs降解及生物有效性的影响
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 仪器试剂
        3.2.3 土培试验
        3.2.4 试验方法
        3.2.5 质量控制
        3.2.6 数据处理
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 添加秸秆和葡萄糖对PAHs污染土壤二氧化碳排放的影响
        3.3.2 添加秸秆和葡萄糖对PAHs污染土壤可溶性有机碳和微生物量碳的影响
        3.3.3 添加秸秆和葡萄糖对污染土壤PAHs降解的影响
        3.3.4 添加秸秆和葡萄糖对污染土壤 PAHs 形态及生物有效性的影响
        3.3.5 添加秸秆和葡萄糖对PAHs污染土壤中细菌群落变化的影响
        3.3.6 添加秸秆和葡萄糖对PAHs污染土壤PAHs-RHDα基因的影响
    3.4 本章小结
第四章 添加玉米秸秆对污染土壤中冬小麦吸收、积累PAHs的影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 仪器试剂
        4.2.3 盆栽试验
        4.2.4 试验方法
        4.2.5 质量控制
        4.2.6 数据处理与分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 添加玉米秸秆对污染土壤中冬小麦生长的影响
        4.3.2 添加玉米秸秆对污染土壤中PAHs降解的影响
        4.3.3 添加秸秆对冬小麦PAHs吸收的影响
        4.3.4 小麦各部位PAHs的分布特征
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
个人简历

(6)小麦单作体系下不同培肥措施对土壤碳固持及作物产量的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土壤有机碳的周转与影响因素
        1.2.2 秸秆还田对土壤碳固持的影响
        1.2.3 施用有机肥对土壤碳固持的影响
        1.2.4 氮肥对土壤碳固持的研究
        1.2.5 土壤胞外酶与土壤碳固持的关系
    1.3 本研究切入点
    1.4 研究内容
        1.4.1 长期施氮提高秸秆还田土壤有机碳固持能力
        1.4.2 不同秸秆还田量与施氮量配合对土壤碳固持及作物产量的影响
        1.4.3 不同有机肥用量与施氮量配合对土壤碳固持及作物产量的影响
    1.5 技术路线
第二章 长期施氮提高秸秆还田土壤有机碳固持能力
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料和处理
        2.2.2 试验设计
        2.2.3 土壤样品采集及测定
        2.2.4 相关指标计算
        2.2.5 统计分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 对冬小麦产量的影响
        2.3.2 施N和秸秆还田配合对SOC固持的影响
        2.3.3 施N和秸秆还田配合对活性有机碳组分的影响
        2.3.4 施N和秸秆还田配合对CPMI的影响
        2.3.5 土壤C累积投入量和矿质N含量与土壤碳指标的关系
    2.4 讨论
        2.4.1 施N和秸秆还田配合对SOC固持的影响
        2.4.2 施N和秸秆还田配合对土壤活性有机碳组分的影响
        2.4.3 施N和秸秆还田配合对作物产量的影响
    2.5 结论
第三章 不同秸秆还田量与施氮量配合对土壤碳固持及作物产量的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验地概况
        3.2.2 试验设计
        3.2.3 土壤样品采集及测定
        3.2.4 计算公式
        3.2.5 数据处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 小麦产量
        3.3.2 SOC固持
        3.3.3 土壤活性碳和氮含量
        3.3.4 土壤酶活性的影响
    3.4 讨论
        3.4.1 不同N水平下秸秆还田对作物产量和养分吸收的影响
        3.4.2 不同N水平下秸秆还田对土壤活性碳氮的影响
        3.4.3 不同施N水平下秸秆还田后土壤酶活性的影响
    3.5 本章小结
第四章 不同有机肥用量与施氮量配合对土壤碳固持及作物产量的影响
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验地概况
        4.2.2 试验设计
        4.2.3 土壤样品采集及测定
        4.2.4 计算公式
    4.3 结果与分析
        4.3.1 小麦产量
        4.3.2 不同施氮量下有机肥用量对SOC固持的影响
        4.3.3 不同施氮量下有机肥用量对土壤活性有机碳和氮的影响
        4.3.4 不同施氮量下有机肥用量对土壤酶活性的影响
    4.4 讨论
        4.4.1 不同施氮量下有机肥对SOC固持的影响
        4.4.2 不同施氮量下有机肥对活性碳氮含量的影响
        4.4.3 不同施氮量下有机肥对土壤酶活性的影响
        4.4.4 不同施氮量下有机肥对作物产量和养分含量及吸收的影响
    4.5 本章小结
第五章 综合讨论、结论、创新点及研究展望
    5.1 综合讨论
        5.1.1 施N和外源有机物料输入相配合对SOC固持的影响
        5.1.2 施N和外源有机物料输入相配合对土壤酶活性的影响
        5.1.3 施N和外源有机物料输入相配合对作物产量的影响
    5.2 主要结论
    5.3 创新点
    5.4 需要进一步解决的问题
参考文献
致谢
个人简历

(7)秸秆和生物炭还田的土壤培肥和增产效果研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究目的及意义
    1.2 秸秆和生物炭还田对土壤结构和产量的影响
        1.2.1 秸秆和生物炭还田对土壤容重及孔隙度影响
        1.2.2 秸秆和生物炭还田对作物产量影响
    1.3 土壤团聚体研究进展
        1.3.1 土壤团聚体形成机理
        1.3.2 秸秆和生物炭还田对土壤团聚体分布的影响
        1.3.3 秸秆和生物炭还田对团聚体中有机碳含量的影响
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验设计
    2.3 土壤样品采集
    2.4 土壤样品测定方法
        2.4.1 土壤理化性质测定方法
        2.4.2 土壤水稳性团聚体筛分
        2.4.3 作物生理指标测定
    2.5 计算公式
    2.6 统计与分析
第三章 秸秆和生物炭还田土壤理化性质的变化
    3.1 土壤容重和孔隙度
    3.2 土壤速效养分
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 秸秆和生物炭还田土壤团聚体分布及其稳定性
    4.1 秸秆和生物炭还田土壤团聚体分布
    4.2 秸秆和生物炭还田土壤团聚体稳定性
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 秸秆和生物炭还田土壤团聚体中碳氮含量
    5.1 秸秆和生物炭还田土壤团聚体内全氮和有机碳含量
        5.1.1 秸秆和生物炭还田种植玉米的土壤团聚体内全氮含量
        5.1.2 秸秆和生物炭还田种植玉米的土壤团聚体内有机碳含量
        5.1.3 秸秆和生物炭还田种植花生的土壤团聚体内全氮含量
        5.1.4 秸秆和生物炭还田种植花生的土壤团聚体内有机碳含量
    5.2 秸秆和生物炭还田土壤团聚体全氮和有机碳分配比例
        5.2.1 秸秆和生物炭还田种植玉米的土壤团聚体内全氮分配比例
        5.2.2 秸秆和生物炭还田种植玉米的土壤团聚体内有机碳分配比例
        5.2.3 秸秆和生物炭还田种植花生的土壤团聚体内全氮分配比例
        5.2.4 秸秆和生物炭还田种植花生的土壤团聚体内有机碳分配比例
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 秸秆和生物炭还田玉米和花生产量及生理指标
    6.1 秸秆和生物炭还田玉米产量及生理指标
    6.2 秸秆和生物炭还田花生产量及生理指标
    6.3 讨论
    6.4 小结
第七章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表文章

(8)玉稻轮作下秸秆全量还田对土壤培肥及钾肥减施效应的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略语表
第一章 前言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 水旱轮作的研究概况
    1.3 国内外秸秆资源现状
    1.4 秸秆还田的效益
        1.4.1 秸秆还田对作物产量形成的影响
        1.4.2 秸秆还田对土壤养分的影响
        1.4.3 秸秆还田对土壤环境的影响
    1.5 研究目的
    1.6 研究内容与技术路线
第二章 玉-稻轮作下不同秸秆还田方式对作物生产及土壤特性的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验点概况
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 田间管理
        2.1.4 测定指标及方法
        2.1.5 数据处理和统计分析
        2.1.6 气象资料
    2.2 结果与分析
        2.2.1 作物生物量和产量
        2.2.2 土壤碳库
        2.2.3 土壤总氮和矿质态氮
        2.2.4 土壤总磷和速效磷
        2.2.5 土壤交换性钾
        2.2.6 土壤pH和BD
        2.2.7 土壤微生物群落结构
        2.2.8 土壤酶活性
        2.2.9 土壤还原性物质
        2.2.10 土壤质量综合评价
        2.2.11 土壤质量的影响因素分析
    2.3 讨论
        2.3.1 秸秆还田方式对作物生物量和产量的影响
        2.3.2 秸秆还田方式对土壤碳库的影响
        2.3.3 秸秆还田方式对土壤总氮和矿质碳氮的影响
        2.3.4 秸秆还田方式对土壤总磷、速效磷及交换性钾的影响
        2.3.5 秸秆还田方式对土壤pH和BD的影响
        2.3.6 秸秆还田方式对土壤微生物群落结构的影响
        2.3.7 秸秆还田方式对土壤酶活性的影响
        2.3.8 秸秆还田方式对土壤还原性物质的影响
        2.3.9 秸秆还田方式对土壤质量综合评价
    2.4 小结
第三章 玉-稻轮作下秸秆还田及钾肥减施对作物产量和钾素利用率的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验地概况
        3.1.2 试验设计
        3.1.3 田间管理
        3.1.4 测定指标与方法
        3.1.5 数据处理与统计方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 作物产量
        3.2.2 植株干物质
        3.2.3 籽粒吸钾量
        3.2.4 秸秆吸钾量
        3.2.5 地上部植株吸钾量
        3.2.6 作物籽粒吸钾量、秸秆吸钾量与地上部植株吸钾量之间方差分析
        3.2.7 作物产量与吸钾量之间的关系
        3.2.8 钾素偏生产力
        3.2.9 钾素农学利用效率
        3.2.10 钾素利用率
        3.2.11 表观养分回收率
        3.2.12 秸秆钾素对钾肥的替代效应
    3.3 讨论
        3.3.1 作物产量和干物质
        3.3.2 籽粒吸钾量、秸秆吸钾量、植株吸钾量以及吸钾量和产量之间的关系
        3.3.4 钾素偏生产力、农学利用效率、钾素利用率和表观养分回收率
        3.3.5 秸秆钾对钾肥的替代效果
    3.4 小结
第四章 玉-稻轮作下秸秆还田及钾肥减施对土壤钾素释放的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验地概况
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 田间管理
        4.1.4 测定指标与方法
        4.1.5 数据处理与统计方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 交换性钾
        4.2.2 有机质
        4.2.3 Q/I曲线
        4.2.4 Q/I曲线参数
    4.3 讨论
        4.3.1 交换性钾
        4.3.2 有机质
        4.3.3 Q/I曲线及曲线参数
    4.4 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 本文创新之处
    5.3 展望
参考文献
附录
    作者简介
    教育背景
    攻读博士学位期间发表论文情况
致谢

(9)秸秆还田下稻-油轮作土壤中团聚体的胶结物特点与稳定性(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 选题背景和意义
    1.2 土壤团聚体形成和稳定机制
        1.2.1 土壤水稳性团聚体
        1.2.2 团聚体的形成过程及稳定性指标
        1.2.3 胶结物质对团聚体稳定性的影响
    1.3 水-旱轮作系统中团聚体的形成和周转
    1.4 秸秆还田对团聚体稳定性和胶结物质的影响
        1.4.1 秸秆还田下土壤团聚体的稳定性
        1.4.2 秸秆还田对有机碳的影响
        1.4.3 秸秆还田对氧化铁的影响
    1.5 研究目标、研究内容及技术路线
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 试验处理
    2.3 样品的采集与预处理
    2.4 分析方法
        2.4.1 团聚体稳定性的测定
        2.4.2 土壤团聚体的微形态测定
        2.4.3 选择性溶提胶结物质
        2.4.4 团聚体中粘粒的分离
        2.4.5 有机碳含量测定
        2.4.6 土壤团聚体中有机碳的矿化试验
        2.4.7 傅里叶红外光谱(FTIR)分析方法
        2.4.8 固态13C核磁共振(13C-NMR)分析方法
        2.4.9 X射线光电子能谱(XPS)分析方法
        2.4.10 氧化铁含量测定
        2.4.11 团聚体中粘粒矿物组成分析
    2.5 数据处理
第三章 秸秆还田下土壤团聚体的分布和稳定性
    3.1 前言
    3.2 结果与分析
        3.2.1 表层(0–20cm)土壤团聚体的分布状况
        3.2.2 亚表层(20–40cm)土壤团聚体的分布状况
        3.2.3 表层土壤团聚体的稳定性
        3.2.4 亚表层土壤团聚体的稳定性
        3.2.5 水稳性团聚体组成和稳定性表征指标的相关性
        3.2.6 秸秆还田下土壤团聚体的形貌特征
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 秸秆还田对土壤团聚体中有机碳的影响
    4.1 前言
    4.2 结果与分析
        4.2.1 秸秆还田下土壤有机碳的含量
        4.2.2 土壤团聚体中有机碳的分布特征
        4.2.3 团聚体中有机碳的矿化特征
        4.2.4 团聚体中有机碳的傅里叶红外光谱特征
        4.2.5 团聚体的13C核磁共振光谱
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 秸秆还田对土壤团聚体中氧化铁的影响
    5.1 前言
    5.2 结果与分析
        5.2.1 土壤团聚体中游离态氧化铁(Fed)的分布特征
        5.2.2 土壤团聚体中非晶形氧化铁(Feo)的分布特征
        5.2.3 土壤团聚体中络合态氧化铁(Fep)的分布特征
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 团聚体的稳定性与胶结物的关系
    6.1 前言
    6.2 结果与分析
        6.2.1 团聚体粒径的分布特征和稳定性
        6.2.2 不同浸提处理下土壤团聚体的分布和稳定性
        6.2.3 不同浸提处理对土壤团聚体中有机碳的影响
        6.2.4 不同浸提处理对土壤团聚体中氧化铁的影响
    6.3 讨论
    6.4 小结
第七章 团聚体中粘粒的胶结物质组成特征
    7.1 前言
    7.2 结果与分析
        7.2.1 团聚体中粘粒的有机碳和氧化铁含量
        7.2.2 团聚体中粘粒的傅里叶红外光谱(FTIR)
        7.2.3 团聚体中粘粒的C1s和 Fe2p X射线光电子能谱(XPS)
        7.2.4 团聚体中粘粒矿物组成
    7.3 讨论
    7.4 小结
第八章 全文讨论和主要结论
    8.1 全文讨论
        8.1.1 秸秆还田下有机碳在团聚体形成和稳定性中的作用
        8.1.2 秸秆还田下氧化铁在团聚体形成和稳定中的作用
        8.1.3 氧化铁与有机组分之间的相互作用
    8.2 主要结论
    8.3 创新点
    8.4 研究展望
参考文献
硕博连读期间撰写与发表的文章
致谢

(10)油菜绿肥还田对盐碱土壤有机碳及酶活性的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
中英文缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 盐碱地改良研究进展
        1.2.2 绿肥还田对盐碱土壤理化性状的影响
        1.2.3 绿肥还田对盐碱土壤有机碳的影响
        1.2.4 绿肥还田对盐碱土壤酶活性的影响
    1.3 研究目标、研究内容和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验区概况
        2.1.2 试验设计
    2.2 试验方法
        2.2.1 土样的采集
        2.2.2 土壤理化性状的测定
        2.2.3 土壤有机碳组分测定
        2.2.4 土壤酶活测定
        2.2.5 数据分析处理
第三章 油菜绿肥还田对盐碱土壤理化性状的影响
    3.1 油菜绿肥还田对盐碱土壤pH值的影响
    3.2 油菜绿肥还田对盐碱土壤EC值的影响
    3.3 油菜绿肥还田对盐碱土壤有机质的影响
    3.4 油菜绿肥还田对盐碱土壤养分的影响
    3.5 油菜绿肥还田对盐碱土壤离子的影响
    3.6 本章小结
第四章 油菜绿肥还田对盐碱土壤有机碳的影响
    4.1 油菜绿肥还田对盐碱土壤有机碳的影响
    4.2 油菜绿肥还田对盐碱土壤易氧化有机碳的影响
    4.3 油菜绿肥还田对盐碱土壤可溶性有机碳的影响
    4.4 油菜绿肥还田对盐碱土壤微生物量碳的影响
    4.5 本章小结
第五章 油菜绿肥还田对盐碱土壤酶活性的影响
    5.1 油菜绿肥还田对盐碱土壤蔗糖酶活性的影响
    5.2 油菜绿肥还田对盐碱土壤脲酶活性的影响
    5.3 油菜绿肥还田对盐碱土壤碱性磷酸酶活性的影响
    5.4 油菜绿肥还田对盐碱土壤过氧化氢酶活性的影响
    5.5 本章小结
第六章 结论与讨论
    6.1 讨论
        6.1.1 油菜绿肥还田对盐碱土壤理化性状的影响
        6.1.2 油菜绿肥还田对盐碱土壤有机碳的影响
        6.1.3 油菜绿肥还田对盐碱土壤酶活性的影响
    6.2 结论
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
导师评阅表

四、有机物质还田效果的研究(论文参考文献)

  • [1]玉米秸秆不同还田方式对黑钙土有机碳及微生物多样性的影响[D]. 范围. 吉林农业大学, 2021
  • [2]秸秆还田对稻麦复种农田土壤碳氮组分及产量的影响[D]. 崔思远. 扬州大学, 2021
  • [3]地膜覆盖和施氮肥对关中秸秆还田下夏玉米土壤N2O排放和土壤质量的影响[D]. 李娜. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [4]果园生草草种腐解特征及其对土壤养分的影响[D]. 杨龙. 西北农林科技大学, 2021
  • [5]秸秆还田对污染土壤中多环芳烃降解的影响[D]. 张贺. 西北农林科技大学, 2021
  • [6]小麦单作体系下不同培肥措施对土壤碳固持及作物产量的影响[D]. 屈春燕. 西北农林科技大学, 2021
  • [7]秸秆和生物炭还田的土壤培肥和增产效果研究[D]. 高鸣慧. 沈阳农业大学, 2020(08)
  • [8]玉稻轮作下秸秆全量还田对土壤培肥及钾肥减施效应的研究[D]. 韩玉玲. 华中农业大学, 2020
  • [9]秸秆还田下稻-油轮作土壤中团聚体的胶结物特点与稳定性[D]. 薛斌. 华中农业大学, 2020(01)
  • [10]油菜绿肥还田对盐碱土壤有机碳及酶活性的影响[D]. 刘慧. 石河子大学, 2020(08)
有机物返场效应研究
下载Doc文档

猜你喜欢