發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 14:11

【摘要】：不合理利用有機(jī)物料不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi),還會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。將有機(jī)物料作為肥料施入土壤是有機(jī)物料綜合管理及利用的有效措施之一。內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟屬于我國(guó)西部半干旱地區(qū),土壤貧瘠、耕層薄及干旱脅迫已嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的生產(chǎn)。覆膜滴灌技術(shù)具有節(jié)水和保墑的作用,在當(dāng)?shù)匾汛竺娣e推廣和應(yīng)用。然而,此技術(shù)在改善土壤微環(huán)境的同時(shí)也加速了土壤有機(jī)質(zhì)的礦化與分解。外源有機(jī)物料的施用可以補(bǔ)充土壤碳源,使土壤有機(jī)碳庫(kù)發(fā)生變化,且不同來(lái)源有機(jī)物料的作用機(jī)理不同。因此,本試驗(yàn)選用6種不同來(lái)源有機(jī)物料,分別為秸稈(MS)、牧草(FG)、樹(shù)葉(TL)、雞糞(CM)、羊糞(SM)和菌渣(MR),以單施化肥為對(duì)照(CK),在半干旱覆膜滴灌土壤上設(shè)置不同來(lái)源有機(jī)物料的尼龍網(wǎng)袋原位埋土田間腐解試驗(yàn)和田間培肥試驗(yàn)。半干旱覆膜滴灌土壤不同來(lái)源有機(jī)物料腐解特征的結(jié)果表明,(1)腐解540d時(shí),CM(71.55%)、SM(68.21%)和MS(68.16%)的腐解率明顯高于MR(58.64%)、FG(55.28%)和TL(47.95%)。(2)腐解過(guò)程中,MS(6.11)和TL(4.75)的碳素礦化潛力(C_0)高于其他有機(jī)物料。MS(0.0194)的碳釋放速率常數(shù)(k_0)最高,而TL(0.0117)的最低。(3)腐解過(guò)程中,有機(jī)物料的水溶性有機(jī)化合物總量(WOM)呈先降低再增加再降低的變化趨勢(shì),且MS持續(xù)生成WOM的能力較強(qiáng)。(4)腐解過(guò)程中,有機(jī)物料的纖維素含量先快速下降后趨于穩(wěn)定,木質(zhì)素含量先大幅度增加后趨于穩(wěn)定,且MS能在較短的時(shí)間內(nèi)形成更多的木質(zhì)素衍生物。(5)紅外光譜和差熱分析表明,腐解后MS、CM和MR的芳香族、碳水化合物及多糖類(lèi)物質(zhì)明顯增加,TL、FG和SM明顯減少。半干旱覆膜滴灌土壤不同來(lái)源有機(jī)物料類(lèi)腐殖質(zhì)腐解特征的結(jié)果表明,(1)腐解過(guò)程中,有機(jī)物料的類(lèi)腐殖質(zhì)(HSL)和類(lèi)胡敏酸(HAL)含量呈先降低再增加再降低的趨勢(shì),且MS持續(xù)生產(chǎn)HSL的能力最強(qiáng)。(2)HAL和類(lèi)富里酸(FAL)的E_4/E_6比和ΔlogK及HAL/FAL呈先降低再增加再降低的趨勢(shì)。(3)紅外光譜分析表明,腐解后有機(jī)物料HAL脂肪族化合物增加,MR、CM、SM和MS的HAL芳香C=C伸縮振動(dòng)增強(qiáng)。施用不同來(lái)源有機(jī)物料對(duì)半干旱覆膜滴灌土壤有機(jī)碳及活性有機(jī)碳影響的結(jié)果表明,(1)與CK相比,連續(xù)2年施用有機(jī)物料增加了土壤有機(jī)碳(SOC)、易分解態(tài)碳(LC)、耐分解態(tài)碳(RC)、水溶性有機(jī)碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有機(jī)碳(EOC)及碳庫(kù)管理指數(shù)(CPMI),降低了土壤氧化穩(wěn)定系數(shù)(K_(os))。(2)施用TL和MS后SOC、RC及RC/SOC明顯高于其他有機(jī)物料,施用CM、SM和MS后LC、DOC、EOC及CPMI明顯高于其他有機(jī)物料,而K_(os)較低。施用不同來(lái)源有機(jī)物料對(duì)半干旱覆膜滴灌土壤腐殖質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)影響的結(jié)果表明,(1)與CK相比,施用有機(jī)物料顯著增加了土壤胡敏酸(HA)和富里酸(FA)含量,且施用TL和MS后HA和FA含量顯著高于其他有機(jī)物料。(2)施用TL、FG和SM顯著降低了HA和FA的E_4/E_6和ΔlogK,均表現(xiàn)為T(mén)LFGSM;施用MS、CM和MR明顯增加了HA和FA的E_4/E_6和ΔlogK,HA表現(xiàn)為MSCMMR,FA表現(xiàn)為CMMSMR。(3)元素、紅外、三維熒光和固體~(13)C核磁分析表明,施用TL、FG和SM降低了HA和FA的脂肪碳/芳香碳和熒光強(qiáng)度(SFI),提高了C/H比。說(shuō)明,施用TL、FG和SM增強(qiáng)了HA和FA的芳香縮合度,使分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和穩(wěn)定化,且TL的效果明顯好于FG和SM。施用MS、CM和MR增加了HA和FA的肪碳/芳香碳和SFI,降低了C/H比。說(shuō)明,施用MS、CM和MR增加了HA和FA的脂肪結(jié)構(gòu),使分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,且MS對(duì)HA的效果最好,CM對(duì)FA的效果最好。施用不同來(lái)源有機(jī)物料土壤有機(jī)碳庫(kù)與玉米產(chǎn)量的相關(guān)性研究結(jié)果表明,(1)施用有機(jī)物料提高了玉米產(chǎn)量,且MR、CM和MS的增產(chǎn)效果好于其他有機(jī)物料。(2)MBC、DOC、LC及LC/SOC與玉米產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān),與K_(os)呈顯著負(fù)相關(guān)。(3)HA和FA的E_4/E_6比、ΔlogK值及脂肪碳/芳香碳與玉米產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)。(4)土壤SOC和RC與有機(jī)物料的木質(zhì)素、多酚、WOM、WHA、HSL及HAL顯著相關(guān)�？傮w來(lái)說(shuō),不同來(lái)源有機(jī)物料的化學(xué)組成、類(lèi)腐殖質(zhì)含量及結(jié)構(gòu)明顯不同,在腐解過(guò)程中各類(lèi)有機(jī)物的動(dòng)態(tài)變化及腐解特征也存在明顯差異。連續(xù)2年施用有機(jī)物料明顯改變了半干旱覆膜滴灌土壤的有機(jī)碳庫(kù),但不同來(lái)源有機(jī)物料的作用效果存在明顯差異。施用TL和MS有利于半干旱覆膜滴灌土壤有機(jī)碳和腐殖質(zhì)的積累。施用TL后土壤腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化,更有利于土壤有機(jī)碳的固定,而施用MS后土壤腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單化,且能有效地積累活性有機(jī)碳,更有利于土壤有機(jī)碳的更新。
【圖文】：

內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟扎賚特旗圖牧吉鎮(zhèn)(123°地區(qū)。年平均氣溫為 4.0℃，年降雨量為 300。年太陽(yáng)輻射總量為 5 362.46 MJ/m2�！�10℃有期為 150 d 左右。拱試土壤為黑鈣土，土壤層薄，，僅有 15 cm 左右，見(jiàn)圖 2.1。表 2-1 試驗(yàn)地基本理化性質(zhì)Tab.2-1 The basic properties of soil）速效鉀（mg/kg）堿解氮（mg/kg）含水量（%）電導(dǎo)率（μS/m）容重（g/cm3）緊51.36 84.82 9.49 143.27 1.13

注：表中同一行數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示各有機(jī)物料在 5%水平差異顯著。本試驗(yàn)采用機(jī)械化覆膜滴灌的栽培方式（圖 2.2），所用地膜為白地膜，厚8μm，寬 80 cm。/氮 6.24±0.24cd 1.51±0.32d 2.65±0.19d 13.19±0.92a 8.65±0.43b 5物(g/kg) 12.82±1.20c 15.55±2.27b 13.71±1.30c 11.04±1.26d 17.01±2.29a 1物(g/kg) 7.33±0.52a 6.47±0.43ab 5.20±0.71b 4.91±0.25b 6.57±0.55ab 酸(g/kg) 5.49±0.26b 9.07±1.24a 8.50±0.47ab 6.13±0.53b 10.44±2.22a 8(g/kg) 7.93±1.20dc 6.16±1.30c 8.19±1.18d 10.28±1.21c 17.45±2.21a 1(g/kg) 4.47±0.29c 4.19±0.25c 2.16±0.13d 5.97±0.34c 9.90±1.90a (g/kg) 3.46±0.22c 1.97±0.06d 6.03±0.40a 4.32±0.26b 7.55±0.85a C/H 0.57±0.01b 0.55±0.01b 0.63±0.01a 0.64±0.02a 0.53±0.01b O/C 0.39±0.01a 0.43±0.01a 0.38±0.01a 0.28±0.01a 0.36±0.01a
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S153.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2628641