本文關(guān)鍵詞：牛糞有機(jī)肥培肥土壤的機(jī)理及不同作物的激發(fā)效應(yīng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,由于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)政策、土地利用方式、種植制度和施肥制度的不斷變化,特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過分依賴化肥,忽視有機(jī)肥料的施用,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、土壤肥力退化、土壤板結(jié)、土壤環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量下降等問題,直接威脅到了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、食品安全和生態(tài)環(huán)境。國內(nèi)外研究表明,有機(jī)肥和化肥合理配合施用可以改善土壤環(huán)境,提高化肥的利用率,實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥的資源化,并降低投入成本,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。而不同種植模式下土壤固碳的特性和潛力不一樣,具體表現(xiàn)在土壤有機(jī)碳和腐殖質(zhì)特性存在差異。因此,本文通過盆栽與室內(nèi)分析試驗(yàn),采用元素組成分析法、紅外光譜分析(IR)、核磁共振光譜分析(NMR)等分析方法,系統(tǒng)研究了土壤中施用不同牛糞有機(jī)肥培肥的土壤效應(yīng)差異性規(guī)律,探討了不同牛糞有機(jī)肥培肥土壤對(duì)植菜土壤和大豆重茬土壤效應(yīng)的差異性規(guī)律,為實(shí)現(xiàn)牛糞資源化,改善植菜土壤和大豆重茬土壤質(zhì)量,提高蔬菜和作物產(chǎn)量方式提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。對(duì)比研究了蠐螬處理過程與生物堆腐和自然腐解處理,揭示了不同牛糞處理過程中溫度因素、酸堿度、C\N轉(zhuǎn)化及腐殖質(zhì)的變化特征。對(duì)不同處理牛糞施入土壤后對(duì)土壤的培肥作用進(jìn)行了系統(tǒng)分析,探明了不同處理牛糞對(duì)土壤理化性質(zhì)及腐殖質(zhì)特征影響的差異性。研究了在不同作物栽培制度下,對(duì)不同牛糞施入相同土壤后,土壤的吸附-解吸特性、腐殖質(zhì)的元素組成和結(jié)構(gòu)特征,證明了不同處理牛糞對(duì)上述土壤理化性質(zhì)的影響,因栽植作物的不同而存在差異,即不同作物土壤培肥具有激發(fā)作用。主要研究結(jié)果與結(jié)論如下:1、腐解牛糞和蠐螬牛糞在處理過程中,NH4+-N含量均先增加后降低,NO3--N含量均增加,類胡敏酸的縮合度和芳構(gòu)化程度顯著增加。腐解牛糞處理的NO3--N含量增幅顯著高于新鮮牛糞處理和接種蠐螬處理。蠐螬牛糞和腐解牛糞能夠明顯提升土壤團(tuán)聚作用,促進(jìn)0.25-10mm粒徑范圍土壤大團(tuán)聚體含量及土壤有機(jī)碳含量提高,團(tuán)聚體平均重量直徑均顯著降低。對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分除全磷外均有提升作用。腐解處理和蠐螬處理牛糞施入土壤CO2累積釋放量顯著降低,NH3釋放量均表現(xiàn)為先升后減的變化趨勢。2、施用牛糞處理對(duì)土壤不同結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的含量存在著不同影響。不同處理牛糞施入土壤后,土壤松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)和穩(wěn)結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量均顯著升高;而聯(lián)結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量顯著下降。施用蠐螬牛糞和腐解牛糞處理在一定程度上促進(jìn)了土壤腐殖質(zhì)中胡敏酸成分的增加。均能顯著提高土壤酶活性和細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量。不同種植方式對(duì)土壤微生物區(qū)系影響不顯著。3、牛糞培肥的植菜土與大豆重茬土對(duì)腐解牛糞中水溶性有機(jī)物吸附特征均以Freundlich方程擬合最優(yōu),解吸等溫線均以Langmuir方程擬合程度最好。植菜土對(duì)胡敏酸的吸附強(qiáng)度略高于大豆重茬土,而大豆重茬土對(duì)胡敏酸的吸附能力高于植菜土。植菜土與大豆重茬土對(duì)胡敏酸的吸附過程和解吸過程均以Temkin方程擬合最優(yōu)。吸附動(dòng)力學(xué)過程符合Elovich方程。大豆重茬土對(duì)水溶性有機(jī)物的吸附強(qiáng)度高于植菜土,而對(duì)其水溶性有機(jī)物的吸附能力也高于植菜土。4、植菜土壤中,胡敏酸(HA)的芳香碳和芳構(gòu)化程度增加,富里酸(FA)的芳構(gòu)化程度降低。新鮮牛糞處理胡敏酸的烷基成分、羧酸化合物和芳香環(huán)類化合物增加顯著,富里酸的羧酸化合物和酰胺類化合物顯著增加;蠐螬牛糞處理顯著增加了胡敏酸碳水化合物或多糖類成分;腐解牛糞處理顯著增加了富里酸烷基成分和碳水化合物成分。大豆重茬土壤中,新鮮牛糞處理顯著增加了土壤胡敏酸和富里酸的羧酸化合物,腐解牛糞處理顯著增加了土壤富里酸烷基成分和碳水化合物成分,蠐螬牛糞處理顯著增加了土壤胡敏酸的碳水化合物或多糖類成分。
【關(guān)鍵詞】：牛糞 培肥土壤 激發(fā)效應(yīng)
【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】：2015
【分類號(hào)】：S141
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-24
• 1.1 研究目的及意義13-16
• 1.1.1 研究目的13-14
• 1.1.2 研究意義14-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 施用畜禽糞便有機(jī)肥對(duì)團(tuán)聚體組成的影響16-17
• 1.2.2 施用畜禽糞便有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量的影響17-19
• 1.2.3 施用畜禽糞便有機(jī)肥后腐殖質(zhì)組成及結(jié)合形態(tài)的變化19-21
• 1.2.4 施用畜禽糞便有機(jī)肥后土壤微生物和酶活性變化21
• 1.3 研究內(nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新點(diǎn)21-24
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容21-22
• 1.3.2 技術(shù)路線22
• 1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)22-24
• 第二章 材料與方法24-29
• 2.1 供試材料24-25
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)25
• 2.3 測定項(xiàng)目及方法25-28
• 2.3.1 牛糞不同處理過程中碳氮養(yǎng)分與腐殖質(zhì)25-26
• 2.3.2 土壤團(tuán)聚體組成和穩(wěn)定性26
• 2.3.3 土壤化學(xué)性質(zhì)26
• 2.3.4 CO2和NH3釋放的培養(yǎng)及測定26
• 2.3.5 土壤結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)26
• 2.3.6 土壤酶活性26
• 2.3.7 土壤微生物區(qū)系26-27
• 2.3.8 土壤腐殖質(zhì)元素含量及結(jié)構(gòu)組成27
• 2.3.9 水溶性有機(jī)物、胡敏酸的提取27
• 2.3.10 土壤對(duì)水溶性有機(jī)物、胡敏酸的吸附解吸27-28
• 2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析28-29
• 第三章 牛糞不同處理過程中碳氮轉(zhuǎn)化與腐殖質(zhì)變化29-36
• 3.1 結(jié)果與分析29-34
• 3.1.1 牛糞不同處理過程溫度變化29-30
• 3.1.2 牛糞不同處理過程p H值變化30
• 3.1.3 牛糞不同處理過程氮素變化30-31
• 3.1.4 牛糞不同處理過程有機(jī)碳含量變化31-32
• 3.1.5 牛糞不同處理過程胡敏酸和富里酸含量變化32-33
• 3.1.6 牛糞不同處理過程HA/FA和E4/E6變化33-34
• 3.2 討論34-35
• 3.3 小結(jié)35-36
• 第四章 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響36-49
• 4.1 結(jié)果與分析36-46
• 4.1.1 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體的影響36-39
• 4.1.2 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響39-41
• 4.1.3 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳的影響41-42
• 4.1.4 不同牛糞有機(jī)肥土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性比較42-44
• 4.1.5 團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)間的相關(guān)性44-46
• 4.2 討論46-47
• 4.3 小結(jié)47-49
• 第五章 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響49-64
• 5.1 結(jié)果與分析49-59
• 5.1.1 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤p H值的影響49
• 5.1.2 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及C/N的影響49-52
• 5.1.3 不同牛糞有機(jī)肥CO2釋放動(dòng)態(tài)變化52-53
• 5.1.4 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤氮的影響53
• 5.1.5 不同牛糞有機(jī)肥NH3釋放動(dòng)態(tài)變化53-55
• 5.1.6 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤磷素的影響55
• 5.1.7 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤鉀素的影響55-56
• 5.1.8 土壤理化性質(zhì)間相關(guān)性分析56-57
• 5.1.9 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤重金屬的影響57-59
• 5.2 討論59-62
• 5.3 小結(jié)62-64
• 第六章 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的影響64-74
• 6.1 結(jié)果與分析64-72
• 6.1.1 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)的影響64-66
• 6.1.2 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤聯(lián)結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)的影響66-67
• 6.1.3 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤穩(wěn)結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)的影響67-69
• 6.1.4 種植系統(tǒng)中土壤腐殖質(zhì)松/聯(lián)、松/穩(wěn)和聯(lián)/穩(wěn)的變化情況69-70
• 6.1.5 種植系統(tǒng)中土壤松、聯(lián)、穩(wěn)結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)占有機(jī)碳的百分比70-72
• 6.2 討論72-73
• 6.3 小結(jié)73-74
• 第七章 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤生物學(xué)活性的影響74-82
• 7.1 結(jié)果與分析74-80
• 7.1.1 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響74
• 7.1.2 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤脲酶活性的影響74-75
• 7.1.3 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響75-76
• 7.1.4 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤磷酸酶活性的影響76
• 7.1.5 土壤酶活性與土壤養(yǎng)分間的相關(guān)性分析76
• 7.1.6 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤中細(xì)菌數(shù)量的影響76-77
• 7.1.7 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤中真菌數(shù)量的影響77-78
• 7.1.8 不同牛糞有機(jī)肥對(duì)土壤中放線菌數(shù)量的影響78-80
• 7.2 討論80-81
• 7.3 小結(jié)81-82
• 第八章 牛糞培肥土壤對(duì)有機(jī)物的吸附-解吸研究82-93
• 8.1 結(jié)果與分析82-91
• 8.1.1 植菜土與大豆重茬土對(duì)水溶性有機(jī)物的吸附及解吸82-83
• 8.1.2 植菜土與大豆重茬土對(duì)水溶性有機(jī)物的吸附等溫線83-84
• 8.1.3 植菜土與大豆重茬土對(duì)所吸附水溶性有機(jī)物的解吸等溫線84
• 8.1.4 離子強(qiáng)度對(duì)植菜土和大豆重茬土吸附水溶性有機(jī)物的影響84-85
• 8.1.5 初始pH值對(duì)植菜土和大豆重茬土吸附水溶性有機(jī)物的影響85
• 8.1.6 植菜土與大豆重茬土對(duì)水溶性有機(jī)物的吸附量隨反應(yīng)時(shí)間變化規(guī)律85-86
• 8.1.7 植菜土與大豆重茬土對(duì)胡敏酸的吸附及解吸86-88
• 8.1.8 植菜土與大豆重茬土對(duì)胡敏酸的吸附等溫線88
• 8.1.9 植菜土與大豆重茬土對(duì)所吸附胡敏酸的解吸等溫線88
• 8.1.10 離子強(qiáng)度對(duì)植菜土和大豆重茬土吸附胡敏酸的影響88-89
• 8.1.11 初始pH值對(duì)植菜土和大豆重茬土吸附胡敏酸的影響89-90
• 8.1.12 植菜土與大豆重茬土對(duì)胡敏酸的吸附量隨反應(yīng)時(shí)間變化規(guī)律90-91
• 8.2 討論91-92
• 8.3 小結(jié)92-93
• 第九章 不同種植方式下牛糞培肥土壤腐殖質(zhì)元素和結(jié)構(gòu)組成研究93-108
• 9.1 結(jié)果與分析93-105
• 9.1.1 不同種植方式下牛糞培肥土壤腐殖質(zhì)元素組成分析93-97
• 9.1.2 不同種植方式下牛糞培肥土壤腐殖質(zhì)紅外光譜分析97-100
• 9.1.3 不同種植方式下牛糞培肥土壤腐殖質(zhì)核磁共振分析100-105
• 9.2 討論105-107
• 9.3 小結(jié)107-108
• 第十章 結(jié)論108-109
• 參考文獻(xiàn)109-123
• 作者簡介123-124
• 致謝124

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：261889