秸稈腐解對(duì)土壤供鋅能力的影響

【摘要】：Zn作為動(dòng)植物所必需的微量元素,通過(guò)植物進(jìn)入食物鏈后,直接或間接的通過(guò)動(dòng)物進(jìn)入人類的膳食中,從而影響人體的營(yíng)養(yǎng)平衡及身體健康。陜西關(guān)中地區(qū)土壤屬于潛在性缺Zn土壤,該土壤中Zn供給不足、土壤的供Zn能力低下,農(nóng)作物和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)都受到較大的影響。解決潛在性缺Zn土壤供Zn不足問(wèn)題最有效的途徑即提高土壤有效Zn含量,提高土壤的供Zn能力,進(jìn)而提高農(nóng)作物籽粒Zn含量,保障人體健康。陜西關(guān)中地區(qū)以小麥-玉米一年兩熟輪作制度為主要的種植模式。該種植模式下每年產(chǎn)生大量的小麥和玉米秸稈,這些秸稈大部分沒(méi)有被有效利用,造成大量的資源浪費(fèi)。目前,有機(jī)肥的投入在逐漸減少,秸稈還田日益受到重視,秸稈可能代替有機(jī)肥成為進(jìn)入土壤的主要有機(jī)物料。秸稈還田不僅解決資源浪費(fèi)問(wèn)題,同時(shí)對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境也具有重要意義。眾所周知,秸稈中富含微量元素,Zn就是其中之一,Zn和其他微量元素可隨秸稈還田而歸還到土壤中,增加土壤中的Zn和其他微量元素含量。 本研究采用兩個(gè)室內(nèi)模擬秸稈(小麥秸稈和玉米秸稈)還田培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)定土壤全Zn、有效Zn、微生物量Zn、各形態(tài)Zn含量等指標(biāo),研究了秸稈還田降解對(duì)本身所含Zn的釋放、對(duì)土壤原有Zn和外源施入Zn形態(tài)轉(zhuǎn)化以及對(duì)土壤微生物量Zn含量的影響,為大田推廣提供理論依據(jù)。本研究得到以下主要結(jié)果: (1)為探討秸稈在土壤中腐解對(duì)其本身所含Zn的釋放及其對(duì)土壤原有Zn、外源施入Zn形態(tài)轉(zhuǎn)化以及對(duì)微生物量Zn(Mic-Zn)含量的影響,進(jìn)行了為期42 d的小麥秸稈腐解室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)。結(jié)果表明,秸稈在土壤中腐解時(shí)CO_2-C累積釋放量和土壤微生物量碳(Mic-C)隨著秸稈添加量的增加而顯著增加,而秸稈自身Zn含量高低以及外源施Zn對(duì)其均無(wú)明顯影響。土壤中無(wú)論是否添加秸稈,施入外源Zn均明顯增加了土壤Mic-Zn和土壤有效Zn(DTPA-Zn)含量,土壤交換態(tài)Zn(Ex-Zn)和松結(jié)有機(jī)態(tài)Zn(Wbo-Zn)含量也明顯增加;與低Zn秸稈相比,高Zn秸稈在土壤中腐解可明顯增加土壤Mic-Zn和DTPA-Zn含量,提高土壤Ex-Zn和Wbo-Zn比例。而且,秸稈腐解本身釋放的Zn主要轉(zhuǎn)化為有效性較高的Ex-Zn。 (2)通過(guò)室內(nèi)模擬培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),探討了玉米秸稈腐解對(duì)自身Zn釋放、土壤原有Zn和外源施入Zn形態(tài)轉(zhuǎn)化及其對(duì)土壤Mic-Zn含量的影響。結(jié)果表明,為期42 d的室內(nèi)培養(yǎng),秸稈在土壤中腐解時(shí),CO_2-C累積釋放量隨著秸稈添加量的增加平均增加了38.69%,而秸稈自身Zn含量高低以及外源施Zn對(duì)其無(wú)明顯影響;土壤Mic-C含量隨秸稈添加量的增加而增加,與秸稈自身Zn含量高低以及外源施Zn與否無(wú)關(guān)。土壤中無(wú)論是否添加秸稈,施入外源Zn時(shí),土壤Mic-Zn和土壤DTPA-Zn含量分別較對(duì)照增加228.42%和131.51%,土壤Ex-Zn和Wbo-Zn含量也明顯增加;與低Zn秸稈相比,高Zn秸稈在土壤中腐解時(shí),土壤DTPA-Zn含量增加了25.06%,土壤Ex-Zn和Wbo-Zn含量也有所增加。而且,秸稈在石英砂中腐解,即秸稈腐解本身釋放的Zn主要轉(zhuǎn)化為有效性較高的Ex-Zn。 (3)為探討秸稈腐解對(duì)土壤供Zn能力的影響,將小麥和玉米秸稈添加到土壤中,在相同的條件下分別進(jìn)行了為期42 d天的室內(nèi)培養(yǎng)。結(jié)果表明,小麥和玉米秸稈在土壤中腐解,其CO_2-C累積釋放量和土壤Mic-C、N均隨著秸稈添加量的增加而增加,秸稈自身Zn含量高低和外源施Zn對(duì)其無(wú)明顯影響。相同培養(yǎng)條件下,土壤環(huán)境加速了小麥秸稈的腐解,培養(yǎng)介質(zhì)對(duì)玉米秸稈腐解無(wú)明顯影響。土壤施Zn時(shí)土壤Mic-Zn和DTPA-Zn含量均明顯增加,高Zn含量的小麥和玉米秸稈在土壤中腐解也較為明顯增加了二者的含量,土壤中添加秸稈并配施Zn肥較僅添加秸稈明顯提高土壤Mic-Zn和DTPA-Zn的含量。小麥和玉米秸稈添加到土壤或石英砂中均明顯增加了Ex-Zn的含量,兩種秸稈在土壤中腐解,土壤全Zn和各形態(tài)Zn含量均不同程度增加,Wbo-Zn則明顯增加。 總之,秸稈腐解過(guò)程中,CO_2-C累積釋放量和土壤Mic-C、N含量隨著秸稈添加量的增加而增加,秸稈Zn含量和外源施Zn對(duì)其無(wú)明顯影響;土壤施Zn和高Zn秸稈腐解明顯增加土壤Mic-Zn、全Zn、DTPA-Zn以及各形態(tài)Zn的含量,秸稈腐解明顯提高土壤有效Zn含量,提高對(duì)有效Zn貢獻(xiàn)較大的有機(jī)態(tài)Zn的含量,因此提高了土壤的供Zn能力。 【關(guān)鍵詞】：土壤微生物量鋅 鋅形態(tài) 土壤供鋅能力 秸稈腐解
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：S153
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 前言11-19
• 1.1 研究目的和立題意義11-12
• 1.2 文獻(xiàn)綜述12-19
• 1.2.1 土壤中的鋅12-15
• 1.2.2 秸稈還田現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 秸稈還田與土壤供鋅能力16-19
• 第二章 小麥秸稈腐解對(duì)自身鋅釋放及土壤供鋅能力的影響19-28
• 2.1 材料與方法20-21
• 2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)材料20
• 2.1.2 試驗(yàn)過(guò)程20
• 2.1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法20-21
• 2.2 結(jié)果與分析21-25
• 2.2.1 不同處理下秸稈腐解對(duì)CO_2 釋放量及微生物量碳、氮含量的影響21-22
• 2.2.2 秸稈腐解對(duì)土壤微生物量Zn 和有效Zn 的影響22-23
• 2.2.3 秸稈腐解對(duì)土壤不同形態(tài)Zn 和全Zn 的影響23-25
• 2.2.4 土壤Mic-Zn、各形態(tài)Zn 與DTPA-Zn 的相關(guān)關(guān)系25
• 2.3 討論25-28
• 2.3.1 秸稈腐解對(duì)CO_2-C 累積釋放與土壤微生物量碳氮含量的影響25-26
• 2.3.2 秸稈腐解對(duì)土壤微生物量鋅的影響26-27
• 2.3.3 秸稈腐解對(duì)土壤DTPA-Zn、鋅形態(tài)以及全鋅含量的影響27
• 2.3.4 土壤DTPA-Zn 和各形態(tài)鋅的相關(guān)關(guān)系27-28
• 第三章 玉米秸稈腐解對(duì)土壤鋅形態(tài)和土壤供鋅能力的影響28-35
• 3.1 材料與方法29-30
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)材料29
• 3.1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法29-30
• 3.2 結(jié)果與分析30-33
• 3.2.1 秸稈腐解對(duì)CO_2-C 累積釋放量以及土壤微生物量碳、氮的影響30-31
• 3.2.2 秸稈腐解對(duì)土壤微生物量Zn 和DTPA-Zn 的影響31
• 3.2.3 秸稈腐解對(duì)土壤各形態(tài)Zn 和全Zn 的影響31-33
• 3.3 結(jié)論與討論33-35
• 3.3.1 秸稈腐解過(guò)程中CO_2 釋放和土壤微生物量C、N 含量的變化33
• 3.3.2 秸稈腐解對(duì)土壤微生物量Zn 和土壤DTPA-Zn 的影響33-34
• 3.3.3 秸稈腐解過(guò)程中土壤各形態(tài) Zn 含量變化及秸稈腐解對(duì)土壤全Zn 含量的影響34-35
• 第四章 秸稈腐解對(duì)土壤有效鋅及土壤供鋅能力的影響35-43
• 4.1 材料與方法36
• 4.2 結(jié)果與分析36-40
• 4.2.1 不同條件下秸稈腐解過(guò)程中 CO_2-C 累積釋放和土壤微生物量碳氮含量的變化36-37
• 4.2.2 不同條件下秸稈腐解過(guò)程中土壤微生物量Zn和土壤DTPA-Zn含量的變化37-38
• 4.2.3 不同條件下秸稈腐解過(guò)程中土壤各鋅形態(tài)和全鋅含量的變化38-40
• 4.3 結(jié)論與討論40-43
• 4.3.1 秸稈腐解過(guò)程中CO_2-C 釋放量和土壤微生物量C、N 含量的變化40-41
• 4.3.2 秸稈腐解過(guò)程中土壤微生物量Zn 和DTPA-Zn 含量的變化41
• 4.3.3 秸稈腐解過(guò)程中土壤各形態(tài)Zn 和全Zn 含量的變化41-43
• 第五章 結(jié)論43-45
• 參考文獻(xiàn)45-52
• 致謝52-53
• 作者簡(jiǎn)介53

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