厭氧和好氣條件下油菜秸稈腐解的紅外光譜特征研究

【摘要】：采用尼龍網(wǎng)袋法,研究了油菜(Brassica campestris L.)秸稈在厭氧和好氣條件下的腐解規(guī)律及其紅外光譜特征。結(jié)果表明:油菜秸稈還田后,腐解速率表現(xiàn)為前期快、后期較慢的規(guī)律。在360 d培養(yǎng)時間內(nèi),厭氧和好氣條件下的油菜秸稈腐解率分別為60.50%和68.20%,腐解速率常數(shù)(k)分別為0.004-d-1和0.010-d-1,腐解1/2時所需時間分別為229 d和117 d。在厭氧和好氣條件下,油菜秸稈的碳釋放率分別為70.33%和77.43%,厭氧條件下的釋放速率常數(shù)(0.025-d-1)低于好氣條件(0.026-d-1)。油菜秸稈中氮的釋放率分別為82.20%和87.48%,油菜秸稈在厭氧條件下的氮殘留量比其在好氣條件下高38.25%,且達到顯著性差異水平(P0.05)。厭氧條件下的氮殘留率始終高于好氣條件下,且在60~90 d培養(yǎng)期內(nèi)差異最大。紅外圖譜分析顯示,油菜秸稈腐解過程最明顯的變化在波數(shù)為3 430~3 410 cm-1、2 930 cm-1處,吸收峰吸收強度降低,表明油菜秸稈的脂族性下降。在波數(shù)為1 740 cm-1、1 419~1 425 cm-1處的吸收峰吸收強度降低,表明油菜秸稈木質(zhì)素含量下降,且厭氧條件下的吸收強度高于其在好氣條件下,表明厭氧條件的木質(zhì)素殘留較多。結(jié)果表明,油菜秸稈中羥基、甲基、亞甲基含量隨腐解時間延長而降低,碳水化合物減少,脂族性下降,芳構(gòu)化程度增強。好氣條件有利于秸稈中纖維素、半纖維素和脂肪族化合物的分解,提高其芳香性,對土壤碳、氮的補充作用更大。 【作者單位】： 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 油菜 秸稈 厭氧 好氣 腐解規(guī)律 紅外光譜
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(31328020) 國家科技支撐計劃項目(2013BAD07B08,2012BAD04B09)資助
【分類號】：S141.4
【正文快照】： 作物秸稈作為農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中重要的生物資源,富含大量有機質(zhì)。秸稈還田后在微生物的作用下可以釋放出植物生長所需的氮(N)、磷(P)、鉀(K)和微量元素,并可改善土壤團聚體結(jié)構(gòu)。秸稈還田是維持和提高土壤肥力和作物產(chǎn)量的有效途徑之一[1?3]。作物秸稈的腐解過程既受到秸稈本身

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