秸秆深还对土壤团聚体中腐殖质组成与结构特征的影响

【摘要】：传统的秸秆还田存在着影响种子发芽生长、土壤升温慢和病虫害增加等问题。秸秆深还(Deep application of straw,DAS)不仅能解决秸秆焚烧的问题,还能达到保碳、蓄水、培肥、稳产的目的,使秸秆还田得到改善。探究秸秆深还对土壤腐殖质的影响,可以为如何提高土地肥力、如何利用秸秆深还创建合理耕层提供理论依据。本试验以黑土和潮褐土为研究对象,采用湿筛法将其分为2mm、2~0.25mm、0.25~0.053mm和0.053mm这4个粒级,通过腐殖质组成修改法确定土壤腐殖质各组分有机碳含量,提取土壤胡敏酸(HA)和胡敏素(Hu),通过元素组成、红外光谱和差热分析确定HA和Hu的结构特征,从而确定秸秆深还对土壤团聚体中腐殖质组成与结构特征的影响。结果表明:(1)黑土和潮褐土优势粒级是2~0.25mm粒级,黑土优势粒级含量是表层低于亚表层。秸秆深还(DAS)促使黑土优势粒级增加,潮褐土2个大粒级增加。(2)黑土有机碳含量一般高于潮褐土。黑土对照、潮褐土对照和其深施秸秆800kg/667m2处理中有机碳含量都是表层高于亚表层。秸秆深还促使黑土和潮褐土中有机碳含量增加。(3)潮褐土团聚体中FA、HA和Hu有机碳含量最大值分别存在于0.053mm、2~0.25mm和2mm粒级,PQ最大值在2~0.25mm粒级。随秸秆深还量的增加,HA、Hu含碳量和PQ由表层大于亚表层变为表层低于亚表层。秸秆深还有利于亚表层HA和Hu含碳量积累,PQ值升高,腐殖化程度升高,腐殖质品质得到改善。(4)黑土对照土壤中HA的含碳量和缩合度高于潮褐土,氧化度低于潮褐土,黑土HA品质优于潮褐土。潮褐土2~0.25mm粒级的含碳量最大,氧化度最小;0.053mm粒级与之相反。与亚表层相比,黑土和潮褐土表层中HA的平均含碳量都高于亚表层,氧化度都低于亚表层,此外黑土缩合度和热稳定性低于亚表层,脂族碳/羧基碳和脂族碳/芳香碳高于亚表层,表层HA的结构更简单、年轻。秸秆深还促使黑土和潮褐土HA的氧化度降低,黑土的缩合度和热稳定性下降。(5)黑土Hu的含碳量、缩合度比相应的HA高,氧化度较低。秸秆深还促使黑土表层和亚表层团聚体中Hu的氧化度和稳定性降低,脂族链烃减少,活性结构增多,Hu的结构趋于简单化、年轻化。 【关键词】：秸秆深还 团聚体 土壤腐殖质组分 胡敏酸 胡敏酸 元素组成 红外光谱 差热分析
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 前言8-14
• 1.1 研究背景及目的8-9
• 1.2 国内外研究进展9-12
• 1.3 研究内容12-14
• 2. 材料与方法14-19
• 2.1 试验设计及供试土壤14-16
• 2.2 分析测定方法16-19
• 3. 结果与分析19-43
• 3.1 秸秆深还对土壤团聚体组成的影响19-20
• 3.2 秸秆深还对土壤有机碳含量的影响20-23
• 3.3 秸秆深还对土壤腐殖质组成的影响23-27
• 3.4 秸秆深还对土壤中HA结构特征的影响27-38
• 3.5 秸秆深还对土壤中HU结构特征的影响38-43
• 4. 讨论43-47
• 4.1 秸秆深还促使土壤大团聚体形成的原因43
• 4.2 秸秆深还促使土壤团聚体中有机碳含量增加的作用机理43-44
• 4.3 秸秆深还影响土壤团聚体中FA、HA和HU含碳量变化的原因44
• 4.4 秸秆深还促使土壤团聚体中HA结构性质变化的机理44-45
• 4.5 秸秆深还促使土壤团聚体中HU结构性质变化的原因45-47
• 5. 结论47-48
• 参考文献48-54
• 作者简介54-55
• 致谢55

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