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[期刊] 中国农业科学  [作者] 李然  徐明岗  孙楠  王晋峰  王斐  李建华  
【目的】研究不同碳氮比下秸秆腐解和养分释放的动力学特征及其影响因素,为秸秆资源充分利用和煤矿区复垦耕地质量提升提供理论依据。【方法】依托山西煤矿复垦试验基地,开展大田填埋试验。供试玉米和小麦秸秆烘干过2 mm筛,通过添加尿素将玉米和小麦秸秆C/N比分别调节为25和10,以不添加尿素的秸秆(其C/N比分别为52和74)为对照,秸秆均按有机碳8 g称取后混匀,装于尼龙网袋(0.38μm孔径)内,水平埋入试验基地15 cm深的土壤中。在埋入土壤后的第12、23、55、218、281、365天采集尼龙袋内样品,分析玉米和小麦秸秆的干物质残留量、养分(碳、氮、磷和钾)释放的动态变化。【结果】前55 d,添加氮肥加快了玉米秸秆的腐解,以C/N比为25时腐解效果最佳。添加氮肥加快了小麦秸秆的腐解,以C/N比为10时腐解效果最佳。氮的添加可以显著促进前55 d玉米秸秆碳、磷的释放;氮的添加可以显著加快小麦秸秆碳、氮和磷的释放,对小麦秸秆中钾释放的促进作用不显著。小麦和玉米秸秆腐解及氮钾释放的一级动力学方程用积温拟合优于用时间拟合,秸秆磷的释放不适用衰减指数方程拟合。当积温为年积温(4 600℃)时,小麦和玉米秸秆碳、氮、磷和钾释放率的平均值分别为49.2%、39.5%、40.8%和90.3%;当累积积温达到1 125℃时,秸秆钾素释放85%以上。秸秆的腐解主要受温度、有机碳、木质素和半纤维素影响。【结论】施氮能加快玉米秸秆前期的腐解和碳、磷的释放,可以显著加快小麦秸秆的腐解和碳、氮、磷的释放。用温度拟合的方程比时间方程更能反映秸秆的腐解和氮钾释放过程。秸秆腐解主要受土壤温度,秸秆中有机碳、木质素和半纤维素含量的影响。因此,应结合煤矿区的水热条件,进行实时实地秸秆还田并配施适量的尿素,以提高复垦土壤的氮磷钾含量。
[期刊] 华北农学报  [作者] 张静  邹雨坤  李光义  侯宪文  李勤奋  
为了探明菠萝茎叶还田在土壤中的腐解及养分释放效应,采用网袋法模拟秸秆还田,研究覆土、覆土覆膜和仅覆膜方式下菠萝茎叶碳、氮、磷、钾养分的释放特征。结果表明:不同还田方式下,菠萝茎叶在0~30 d腐解速率较快,还田30 d后,覆土、覆土覆膜和仅覆膜处理下菠萝茎叶质量累积腐解率分别为38.0%,53.5%,59.4%,覆土覆膜处理下各养分释放率占总养分释放率的60%以上;还田180 d后,各处理下菠萝茎叶腐解率分别占总腐解率的96.0%,97.5%,95.5%,基本腐解完全;还田240 d后,菠萝茎叶碳、氮、磷、钾养分的累积释放率分别为81.2%~85.7%,70.8%~78.6%,74.7%~78...
[期刊] 华北农学报  [作者] 邹雨坤  李光义  侯宪文  程威  田路园  张红燕  李勤奋  
为了探明甘蔗叶在土壤中腐解及养分释放特征,应用网袋法模拟秸秆还田方式,研究了不同还田方式下甘蔗叶碳、氮、磷、钾养分的释放特征。结果表明:不同还田方式下,甘蔗叶在0~60 d腐解速度较快,在180 d时,覆土、覆土覆膜和仅覆膜处理下甘蔗叶的质量累积减少率分别为95.1%,94.6%,82.1%,表现为覆土>覆土覆膜>覆膜。腐解过程中甘蔗叶养分的释放速率表现为K>P>N≈C。180 d,碳、氮、磷、钾的累积释放率分别为83.0%~95.0%,82.0%~95.1%,73.5%~97.0%,98.4%~99.7%。考虑甘蔗叶还田养分的释放情况,可以适量减少基肥中钾肥的用量,覆土处理下,养分释放率最高...
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 彭成林   徐大兵   周勇   佀国涵   赵书军   刘威   周剑雄  
为探究持续泡水条件下小龙虾参与水稻秸秆腐解过程与特征,完善稻虾模式水稻秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展,采用自制尼龙网箱法,在稻虾环沟模式的养殖沟内,以不养虾为对照,模拟研究小龙虾扰动下水稻秸秆的腐解特性、养分释放特征及其表面微观结构变化特点。结果显示,无论是否有小龙虾参与,水稻秸秆各时段平均腐解率表现出快—慢—快—慢—快的特点;150 d及以前,有虾处理与无虾处理各时段腐解量、累计腐解率和各时段平均腐解率差异均不显著,180 d及以后各指标均表现为有虾处理显著高于无虾处理,至210 d时,有虾处理水稻秸秆累计腐解率达85.67%,比无虾处理高出12.35百分点。秸秆养分累积释放率均表现为K>P>N;150 d及以后,有虾处理N累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,180 d及以上,有虾处理P累积释放率和总养分累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,至210 d,有虾处理K累积释放率表现出高于无虾处理的趋势。120 d及以后,有虾处理的秸秆表面结构受破坏程度明显大于无虾处理。结果表明,稻虾环沟模式下,小龙虾扰动能增加中后期水稻秸秆表面微观结构的受破坏程度,促进后期水稻秸秆腐解和养分释放。
[期刊] 草业科学  [作者] 秦宇航   吴玉红   王吕   淡亚彬   陈浩   郝兴顺   王地   杨杰  
研究汉中地区水稻(Oryza sativa)-绿肥轮作制下翻压还田绿肥的腐解动态变化及养分释放特征,可为水稻-绿肥轮作生产中的水稻科学施肥提供理论依据。以紫云英(Astragalus sinicus)、毛叶苕子(Vicia villosa)、山黧豆(Lathyrus cicera)和箭筈豌豆(Vicia sativa)为供试材料,进行145 d的田间原位埋袋腐解试验,并定期观测4种豆科绿肥腐解变化及其养分释放特征。结果表明,绿肥腐解及其养分释放均表现为前期(0~14 d)快,后期(41~145 d)慢。经过145 d,紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆的累计腐解率分别为74.58%、74.17%、72.14%和72.57%,而其氮磷钾平均累计释放率分别为85.64%、75.23%和96.22%。翻压量为22 500 kg·hm~(-2)的紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆腐解145 d后,氮素累计释放量分别为82.27、134.73、144.73和94.17 kg·hm~(-2),磷素累计释放量分别为14.68、21.39、21.21和17.25 kg·hm~(-2),钾素累计释放量分别为70.90、93.72、85.23和82.13 kg·hm~(-2)。4种绿肥的氮磷钾平均累计释放量分别为113.99、18.63和83.02 kg·hm~(-2),可为后茬水稻提供63.33%N、20.70%P_(2)O_(5)和79.07%K_(2)O。因此,紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆均适于汉中地区冬闲稻田种植,且其理论化肥减量顺序为毛叶苕子≈山黧豆>箭筈豌豆>紫云英,其中,水稻生育前期氮和钾减施潜力较大,建议水稻季氮肥和钾肥后移施用。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 熊又升  陈明亮  袁家富  赵书军  彭成林  徐祥玉  
采用电子显微镜探讨了3种有机聚合物包膜肥料的膜结构和厚度与养分释放的关系。扫描电镜的图像分析结果显示,膜的基本结构为叠加层状,叠层间有微小颗粒或孔隙,包膜尿素、包膜磷铵-1和包膜磷铵-2的膜平均厚度分别为65μm、35μm和45μm。膜的叠层致密程度和厚度与养分释放速度成负相关关系。采用电超滤(EUF)在短时间内确定包膜肥料氮养分释放量(g/kg)和时间(min)的关系,用数学方程进行拟合,建立了包膜尿素、包膜磷铵-1和包膜磷铵-2的氮养分释放动力学经验方程分别为y=2.162x-3.973,y=2.817x+20.867和y=2.434x+4.733。从而,可以快速鉴别包膜肥料的控释特性。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 宋金凤  刘星平  孙金兵  黄文斌  马瑞  崔晓阳  
模拟东北林区主要森林凋落物淋洗液中草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐浓度范围,配制0.5和2.0 mmol/L等不同浓度草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液,分别用上述溶液以不同的浸提时间和次数浸提处理A1层暗棕壤,探讨不同浸提时间和次数处理时有机酸的磷释放效果,并确定最佳浸提时间。研究旨在探明草酸和柠檬酸对暗棕壤磷的持续活化效应,明确有机酸对暗棕壤磷素的活化程度和动力学特征。结果表明,用草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐浸提A1层暗棕壤时,随浸提时间延长磷释放量先增后减,有最佳浸提时间,大多数处理为12 h。从磷累积释放量上看,在1~72 h内,上述浸提剂对A1层暗棕壤的磷释放动力学能很好地用对数方程...
[期刊] 草业科学  [作者] 张荣琴  刘辰  李夏浩祺  杨剑锋  李会科  
采用荧光激发–发射光谱和平行因子分析(EEM-PARAFAC)相结合的方法,分析了渭北黄土高原生草物质腐解过程中溶解性有机物(DOM)含量、组分和光谱特征,以期为果园生草翻压腐解和果园土壤管理评价提供数据和理论支持。结果表明,不同生草物质腐解的过程中,腐解速率大小为白三叶(Trifolium repens)(WC)>小冠花(Securigera varia Lassenn)(CV)>鸡脚草(Dactylis glomerata)(OG)。EEM-PARAFAC将各生草物质腐解的DOM荧光主要组分鉴定为1个类腐殖酸组分(C1)和2个类蛋白组分(C2、C3);各生草物质腐解的过程中类蛋白质组分的荧光强度远高于类腐殖酸组分,且C2组分占主导地位。豆科植物白三叶总荧光强度的值高于小冠花和鸡脚草处理;小冠花处理在腐解的过程中微生物源为DOM的主要来源,而白三叶和鸡脚草是混合来源,即陆生植物腐殖质和微生物源。各生草物质腐殖化系数(HIX)表现为小冠花>鸡脚草>白三叶;紫外指标(SUVA254)表现为鸡脚草>小冠花>白三叶,且随着腐解天数延长依次增大。综合溶解性有机物含量、组分及光谱特征的变化以及主成分分析的结果,在渭北旱塬,豆科植物白三叶作为腐解材料时更易于分解和释放溶解性有机养分。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 王瑾  李小坤  鲁剑巍  王筝  占丽平  
【目的】研究不同含钾矿物中钾的释放及动力学,为土壤钾素肥力的合理评价及土壤钾的高效利用提供理论依据。【方法】以常见含钾矿物(黑云母、白云母、正长石、微斜长石)为材料,采用低分子量有机酸(草酸、酒石酸)和无机酸(硝酸)连续浸提的方法,研究钾素释放规律及动力学。【结果】与水(对照)相比,酒石酸、草酸和硝酸累积提取黑云母钾量显著增加了2.7倍、4.1倍、22.3倍;提取白云母的钾量显著增加了61.2%、106.5%和226.8%;提取正长石的钾量显著增加了39.0%、87.6%和154.6%;提取微斜长石的钾量显著增加了44.5%、88.9%和158.7%。分别用一级动力学模型、双常数模型、扩散模型...
[期刊] 林业科学  [作者] 宋曰钦  谢宗强  翟明普  贾黎明  
采用网袋法研究三倍体毛白杨落叶、小枝(直径小于0.5 cm)、细根(直径小于2mm)和皮的分解速率以及N,P动态。结果表明:4种有机残体在357天中分解速率存在显著性差异,到试验结束时(2008年11月)细根的分解率最大(42.5%),其次是落叶(30.5%)和皮(26.0%),小枝的分解率最低(20.9%);Olson指数方程对4种有机残体的分解拟合效果较好,相关系数R2为0.96~0.98,由此计算得到4种有机残体的年分解率分别为42.88%,31.74%,26.25%和20.54%;不同有机残体分解初期存在N,P元素富集现象,但富集程度与富集持续的时间存在差异,细根、叶、皮、小枝中N的富...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 王小利  周建斌  段建军  翟军海  
 采用7d静置法和土壤培养试验,对聚合物包膜控释肥料养分释放动态进行了研究。结果表明,供试的7种包膜肥料初期溶出率均小于12%,微分溶出率为0.26%~2.49%;培养期间,7种肥料配比的养分释放曲线斜率均随时间的延长而逐渐下降;养分释放曲线根据其斜率可分为3组:2种控释肥单施或配合施用的最低,单施尿素的最高,尿素与控释肥配合施用的居中;各处理的氮释放动力学方程均达到显著或极显著水平,可用一级动力学方程描述其养分释放特性;速率常数k既可反映控释肥料氮素释放速率的快慢,又可描述肥料的配比效应。与控释肥单施或其配合施用相比,尿素与控释肥配比施用,氮素释放速率增加了65.4%~164.5%,释放期缩...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 胡超   冯衍闯   刘金仓   赵文康   董振山   梁淼   张峻松   务文涛  
测定加热卷烟常用香料糠醛和香兰素在不同升温速率(10、20、40℃/min)由30℃升至350℃的热重数据,运用3种非等温热分析方法(Coats-Redfern法(CR)、Kissinger-Akahira-Sunose法(KAS)、Flynn-Wall-Ozawa法(FWO)拟合糠醛和香兰素的热释放过程,采用管式炉和气相色谱质谱联用仪确定糠醛和香兰素的热释放产物。结果表明:糠醛有2个失重阶段,香兰素有1个失重阶段;随着加热温度从30℃提高至350℃,糠醛的热释放特性指数由2.54×10~(-3)增加至3.19×10~(-2),香兰素的热释放特性指数由3.21×10~(-4)增加至5.63×10~(-3);基于多升温速率KAS和FWO的动力学分析显示,转化率为0.7时,糠醛的活化能最高,转化率为0.8时,香兰素活化能最高,KAS法所得糠醛和香兰素的平均活化能分别为86.26 kJ/mol和84.89 kJ/mol,FWO法所得糠醛和香兰素的平均活化能分别为88.72kJ/mol和89.09 kJ/mol;基于CR法的动力学分析表明,三维扩散模型D3可较好地描述糠醛和香兰素的热释放过程。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 胡超   冯衍闯   刘金仓   赵文康   董振山   梁淼   张峻松   务文涛  
测定加热卷烟常用香料糠醛和香兰素在不同升温速率(10、20、40℃/min)由30℃升至350℃的热重数据,运用3种非等温热分析方法(Coats-Redfern法(CR)、Kissinger-Akahira-Sunose法(KAS)、Flynn-Wall-Ozawa法(FWO)拟合糠醛和香兰素的热释放过程,采用管式炉和气相色谱质谱联用仪确定糠醛和香兰素的热释放产物。结果表明:糠醛有2个失重阶段,香兰素有1个失重阶段;随着加热温度从30℃提高至350℃,糠醛的热释放特性指数由2.54×10~(-3)增加至3.19×10~(-2),香兰素的热释放特性指数由3.21×10~(-4)增加至5.63×10~(-3);基于多升温速率KAS和FWO的动力学分析显示,转化率为0.7时,糠醛的活化能最高,转化率为0.8时,香兰素活化能最高,KAS法所得糠醛和香兰素的平均活化能分别为86.26 kJ/mol和84.89 kJ/mol,FWO法所得糠醛和香兰素的平均活化能分别为88.72kJ/mol和89.09 kJ/mol;基于CR法的动力学分析表明,三维扩散模型D3可较好地描述糠醛和香兰素的热释放过程。
[期刊] 水产学报  [作者] 孙妙  李振兴  曲欣  林洪  吴丽莎  
为制备一种能够缓慢释放的鱼类过敏原——小清蛋白的海藻酸钠微球,采用离子凝胶法制备出形态完好的海藻酸钠-小清蛋白微球,利用傅里叶红外光谱、差式扫描量热法、扫描电子显微镜等对其结构进行表征,并初步探究微球中小清蛋白在模拟肠液pH环境中的释放动力学参数。测得海藻酸钠对小清蛋白的包埋率为69.24%,蛋白装载率为21.06%,微球表面粗糙并分布有大量的微小孔洞,体外释放实验测得前5 h小清蛋白释放迅速,而后逐渐达到最大值,其释放动力学符合Higuchi模型和Ritger-Peppas模型。结果表明,海藻酸钠可以作为包埋小清蛋白的载体并实现小清蛋白的缓慢释放,其释放机理符合骨架溶蚀蛋白扩散机制。
[期刊] 华北农学报  [作者] 宁东峰  马卫萍  孙文彦  李志杰  王来清  曹卫东  
利用尼龙网袋,研究了油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦翻压于棉花田间15~20 cm土层,腐解及养分释放规律。研究表明,绿肥翻压43 d内干物重显著降低,前3 d腐解速度最快,后降低趋势变缓。翻压43 d时油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦腐解率达到81.7%,77.5%,62.2%;翻压113 d时腐解率分别达到89.6%,89.5%,76.2%。翻压21d内氮释放较快,3个品种氮矿化率都达到60%以上。磷在整个翻压期内释放较为平缓,翻压113 d时油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦磷矿化率分别达到89.6%,86.5%,75.6%。钾在翻压前期迅速释放,翻压9 d后,油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦钾的矿化率分...
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