不同沼液施用量对苏北沿海地区杨树人工林土壤微生物量碳的影响毕业论文_生态学毕业论文

不同沼液施用量对苏北沿海地区杨树人工林土壤微生物量碳的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

沼液是一种优质高效的有机化肥,通过把沼液直接直接施灌,即可以解决沼液的处置问题,又可以提供植物营养所需要的养分和水分,解决土壤地力衰退问题。本研究针对苏北沿海地区杨树人工林采取不同沼液施用方式(不施沼液以及施用低、中、高浓度沼液四种处理)措施,研究沼液的基本理化性质以及土壤微生物生物量碳对不同沼液水平的响应。实验分为4个组,每组设置4个重复。实验结果表明:

施用沼液能提高土壤中微生物量碳、氮的含量,在中等浓度沼液的水平下,其含量最高,说明施用沼液有利于改善土壤缺氮状况,提高土壤的供肥能力;土壤pH随着沼液浓度的增加而总体呈现下降的趋势,pH降低后更趋向于细菌生长的适宜范围(6.8-7.4)。这一趋势也与土壤中硝化细菌的增多、氨态氮转化为硝态氮等现象相符。但值得注意的是,土壤酸化也可能造成土壤微生物量减少;

该实验仅为沼液消解处理利用的林间短期效应,沼液人工林消解利用处理对微生物量碳、氮、土壤肥力和质量的综合影响还需长期试验验证。

关键词:沼液;微生物量碳;杨树人工林

The Effect of Biogas Slurry Fertilization on Soil Microbial Biomass Carbon of Poplar Plantation in a Coastal Area of Northern Jiangsu

ABSTRACT

The object is to apply different concentration of biogas slurry into poplar plantations compared with non-biogas slurry plantation to study the response of soil physicochemical property and soil microbial biomass carbon on various levels of biogas slurry.

Biogas slurry is one of superior quality and high efficiency. It can be used directly into soil, which is beneficial to plenty of aspects, such as solving the problem of biogas slurry settlement, providing nutrition and moisture, figuring out the problem of recession of soil fertility and so on. The experiment was designed into four treatments with four repeats for each treatment. The experimental results showed that the biogas slurry improved SMBC, SMBN quantity and it peaked at the middle level. The influence on SMBC was significant, which indicated that biogas slurry contributed to the soil nutrition.

With the level of biogas slurry rose, soil pH decreased, which catered to the comfortable situation for bacteria. This trend accorded with the increasing quantity of nitrobacteria and NH4 -N transforming to NO3 N. However, soil acidification may lead to the decreasing of microbial biomass quantity.

In present experiment, the short-term effects of the utilization of biogas slurry in field condition were studied, and the integrated influence of the digestion and utilization of biogas slurry in plantation on SMBC, SMBN. Soil fertility will be further investigated.

Key words:biogas slurry;poplar plantation;MBC

目 录

1 前言………………………………………………………………………………………1

1.1 沼液概况……………..…………………………………………………………1

1.1.1 沼液的主要成分和性质…………………………………………………1

1.1.2 沼液还田利用对土壤环境的影响………………………………………1

1.1.3 沼液还田利用的环境风险………………………………………………3

1.2 国内外研究概况…………………………………………………………………………4

1.3 研究目的及意义…………………………………………………………………………5

2 研究内容……………………………………….………………………………………6

2.1研究区概况………………………………………………………………………………6

2.2样地设置…………………………………….……………………………………………6

2.3样品采集与试验方法…………………..…………………………………………………6

2.4研究内容…………………………………………………………………………………………….7

2.5实验数据处理…………………….…………………………………………………………7

3实验结果与分析………………………………………………………8

3.1 不同沼液水平对土壤微生物量碳的影响…………………………………………….8

3.2 不同沼液水平对土壤微生物量氮的影响…………………………………………9

3.3 不同沼液水平对土壤理化性状的影响……………………………………….9

3.3.1 不同沼液水平对土壤PH的影响………………………………….9

3.3.2 不同沼液水平对土壤有机碳的影响………………………………….10

3.3.3 不同沼液水平对土壤速效养分的影响…………………………………11

3.4 不同沼液水平对土壤微生物量碳、微生物量氮以及土壤理化性状相关性的影响..13

4讨论与结论 ……………………………………………………………………14

4.1 讨论 ……………………………………………………………14

4.2 结论…………………………………………………………………………….16

致谢 …………………………………………………………………………………17

参考文献 ………….…………………………………………………………………18

1 前言

1.1 沼液概况

1.1.1 沼液的主要成分和性质

沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵,是指有机物质(如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的复杂的生物化学过程。沼气发酵原料可以是农作物秸秆、人类及禽畜粪便、树木残枝枯叶、餐厨垃圾等有机质含量较高的废弃物(Appels et al.,2011),原料经沼气发酵后除碳素损失较大(50 % )外,所含的其他作物营养约有90%仍保留在沼肥中(施骏等,1996)。

沼液pH通常呈中性至微碱性,主要成分是COD、N、P 以及难以降解的抗生素、激素、重金属(Cu、Zn、As等)。沼液中的COD、N、P 主要来源于畜禽的新陈代谢产物,它们本身对环境没有毒性,但是过量排放将导致间接环境污染。靳红梅等(2011)对江苏省21 家畜禽养殖场大中型沼气工程实地调查研究发现,猪粪沼液中TN 含量400 ~ 700 mg /L,TP 30 ~ 60 mg /L,TK 100 ~ 300 mg /L,而牛粪沼液中TP含量可超过300 mg /L,TK含量也超过500 mg /L。并且,这些营养物质多以离子态形式存在,可以很快地被植物吸收利用(Stolze et al.,2000)。氮素以NH4 -N 为主,在猪粪沼液和牛粪沼液中所占的质量分数分别为71.8% ~ 98.8%和73.3% ~ 92.6%。沼液中磷素变异较大,DP 在TP 中的所占质量分数分别为8.5% ~ 80.2%和13.4% ~ 83.0%。抗生素、激素、重金属则主要来源于饲料添加剂,它们属于持续性毒物。不同的养殖场,由于其畜禽类型、养殖方式、处理工艺的不同,沼液的化学成分有非常大的差异(Deublein amp; Steinhauser,2008)。总体而言,沼液的营养成分很高,速效营养能力强,而且具有防病抗逆作用,是一种优质的有机液体肥料(张世龙amp;汪丽平,2011;范稚莲,2007;连志红,2012)。

      1. 沼液还田利用对土壤环境的影响

1.1.2.1 沼液还田利用对土壤理化性质的影响

沼液以肥料形式施入土壤后,可以起到改良土壤的目的。单一施用化肥会降低土壤pH,长期使用必然使土壤酸化板结,而施用沼液可以不同程度地提高土壤的pH,有效地防止土壤的酸化(倪亮等,2008)。也有一些研究表明,施用沼液会降低土壤pH (陈永杏,2012)或是对土壤pH 值影响比较小(王月霞,2010)。沼液可以降低土壤容重,增加土壤电导率和保湿系数,长期施用沼液还可以有效提高土壤肥效(Garg et al.,2005)。另外,沼液中的腐殖酸对土壤团粒结构的形成起重要作用。施用沼液可以有效增加土壤表层有机质和各类养分的含量(王宗寿,2007)。谢勇等(2009)研究了沼渣连续施用对土壤有机碳组成及分布的影响,研究表明土壤总有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳和难氧化有机碳的含量随连续施用沼渣年限的延长而增加,有利于土壤养分的供应和土壤结构稳定性的维持。同时,施用沼肥还可以提高土壤N、P、K和Ca、Mg及微量元素的含量。此外,郝鲜等(2007)研究发现,在等量N、P、K的施肥条件下,沼液对土壤碱解氮、速效磷、速效钾的增加效果显著高于化肥,在沼液和化肥配施的几个处理中,土壤速效养分的增加一定范围内会随招液施入量的增加而有所增加。史一鸣等(2010)在稻田中多次灌施沼液,结果也表明,总体上沼液的施用可以提高土壤N、P、K及有机质含量,但其中以速效钾的提高最为明显,其次是碱解氮。

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