蚯蚓和芽孢杆菌对猪粪农用土壤碳氮转化的影响

发布时间：2017-09-18 07:20

  本文关键词：蚯蚓和芽孢杆菌对猪粪农用土壤碳氮转化的影响

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【摘要】：随着我国生猪养殖业规模化、集约化程度的提高,猪粪的排放量也呈现快速增加的趋势。猪粪中含有丰富的养分,但是由于缺乏合理的处理措施,大量的猪粪不仅没有得到有效的利用,而且对环境造成了严重污染。资源化利用猪粪是我们解决这一问题的重要途径之一。蚯蚓、菌剂的使用不仅能够加速土壤有机质的转化,而且可以提高土壤养分含量,提高猪粪废弃物的消纳速率。本研究经过2年的野外定位试验,以旱坡地为改良对象,通过猪粪、沼液、蚯蚓、菌剂组成不同的施肥处理,结合黄梁木的种植,研究红壤耕作层(0~20cm)碳、氮养分与相关酶活性的变化趋势,以阐明土壤有机碳、氮养分的循环和转化机制,为建立合理的施肥制度,提高旱坡地土壤肥力与实现猪粪的资源化利用提供科学依据。本试验共设6个处理,采样频率为2013年8月~2014年8月每隔3个月采样一次,2014年8月后每隔半年采样一次,测定土壤样品各养分含量以及微生物指标。结果表明:1、猪粪或猪粪+沼液的长期施用能够显著改良旱坡地土壤养分,不仅可随时间逐步提高土壤有机碳、全氮,而且能够累积稳定性的有机碳、氮含量。2、猪粪或猪粪+沼液处理不仅可增加土壤活性碳、氮组分,而且能够显著提升碳水化合物转化、促进氨化过程和反硝化过程第二步,抑制反硝化过程第一步。3、蚯蚓、菌剂能够有效调控旱坡地土壤碳、氮养分的循环与积累。短期内能够显著提高土壤有机碳、氮含量,且有机碳、氮的提高主要是来自稳定性有机碳、氮组分。4、蚯蚓、菌剂长期配施仅对活性碳组分、部分糖类降解和有机氮矿化过程有协同增效作用。
【关键词】：有机碳、氮 土壤酶 猪粪 菌剂 蚯蚓
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153;X713
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 前言9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 农田土壤碳氮养分的研究进展10-19
• 1.2.1 土壤碳组成10-12
• 1.2.2 土壤碳循环12-13
• 1.2.3 土壤氮组成13-15
• 1.2.4 土壤氮循环15-16
• 1.2.5 碳氮相互关系的研究16-17
• 1.2.6 土壤微生物与土壤碳、氮及相互关系的研究17-19
• 1.3 影响土壤有机碳、氮周转的因素19
• 1.4 蚯蚓、菌剂对猪粪农用土壤碳、氮的影响19-21
• 1.5 研究目的与意义21
• 2 材料与方法21-27
• 2.1 试验区概况21
• 2.2 试验设计21-23
• 2.3 试验材料及特性23-24
• 2.4 试验布置、样品采集处理与保存24-25
• 2.4.1 试验布置24
• 2.4.2 采样频率和方法24-25
• 2.4.3 样品处理及保存25
• 2.5 测试指标与方法25-26
• 2.5.1 土壤理化指标25-26
• 2.5.2 土壤微生物指标26
• 2.6 数据处理26-27
• 3 结果与分析27-67
• 3.1 施肥对农用土壤PH的影响27-28
• 3.2 施肥对农用土壤碳库的影响28-39
• 3.2.1 施肥对农用土壤有机碳含量的影响28-29
• 3.2.2 施肥对农用土壤腐殖质组分的影响29-33
• 3.2.3 施肥对农用土壤有机碳组分的影响33-39
• 3.3 施肥对农用土壤氮循环的影响39-51
• 3.3.1 施肥对农用土壤全氮含量的影响39-40
• 3.3.2 施肥对农用土壤碱解氮含量的影响40-42
• 3.3.3 施肥对农用土壤铵态氮含量的影响42-43
• 3.3.4 施肥对农用土壤硝态氮含量的影响43-44
• 3.3.5 施肥对农用土壤有机氮组分的影响44-51
• 3.4 施肥对农用土壤碳库相关酶活性的影响51-56
• 3.4.1 施肥对农用土壤蔗糖酶活性的影响51-53
• 3.4.2 施肥对农用土壤淀粉酶活性的影响53-54
• 3.4.3 施肥对农用土壤纤维素酶活性的影响54-55
• 3.4.4 施肥对农用土壤 β-葡萄糖苷酶活性活性的影响55-56
• 3.5 施肥对农田土壤氮循环相关酶活性的影响56-61
• 3.5.1 施肥对农田土壤蛋白酶活性活性的影响56-57
• 3.5.2 施肥对农用土壤脲酶活性的影响57-58
• 3.5.3 施肥对农用土壤硝酸还原酶活性的影响58-59
• 3.5.4 施肥对农用土壤亚硝酸还原酶活性的影响59-61
• 3.6 施肥对农用土壤微生物生物量碳、氮含量的影响61-64
• 3.6.1 施肥对农用土壤微生物生物量碳含量的影响61-62
• 3.6.2 施肥对农用土壤微生物生物量氮含量的影响62-64
• 3.7 土壤化学及微生物学主成分分析64-67
• 3.7.1 土壤有机碳组分和腐殖质组分主成分分析64-65
• 3.7.2 土壤有机碳组分和碳循环相关酶主成分分析65-66
• 3.7.3 氮循环理化综合特征及生物学的主成分分析66-67
• 4 讨论与结论67-79
• 4.1 讨论67-78
• 4.1.1 猪粪、沼液配施蚯蚓、菌剂对农用土壤pH的影响67-68
• 4.1.2 猪粪、沼液配施蚯蚓、菌剂对农用土壤碳库、氮循环养分含量的影响68-75
• 4.1.3 猪粪、沼液配施蚯蚓、菌剂对农用土壤碳库、氮循环相关酶活性的影响75-76
• 4.1.4 猪粪、沼液配施蚯蚓、菌剂对农用土壤微生物生物量碳、氮含量的影响76-78
• 4.2 结论78
• 4.3 展望78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-97

【参考文献】

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本文编号：874156