秸秆还田条件下土壤活性有机碳含量和化学结构的变化及其与土壤酶活性的关系研究

发布时间：2024-01-26 20:46

　　秸秆还田是提高土壤肥力,改善土壤理化性质的有效手段。秸秆还田不仅能够提供作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素,还能提高土壤中有机碳含量和土壤酶活性。但是对于秸秆还田条件下土壤活性有机质组分含量和化学结构的变化及其与土壤酶活性(氧化酶和水解酶)之间的关系尚不清楚。本文探究长期秸秆还田条件下土壤活性有机碳组分(轻组有机碳,易氧化有机碳,微生物生物量碳和可溶性有机碳)含量和土壤酶活性(纤维素酶,β-葡萄糖苷酶,酸性木聚糖酶,木质素过氧化物酶,锰过氧化物酶和漆酶)活性的变化情况。利用固态核磁共振技术(Solid State Nuclear Magnetic Resonance,NMR)分析土壤轻组有机质和颗粒态有机质化学结构变化,解析秸秆还田条件下土壤酶活性与土壤活性有机质含量及其结构之间的关系。主要结果如下:(1)秸秆还田能够显著增加土壤活性有机碳各组分的含量。与空白处理相比较,秸秆还田后,土壤轻组有机碳的含量提高了575%-725%,易氧化有机碳的含量提高了92%-115%,微生物生物量碳的含量提高了22%-26%,可溶性有机碳的含量提高了150%-217%。(2)秸秆还田提高了土壤胞外酶的...

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【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
1 文献综述
    1.1 土壤碳库
    1.2 土壤活性有机碳库和非活性有机碳库
    1.3 土壤酶研究进展
    1.4 土壤有机质研究进展
        1.4.1 土壤有机质的化学分组
        1.4.2 土壤有机质的物理分组
    1.5 我国秸秆资源利用现状
    1.6 研究目的及意义
    1.7 研究内容和技术路线
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 技术路线
2 引言
3 材料与方法
    3.1 秸秆还田试验设计
        3.1.1 试验场地
        3.1.2 试验设计
    3.2 试验方法
        3.2.1 土壤不同组分有机碳的测定方法
        3.2.2 土壤轻组有机碳和土壤颗粒态有机碳的提取方法
        3.2.3 土壤基本理化性质的测定与方法
        3.2.4 土壤胞外酶活性的测定方法
        3.2.5 固态核磁共振的测定方法
        3.2.6 碳库管理指数和敏感性指数计算方法
        3.2.7 数据处理与方法
4 结果与分析
    4.1 秸秆还田条件下土壤养分的变化特征
    4.2 秸秆还田条件下土壤活性碳库的变化特征
    4.3 秸秆还田条件下土壤胞外酶活性的变化特征
    4.4 土壤活性碳库与土壤胞外酶活性的相关性分析
    4.5 土壤活性碳库与土壤胞外酶活性的偏最小二乘法回归分析
    4.6 秸秆还田土壤碳库管理指数(CPMI)
    4.7 秸秆还田土壤有机碳敏感性指数(SI)
    4.8 秸秆还田条件下土壤全量有机质(SOM)化学结构变化特征
        4.8.1 土壤全量有机质(SOM)¹³C固态核磁共振图谱
    4.9 秸秆还田条件下土壤不同颗粒态有机质(LFOM,c-POM,f-POM和MinOM)化学结构变化特征
        4.9.1 土壤轻组有机质(LFOM)化学结构的变化
        4.9.2 土壤颗粒态有机质(c-POM和f-POM)化学结构的变化
        4.9.3 土壤颗粒态有机质(MinOM)化学结构的变化
    4.10 土壤有机质化学结构与酶活性的相关性分析
5 讨论
    5.1 秸秆还田对土壤养分的影响
    5.2 秸秆还田对土壤活性有机碳的影响
    5.3 秸秆还田对土壤胞外酶活性的影响
    5.4 土壤活性有机碳含量与胞外酶活性间的相互关系
    5.5 秸秆还田对土壤全量有机质和颗粒态有机质化学结构的影响
    5.6 土壤有机质含碳官能团与胞外酶活性间的相互关系
6 结论
参考文献
附录A
作者简介



本文编号：3885661