生物质炭配施有机物料对红壤碳组分及酶生态化学计量特征的影响

【目的】分析生物质炭和有机物料施用对旱地红壤有机碳组分和酶活性的影响,探明微生物的碳氮磷元素限制特征,为提升红壤有机碳稳定性提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置不施有机物料对照(ck)、玉米Zea mays秸秆单施、羊粪单施及其分别与生物质炭(玉米秸秆炭)配施等6个处理。试验开始2 a后测定土壤有机碳组分、土壤养分质量分数、碳氮磷循环相关碱解酶活性和氧化酶活性。【结果】与单施秸秆和羊粪相比,生物质炭与有机物料配施显著增加了土壤有机碳和碱解氮质量分数(P<0.05),提高了土壤碳氮比和碳磷比及惰性碳组分质量分数,降低了有机碳活性指数。有机物料施用显著提高了纤维二糖水解酶(CB)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PERO)活性(P<0.05);与单施羊粪相比,生物质炭与羊粪配施处理显著降低β-葡萄糖苷酶(BG)活性50.9%、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性32.1%、NAG活性45.3%、酸性磷酸酶(PHOS)活性40.0%(P<0.05)。与单施秸秆相比,生物质炭与秸秆配施降低了多酚氧化酶(PHOX)活性28.6%和PERO活性22.2%,但对其他酶的活性无影响。与单施秸秆相比,生物质炭配施秸秆降低了向量长度;与单施羊粪相比,生物质炭配施羊粪对酶化学计量比、向量长度及向量角度均无显著影响。PERO和PHOX与土壤惰性碳质量分数、碳氮比、碳磷比呈显著负相关(P<0.05)。冗余分析表明:土壤惰性碳质量分数、碳氮比和碳磷比是影响土壤酶活性及其化学计量特征的主要因子。【结论】与有机物料单施相比,生物质炭与有机物料配施可以更好地提高旱地红壤养分和惰性碳组分质量分数,降低有机碳分解酶活性,缓解碳磷限制,可作为改善红壤微生物养分限制和提高碳汇能力的有效措施。

农田土壤重金属赋存形态和生物有效性分析——以金华市某100亩农田为例

为了了解浙江省金华市某100亩农田土壤中重金属污染情况,对该地进行了土壤调研。采集了该地的30个表层土壤样品以及3个土壤剖面,分析了6种重金属元素的含量以及pH值和有机质,初步了解了土壤重金属污染状况;同时采集各20个表层、中层土壤样品,通过BCR形态分级方法测定结果,确定了不同的重金属其污染来源;利用生物有效性分析,确定了研究区重金属的污染情况;最后对当地进行了土壤重金属污染评价分析。研究结果得出研究区土壤重金属Cd含量超标,其他重金属均未超标。根据重金属形态分级、以及土壤剖面分析得出重金属:Pb以残渣态和可还原态较高;Zn、Cu、Cr、Ni主要以残渣态为主,Cd以弱酸提取态和可还原态为主。依据生物有效性分析,得出Pb具有潜在的危害,Cd在中层的生物活性系数K1急剧上升,对作物易造成危害。利用RSP污染评价方法得出Pb和Cd的污染程度为中度污染。因而,提出了在下一步的修复工作中需要针对不同来源,进行土壤中相应重金属含量的控制。