颗粒组成和基质吸力对残积土抗剪强度的影响

花岗岩残积土遇水后基质吸力丧失,强度显著劣化,会引起崩岗、塌陷等地质灾害和工程问题。受风化程度影响,残积土的颗粒组成在垂直方向上存在差异。为研究颗粒组成和基质吸力对非饱和花岗岩残积土力学性质的影响,对5种不同颗粒组成的残积土进行土水特征曲线测试和不同饱和度下的直剪试验。采用粒组质量分形维数D表征残积土颗粒组成,D随土壤细粒含量的增加而增大。试验结果表明:残积土土水特征曲线受颗粒组成影响;VG模型参数与分形维数D存在良好的线性关系;颗粒组成和基质吸力影响土颗粒的接触方式,进而影响残积土的抗剪强度;残积土的表观内摩擦角φ和表观内聚力c随基质吸力ψ的增大先增大,当基质吸力ψ达到约200 kPa后φ逐渐稳定而c有所减小;残积土的抗剪强度参数可以使用含有分形维数D和基质吸力ψ的经验公式进行预测。研究成果可以为花岗岩残积土分布地区工程设计中的力学强度参数选取提供参考。

食物系统碳足迹研究进展

食物系统碳足迹是应对气候变化的重要研究领域之一,也是衡量农业生产中碳排放的关键手段。食物系统碳足迹研究有助于准确理解农业生产的碳排放特征与规律,为制定农业碳减排的策略与实现路径提供科学依据,对实现农业绿色发展具有重要意义。近年来,国内外对种植业、畜牧业与食物消费环节的碳足迹研究持续深入,为减少温室气体排放和构建更加可持续的食物系统提供了重要的科学支撑,然而这一领域的研究仍在不断发展,未来仍有许多科学问题需要解决。本文综述了碳足迹的概念、研究意义、主要方法、国内外研究进展以及未来研究的难点与热点。并指出未来碳足迹研究在研究边界上要从可持续食物系统的视角出发,从“作物-畜牧-食品加工-食物消费”整个链条来定量农业碳足迹,兼顾农村居民生活产生的碳排放;在研究方法上,应考虑土壤、农田生态系统的碳汇作用,同时建立完备的碳足迹指标与参数监测体系;在碳减排途径上既要关注技术本身的革新,也要重视生活方式的转变以及政策的调控。这一研究有助于更好地理解食物系统对于环境与气候的影响,为推进农业绿色发展与助力乡村振兴战略政策制定提供科学依据,促进食物系统的可持续发展。

改性风化煤铅修复剂的制备及其吸附机制

[目的]风化煤来源广泛,价格低廉,且具有孔径分布合理、活性官能团丰富的特点,可通过改性提高其吸附性能,处理高浓度重金属废水,具有较大的开发价值。本文旨在以风化煤为原料制备一种高效的铅修复剂并对其吸附机制进行探究,以期为含铅废水的净化提供材料基础和理论支撑,同时为风化煤的高值化利用提供方向。[方法]采用乙烯胺改性、响应曲面法制备和优化风化煤修复剂的制备工艺,在批量吸附实验的基础上结合扫描电镜(SEM)、比表面及孔隙度分析仪(BET)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XPS)等表征技术,对该材料的吸附机理进行探究。[结果]确定了三乙烯四胺改性风化煤制备铅修复剂的工艺参数:体系pH=4.98、乙烯胺用量2.58 mL·g^(-1)风化煤、超声时间为64.34 min、超声功率为350 W;该修复剂对铅的吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,表明该过程是以化学吸附为主的单分子层吸附,最大吸附容量达228 mg·g^(-1),较原煤提高了48%;热力学分析显示,ΔG<0、ΔH>0、ΔS>0,即该反应是自发的吸热反应,且温度升高促进反应的发生;超声改性的破坏作用和三乙烯四胺的接枝使该修复剂的介孔面积减小了63.14%、微孔面积增大了126%,同时表面丰富的羟基、羧基、羰基、酰胺基等活性基团与铅发生配位或络合反应,促进了其对铅的捕获。[结论]本研究获得了一种高效的铅修复材料,乙烯胺用量和超声温度是影响该材料吸附性能的显著因素,微孔面积增大以及丰富的活性基团(羟基、羧基、羰基、酰胺基)是其主要的铅吸附机制。

2型糖尿病患者血糖控制水平对复发性阿弗他溃疡严重程度的相关性分析

目的分析2型糖尿病患者血糖控制水平与复发性阿弗他溃疡(Recurrent Aphthous Ulcer,RAU)严重程度的相关性,为2型糖尿病合并RAU患者的诊治提供依据。方法选取2022年1—12月山东济宁市泗水县人民医院收治的2型糖尿病合并RAU的患者200例作为研究对象,根据RAU的严重程度分为两组,A组轻型RAU 98例,B组重型RAU 102例。对比两组患者血糖指标,用Pearson检验分析血糖指标水平与RAU严重程度的相关性。结果A组4项血糖指标均低于B组,差异有统计学意义(P均<0.05)。4项血糖指标与RAU严重程度均呈正相关(r=0.801,0.714,0.648,0.688,P均<0.05)。结论血糖水平与RAU严重程度呈正相关。

基于抗裂性能的水工混凝土配合比研究

严寒地区水工混凝土开裂严重影响着工程结构的耐久性能和安全稳定运行,必须采取有效措施保证工程质量。本文利用室内试验研究了不同水胶比对混凝土抗裂性的影响,并结合试验数据提出有效保证抗裂性的最优配合比,为水工混凝土开裂控制及北方严寒地区水利工程的长效运行提供一定技术支持。

改性镁渣基充填材料的性能评价及其孔结构演变规律研究

工业产生的固废所造成的环境污染问题是实现清洁生产的主要阻碍。为实现可持续发展,将镁渣(MS)和粉煤灰(FA)回收作为胶凝材料,再与尾砂(TL)混合,制成一种可用于采矿工程中的膏体充填材料,研究了不同粉煤灰掺量和尾砂含量充填体的流变特性、力学性能和孔结构演变。结果表明:(1)随着粉煤灰掺量增加,微型坍落度值先增大后减小,粉煤灰掺量为20%时,充填体的流动性最好。(2)单轴抗压强度随养护龄期和粉煤灰掺量的增加而增加,随尾砂含量增加而降低,低粉煤灰含量的充填体在早期强度发展缓慢,而高粉煤灰掺量的充填体早期强度发展较快。(3)临界孔径和孔隙率随着粉煤灰掺量的增加而减小,掺量越大临界孔径减小的幅度越大,随着尾砂含量增加,临界孔径和孔隙率逐渐增大。

不同碳氮比下秸秆腐解与养分释放的动力学特征

【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。

施用有机肥对我国大豆产量及土壤养分的影响

施用有机肥有助于增加大豆产量和提升土壤肥力。然而受区域、施肥量、施肥类型等影响,全国大豆产量和土壤肥力差异均较明显,但造成这些差异的原因尚不清楚。为探明全国不同区域、管理措施条件下,施用有机肥对大豆产量和土壤肥力的影响以及影响增产效果的主要因素,在全国尺度上收集数据进行整合分析。按筛选标准,获得施有机肥对大豆产量影响的文献37篇,119组有效数据;对大豆土壤养分影响的文献11篇,148组有效数据。采用增强回归树(boosted regression tree,BRT)模型量化气候因素、土壤性状和施肥措施对大豆增产效果影响的重要程度。结果表明,不同区域施用有机肥后大豆平均增产12.9%,其中南方增产最高(18.7%),其次为华北(14.8%)、西北(13.6%)和东北(12.0%)。有机肥施用量>5000 kg·hm^(-2)时,大豆可增产18.5%。施用牛粪后,大豆可增产24.9%,猪粪次之(17.6%),其次为商品有机肥(15.3%)、鸡粪(12.7%)和生物有机肥(8.8%)。不施肥时,大豆平均产量2036 kg·hm^(-2),单施有机肥后其平均产量增加至2452 kg·hm^(-2),增幅20.4%;单施化肥时,大豆平均产量2410 kg·hm^(-2),有机无机肥配施后其平均产量增加至2630 kg·hm^(-2),增幅9.1%。施用有机肥显著提升土壤速效磷(43.5%)、全磷(13.3%)和有机质含量(11.0%),对速效钾(9.4%)、碱解氮(3.4%)、pH(2.1%)及全钾含量(1.2%)提升则不显著。基于BRT结果表明,BRT模型解释了我国大豆产量差异的52.83%,其中有机肥施肥量对大豆产量影响最大,占变异的47.0%,其次是土壤性状(41.0%)和气候因素(12.0%)。总体来说,施用有机肥(包括单施有机肥和有机无机肥配施)可显著增加大豆产量,在南方增产率最高,以牛粪增产效益最为明显,并且大豆产量受有机肥施用量影响最大。此外,施用有机肥可显著提升大豆土壤速效磷、全磷及有机质含量。

整合分析生物炭施用对土壤pH的影响

为量化生物炭施用对土壤pH的影响,为生物炭在改良土壤、培肥地力中提供理论依据,采用数据整合分析(Meta-analysis)的方法,基于中国知网、万方数据和Web of Science数据库,用关键词“生物炭”“Biochar”“土壤pH”和“土壤酸碱度”进行检索,收集到国内外关于生物炭对土壤酸碱度影响研究已公开发表的59篇文献中413组试验数据,分析土壤条件、生物炭特性、生物炭施用量等对土壤pH的定量影响。结果表明,与不施生物炭相比,生物炭施用能显著提高土壤pH,平均增幅为8.70%。其中,以强酸性(4.5<pH≤5.5)和极强酸性土壤(pH≤4.5)增幅最大,分别为15.17%和9.68%;不同原料生物炭对土壤pH的提升效果表现为秸秆类生物炭(10.04%)>壳渣类生物炭(7.02%)>木材类生物炭(6.61%)。不同热解温度下,以≤400℃制得的生物炭提升效果最佳,为15.26%;而在热解温度400~700℃时,随着热解温度升高,提升效果降低。施用生物炭3个月内土壤pH的增幅最大,之后增幅逐渐减缓。以上结果表明在强酸性(4.5<pH≤5.5)土壤中,优先选用秸秆低温(≤400℃)热解生物炭施用能更好地改善土壤pH,结果为生物炭的推广应用提供科学依据。

典型区域秸秆和有机肥混土填埋后的腐解特征

【目的】秸秆和有机肥是我国农田主要有机物料来源,翻压旋耕是其主要的还田方式,明确其在我国典型农田土壤中的腐解过程特征和驱动因素,可为更好利用秸秆资源与合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在我国典型黑土、潮土和红壤上开展大田有机物料混土填埋试验。设置4种处理:小麦秸秆混土(WS+soil)、玉米秸秆混土(MS+soil)、猪粪混土(PM+soil)和牛粪混土(CM+soil),按土重﹕物料碳=100﹕4.5,称取物料土壤混合物200 g装于尼龙袋填埋于土壤中,填埋后1年内采样6次,之后2—2.5年采样一次,满3年采样一次,共8次采样。分析各混土有机物料的腐解差异,采用双指数方程明确易分解有机碳库和难分解有机碳库比例和腐解速率,阐明各土壤中有机物料的快速腐解速率、慢速腐解速率及积温转折点,并用随机森林模型来量化物料组成和环境因素分别对腐解速率的相对贡献。【结果】秸秆混土的腐殖化系数为22%—43%,有机肥混土的为45%—58%。有机肥混土腐解较秸秆慢,区域间差异不大,从北往南有机物料腐解加快,且秸秆腐解较有机肥快。秸秆的易分解有机碳库比例(70%—87%)高于有机肥的易分解有机碳库比例(57%—83%),且秸秆易分解碳库的腐解速率k1为(1.0%·a^(-1)—4.9%·a^(-1)),高于有机肥的k1(0.7%·a^(-1)—1.1%·a^(-1))。秸秆在3种土壤上的积温转折点差别不大,积温转折点约为3700℃,在此积温之前为快速腐解,之后为慢速腐解阶段。而有机肥的快速腐解和慢速腐解积温转折点差异从北往南逐渐增大,且有机肥的积温转折点为秸秆的2—5倍。土壤积温和土壤有机碳含量均是混土秸秆和有机肥腐解的主要驱动因素,对其腐解率贡献了约17%和13%。另外,对混土秸秆腐解的最主要驱动因素为土壤碳氮比,而对混土有机肥来说是时间因素。【结论】秸秆较有机肥腐解快,秸秆的易分解有机碳库比例高和腐解速率快是造成其腐解快的主要原因之一。对于秸秆来说碳氮比是影响其腐解的主要因素,对于有机肥来说则是时间,因此秸秆还田应多考虑土壤和物料自身碳氮比,对于有机肥则应充分考虑其长期效应。

长期不同施肥水田和旱地铁氧化物对红壤团聚体有机碳固持特性的影响

红壤中铁氧化物是影响有机碳固持的主要因素之一。探究红壤旱地和水田土壤有机碳与不同形态铁氧化物的关系,有助于理解土壤有机碳的稳定机制,为农田合理管理提供科学依据。本文依托我国南方红壤旱地和水田长期施肥定位试验(均超35年),分别采集长期不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷钾配施(NPK)和NPK与有机肥配施(NPKM)等4种施肥处理的土壤样品,采用沙维诺夫干筛法获得土壤大团聚体(>2 mm)、小团聚体(0.25~2 mm)和微团聚体(<0.25 mm),测定土壤团聚体有机碳含量及络合态、游离态和无定形等形态铁氧化物的含量。水田土壤大、小和微团聚体的平均有机碳含量分别为8.21 g∙kg^(-1)、7.65g∙kg^(-1)和2.08 g∙kg^(-1),而旱地分别为2.93 g∙kg^(-1)、6.68-1 g∙kg和1.33 g·kg^(-1);水田土壤大、小和微团聚体中的平均可溶性有机碳含量分别为70.72 mg∙kg^(-1)、79.83 mg∙kg和30.29 mg·kg^(-1),而旱地分别为7.27 mg∙kg^(-1)、21.49-1 mg∙kg和5.88 mg·kg^(-1)。无论是旱地还是水田,土壤小团聚体和微团聚体无定形铁氧化物含量与土壤有机碳含量均呈显著正相关关系,土壤各粒级团聚体无定形铁氧化物含量与可溶性有机碳含量均呈显著正相关关系。水田土壤各粒级游离态铁氧化物含量与土壤有机碳含量均呈显著正相关关系,尤以微团聚体贡献率较高。水田条件下,土壤微团聚体中的游离态铁氧化物含量与可溶性有机碳含量呈显著正相关关系。随着土壤团聚体粒级的增加,铁氧化物含量表现为先增加后降低的趋势。无定形铁氧化物对旱地和水田土壤有机碳均具有固持作用,游离态铁氧化物仅对水田土壤有机碳具有固持作用。

肥力梯度红壤上不同形态氮库对玉米吸氮量的贡献

不同形态的土壤氮素是作物吸收氮素的主要来源,而土壤肥力不仅影响氮素的含量,也影响氮素的有效性,进而影响作物对氮素的吸收利用。明确不同肥力红壤中各形态氮素的变化及其对作物吸氮量的贡献,可为阐明氮素循环机制和沃土培肥提供理论依据。2019年5月在湖南祁阳红壤实验站选取低肥力、中肥力和高肥力红壤进行田间微区试验,设置不施氮(N0)和常规施氮(N1)两个处理。分析了2020年玉米(该试验的第三季作物)种植前和收获后土壤矿质氮(MN)、固定态铵(FN)、微生物生物量氮(MBN)和可溶性有机氮(SON)含量的变化及其与玉米地上部吸氮量的关系,并通过结构方程模型(SEM)建立了各形态氮库与吸氮量的关系模型。结果发现,N0条件下高肥力土壤的籽粒产量约为中肥力土壤的4.6倍,但在N1条件下,高肥力土壤的玉米产量和生物量与中肥力土壤无显著差异,但其吸氮量显著高于中肥力土壤。与种植前相比,N0条件下,收获后中肥力土壤FN含量显著提高了63%,低肥力和高肥力土壤分别增加了47%和11%。与其相反,土壤MN、MBN和SON含量均有所降低。土壤MN含量降低了0.4~4 mg·kg^(-1);MBN降低了18%~44%且土壤肥力间无显著差异;SON减少了55%~84%。N1条件下,土壤MN含量降低了约22~38 mg·kg^(-1);MBN降低了32%~72%;而SON的减少量在高肥力土壤中可达99 mg·kg^(-1),分别为中肥力土壤和低肥力土壤的2.0倍和9.3倍。相关分析结果表明,地上部吸氮量与MBN、SON和NH_(4)^(+)-N减少量存在显著正相关关系。结构方程模型结果进一步表明,SON和NH_(4)^(+)-N直接影响吸氮量,MBN通过影响SON和MN间接影响玉米地上部吸氮量。总体而言,SON和MBN可直接或间接影响玉米对氮素的吸收利用,是土壤中重要的氮素存在形态,应进一步加强对其形态转化的机制研究,可促进红壤培肥和氮素高效利用。

北方地区土壤速效养分及容重对秸秆还田的响应

本研究旨在探明中国北方地区土壤速效养分及容重对秸秆还田的响应,选择秸秆还田为主要研究目标,通过设置“秸秆还田”、“理化性质”、“华北”、“东北”、“西北”等关键词在中国知网、万方等多个数据库中,筛选出60篇关于秸秆还田对作物产量和土壤改良影响效应和影响因素的文献。采用Meta分析法定量研究土壤速效养分和容重对秸秆还田的响应。结果表明:秸秆还田能够显著(P<0.05)提升土壤有机碳、碱解氮和速效钾的含量,一定程度上降低土壤容重。华北地区秸秆还田对土壤速效养分的提升效果显著优于东北和西北地区,而对西北地区容重降低效果低于华北和东北地区;中高量秸秆还田(5000~10000 kg/hm^(2)和10000~15000 kg/hm^(2))能够显著提升土壤有机碳、碱解氮和速效钾的含量,低秸秆还田量(≤5000 kg/hm^(2))对土壤容重并无显著影响,而超高秸秆还田量(>15000 kg/hm^(2))则显著(P<0.05)降低了土壤容重;免耕相比旋耕、深耕、浅耕可以显著(P<0.05)提升土壤有机碳、碱解氮和速效钾的含量,深耕可显著(P<0.05)降低土壤容重;小麦和玉米秸秆均对土壤容重和速效养分的提升有显著效果,但两种作物秸秆间并无显著差异。北方地区推荐中高量秸秆还田配合免耕措施,不仅能够显著增加土壤养分含量,而且可改善土壤理化性质,从而达到培肥地力的效果。

大理典型植烟县烟田土壤速效养分时空变异特征

探明烟田土壤速效养分时空变异特征,为烤烟高产优质的施肥管理提供科学依据。应用地统计学等方法,分析了大理州祥云和弥渡两个典型植烟县1982、2012和2022年烟田土壤碱解氮、有效磷和速效钾的时空演变特征。1982-2022年祥云土壤碱解氮含量呈先增后降趋势,弥渡土壤碱解氮含量3个年度间无显著差异且以Ⅲ级为主(100~150 mg/kg),空间分布均匀。烟区土壤有效磷和速效钾含量均呈不同程度上升趋势,弥渡北部和祥云中西部高,其他区域低。近40年土壤速效养分块金效应由<25%上升至50%,表明养分空间变异的影响因素中地形等自然因素影响减弱,施肥等人为因素影响增强。土壤碱解氮含量一直处于中等水平(100~150mg/kg),磷钾肥施用导致有效磷和速效钾含量持续升高。根据土壤速效养分丰缺状况,祥云中北部、西部及弥渡北部区域烟田应“稳氮减磷钾”,其余区域需注意“稳氮控磷钾”。

土壤有效磷和磷形态对磷肥施用次数的响应

磷肥在土壤中易被固定是磷肥利用率低的主要原因,为研究施肥次数对磷肥有效性的影响,依托山西省晋中市寿阳县长期施肥试验基地,采集3个不同有效磷(Olsen-P)水平(19.4、24.2、49.7 mg·kg^(-1))的褐土,将等量的磷肥(磷酸二氢钾)1次与分3次分别添加到不同Olsen-P水平的土壤中,恒温培养90 d,间隔取样11次测定土壤Olsen-P含量,培养结束后测定土壤磷形态,分析施肥次数对土壤有效磷含量、固磷率和磷形态的影响,解析不同施肥次数下磷肥有效性的差异特征。结果表明,施肥90 d后,磷肥分3次施用的土壤Olsen-P含量比1次施用显著增加,在3个Olsen-P水平增加率依次为21.0%、13.5%和9.4%;而磷肥固定率则显著降低,在3个Olsen-P水平降低率依次为8.0%、6.8%和10.5%。米氏方程能更好地拟合土壤对磷的固定过程,磷肥1次施用的最大固磷率大于分3次施用,但达到最大固磷率50%的时间短于分3次施用。磷肥1次施用下,磷的固定率随Olsen-P水平增加而降低;分3次施用下,在高Olsen-P水平(49.7 mg·kg^(-1))的土壤上,磷的固定率比低Olsen-P水平(19.4~24.2 mg·kg^(-1))的土壤显著降低了10.8%~12.4%。与磷肥1次施用相比,磷肥分3次施用的土壤活性态磷含量增加了6.8%~12.1%,土壤稳定态磷含量则降低了8.4%。本研究表明,磷肥分3次施用可显著提升土壤磷的有效性、降低磷肥固定率;土壤Olsen-P水平越高,磷肥被土壤固定的数量和比例越小;磷肥分3次施用能提升土壤Olsen-P含量、降低磷肥固定率、提高活性磷含量。结果对提高磷肥的利用率具有重要指导意义,为磷肥高效利用和科学施用提供了理论依据。

调酸复合肥料在酸性土壤花生上的应用效果研究

调酸型复合肥料作为一种新型功能性复合肥,整体pH呈碱性,并添加特定增效物质,突破了传统复合肥自身pH呈酸性的特点,具有改良酸化土壤和提高作物产量的双重功效。本研究通过进行调酸复合肥料研发,并在大田花生中进行试验和应用,旨在探明调酸型复合肥料在酸性土壤中的作用效果,为我国新型肥料的发展和酸性土壤改良提供技术支撑。试验结果表明,调酸型复合肥料可有效提高花生叶绿素含量约2.2~2.5个单位,土壤pH提高0.08~0.14个单位,有效激活碱解氮、有效磷等土壤养分的有效性,花生产量较普通复合肥增产约5.8%~7.5%,效果显著,可尝试在酸性土壤区域进行推广和应用。

长期施肥下农田土壤-有机质-微生物的碳氮磷化学计量学特征

探讨外源养分的输入对土壤系统内碳、氮、磷化学计量特征的影响,对于深刻认识农田土壤有机碳(C)和养分循环及其相互作用过程具有重要意义。以26年的农田长期定位施肥试验为平台,分析长期不同施肥条件下土壤、有机态及微生物生物量碳、氮、磷含量及其化学计量学特征,并根据内稳性模型y=c x^(1/H)计算其化学计量内稳性指数H。结果表明:与长期撂荒处理(CK_0)相比,种植作物条件下26年化肥配施有机肥处理(MNPK和1.5MNPK)显著降低微生物生物量氮含量,但显著提高了微生物生物量磷的含量。相对于撂荒处理,即使长期配施化肥磷处理(NP、PK、NPK),其土壤有机磷降低显著。对于C∶N比而言,化肥配施有机物料处理(秸秆或有机肥)的土壤C∶N比、有机质C∶N及微生物生物量C∶N比均显著低于化肥处理(N、NP、PK和NPK)。对于C∶P比而言,相对于撂荒处理,26年施用磷肥(化肥磷或有机磷)显著降低了土壤C∶P比和微生物生物量C∶P比,而CK和偏施化肥处理(N、NP和PK)显著降低了土壤有机质C∶P比。对于土壤N∶P比而言,撂荒处理土壤N∶P比显著高于其他处理,而撂荒处理土壤有机质N∶P比显著高于CK和化肥处理,表明不施肥或化肥条件下作物种植加剧了土壤有机质中氮素的消耗。微生物生物量C∶N、C∶P、N∶P比的内稳性指数H分别为0.24、0.75、0.64,不具有内稳性特征。微生物生物量C∶N、C∶P、N∶P比分别与土壤C∶N、C∶P、N∶P比呈显著正相关关系,但与土壤有机质碳氮磷化学计量比之间无显著相关性。表明土壤碳、氮、磷元素的改变会直接导致微生物生物量碳、氮、磷化学计量比的改变,但微生物生物量碳氮磷化学计量比对土壤有机质碳氮磷化学计量比无显著影响,土壤有机质的碳氮磷计量比可能更多是受到作物和施肥等养分管理措施的影响。

强化血糖治疗加牙周基础治疗对慢性牙周炎伴2型糖尿病患者血糖及牙周炎症的影响

目的观察强化血糖治疗加牙周基础治疗对慢性牙周炎伴2型糖尿病患者血糖及牙周炎症的影响。方法选取2022年1—12月泗水县人民医院口腔科确诊的100例慢性牙周炎伴2型糖尿病患者为研究对象。根据治疗方法不同分为两组,各50例。两组患者均给予牙周基础治疗,对照组在此基础上给予普通糖尿病治疗,观察组在此基础上给予强化血糖治疗。对比两组患者治疗前后血糖控制指标及炎症因子。结果治疗前,两组血糖指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组空腹血糖、糖化血红蛋白水平明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,观察组C反应蛋白、白介素-6、肿瘤坏死因子-α水平明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论强化血糖治疗加牙周基础治疗利于慢性牙周炎伴2型糖尿病患者血糖及牙周炎症的控制。

长期秸秆还田对砂姜黑土矿质复合态有机质稳定性的影响

依托10a定位试验研究了秸秆还田对典型砂姜黑土有机矿质复合体中有机质稳定性的影响机制。田间试验设置5个处理:氮磷钾配施下的小麦和玉米秸秆双季还田(WMS+F)、小麦秸秆还田(WS+F)、玉米秸秆还田(MS+F)、非秸秆还田(F)处理,以不施肥模式下的非秸秆还田为对照(CK)。结果显示,铁铝键合态和紧密结合态有机质含量累计占土壤总有机质的88.70%,且三者变化趋势一致,均呈现WS+F≈WMS+F≈MS+F>F>CK,并与土壤短程有序、有机结合态铁铝氧化物呈显著正相关,但与非晶型铁铝氧化物呈负相关性。秸秆还田显著促进了土壤有机质累积,并受到土壤铁铝键合态有机质的影响,但由于非晶型铁铝氧化物生成速度较慢,限制了土壤有机质的进一步累积。土壤紧密结合态有机质对其全量的贡献明显高于铁铝键合态有机质,相关机制值得进一步研究。

不同肥力潮土硝化潜势及其影响因素

依托河南郑州潮土长期定位施肥试验,探索不同肥力土壤的硝化潜势(NP)及其主要影响因素。采集高肥力土壤(有机无机肥配施)、中肥力土壤(化肥平衡施用)和低肥力土壤(不施肥或不施氮肥),分析土壤NP、全氮(TN)、铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN),并通过逐步回归、路径分析和方差分解分析(VDA)等统计分析方法,明确不同肥力潮土NP的主要影响因素,量化各主效应因子对NP的贡献率。结果表明:潮土NP为0.3～1.1 mg·kg^(-1)·h^(-1),在不同肥力梯度土壤中差异显著(P<0.05),其中高肥力较中肥力平均提高7.9%;中肥力较低肥力平均提高162.5%。在各项土壤指标中,MBC、NO_3^--N、TN、MBN是土壤NP变化的主要影响因素,其中,MBC、NO_3^--N和MBN与NP为直接效应,TN与NP为间接效应大于直接效应,微生物生物量碳、氮(MBC和MBN)、NO_3^--N和TN对NP变异的贡献率分别为24.3%、18.9%和13.7%,而4个主效应因子交互作用对硝化潜势变异的贡献率达52.8%,各变量及其交互作用对硝化潜势变异的总贡献率达92.9%。可见,高肥力土壤上硝化作用较强,铵态氮很容易被硝化成为硝态氮,硝态氮累积和淋洗的可能性较大,应通过改善水肥条件适当降低其土壤硝化强度,进而达到构建氮素养分库和减少氮素损失的目的。