粪/菌秸秆条带混施对黑土有机无机复合体组成及有机碳分布特征的影响

为探究玉米秸秆混施畜禽粪/生物菌剂条带还田条件下黑土有机无机复合体组成及有机碳分布变化特征,本研究于2020年4月在吉林省榆树市黑土区按等碳原则进行1次条带施肥,第2年条带变苗带不施肥,秸秆原位粉碎后,将下茬作物播种行上的秸秆向两侧休闲带堆放形成秸秆覆盖条带,进行连续两年的秸秆原位还田试验。本试验共设4个处理,即条带秸秆覆盖+鸡粪(SO)、条带秸秆覆盖+牛粪(SN)、条带秸秆覆盖+生物菌剂(SJ)和条带秸秆覆盖(SCK)。采用胶散分组法提取有机无机复合体,分为水质分散组(G0)、钠质分散组(G1)和超声分散组(G2)。结果表明:添加畜禽粪及菌剂的处理土壤各组分复合体及其碳含量相比SCK有所增加,SJ处理增加最多,2022年SJ处理G0复合体含量和其碳含量分别增加38 g∙kg^(−1)和1.74 g∙kg^(−1)。各畜禽粪及菌剂处理不同组分复合体含量及其有机碳含量存在一定差异。2021年,SJ和SO处理G1复合体含量相比SN处理显著增加33.46~37.66 g∙kg^(−1),有机碳含量增加0.69~0.78 g∙kg^(−1);SJ、SO处理G2复合体有机碳含量相比SN处理也显著增加。2022年,SJ、SO处理G0复合体有机碳含量与SN处理相比增加显著,其最高增加量为1.02 g∙kg^(−1);SJ处理G1复合体含量相比SO、SN处理分别显著增加41.25 g∙kg^(−1)、49.92 g∙kg^(−1);SJ处理G2复合体有机碳含量最高。两年间,SJ处理G0复合体含量相比SO处理增加23.35~23.74 g∙kg^(−1)。扫描电镜和X射线衍射物相分析结果表明,粪/菌秸秆混施有效保持了复合体表面结构,提高了有机碳转化率。综上,玉米秸秆混施生物菌剂处理更有利于土壤肥力的提升和土壤碳固存的增强,可选为最优还田模式。

有机无机复合锂离子电池固态电解质专利分析

随着新能源汽车产业的飞速发展,传统液态电解质已经不能满足市场需求,固态电解质因其安全和能量密度优势已经成为未来发展的理想方向。然而由于无机电解质界面性能差和聚合物电解质材料离子电导率低的固有缺陷,严重阻碍了其实际应用,兼具无机电解质离子电导率高、力学性能好以及有机电解质柔韧性好且不与锂金属反应的复合体系固态电解质已经成为当前研究热点。为了解有机无机复合锂离子电池固态电解质发展态势,本文基于智慧芽Patsnap专利数据库检索结果,总结了全球及中国专利申请数量变化趋势和法律状态,对比了专利主要来源国和主要申请人情况,梳理了技术手段和技术效果之间的关系,重点从有机、无机、添加剂等材料组成,物理共混、三维、多层等复合方式以及特定制备工艺三个维度总结分析了专利技术发展情况。研究发现,我国在有机无机复合锂离子电池固态电解质专利布局方面具有数量优势,但目前申请人较为分散,且技术保护更多限于材料本身,建议加强合作交流,以及对上下游产业的整体技术保护,技术发展方向方面,高无机相用量的三维复合体系具有更佳的综合性能,但从产业化角度,聚合物填充无机颗粒体系可能发展得更快。

红壤性水稻土有机无机复合体中碳氮特征对长期施肥的响应

【目的】研究长期施肥对红壤性水稻土有机无机复合体中有机碳(OC)、全氮(TNOIC)特征的影响,为红壤性水稻土管理和培育土壤肥力提供依据。【方法】以长期定位施肥试验的红壤性水稻土为研究对象(始于1984年),选取CK(不施肥)、PK(施磷钾肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NPKM(施70%氮磷钾肥+30%有机肥)4个处理。采集0—20 cm土层土样,分析各粒级(<2、2—10、10—20、20—50和50—250μm)有机无机复合体的分布,并探讨施肥对复合体中有机碳(OC)和全氮(TNOIC)含量、储量和碳氮比(C/N)的影响,以及有机无机复合体中OC和TNOIC对红壤性水稻土有机碳(SOC)、全氮(TN)贡献率的影响。【结果】与不施肥CK相比,施肥处理显著提高了20—50μm粒级复合体的比例,降低了<10μm粒级复合体比例,而NPKM处理与其他施肥处理相比,50—250μm粒级复合体的比例增加更显著;不同施肥对各粒级复合体中OC和TNOIC含量影响不同,与PK相比,NPK处理的50—250μm粒级复合体中OC和TNOIC分别增加了36.3%、80.6%;与NPK相比,NPKM处理的50—250μm粒级复合体中OC和TNOIC含量分别增加了35.4%、19.5%,OC和TNOIC主要分布在10—20μm粒级复合体中,施肥显著降低了<2μm粒级复合体OC和TNOIC储量,同时增加了20—50μm粒级复合体OC和TNOIC储量,与PK相比,NPK处理对<2和50—250μm粒级复合体OC储量分别增加了18.5%和31.2%,TNOIC储量分别增加了18.8%和73.7%,与NPK相比,NPKM处理对<2μm粒级复合体中OC和TNOIC储量分别降低了25.6%和27.4%,而50—250μm粒级复合体则分别提高了56.3%和38.6%;不同施肥处理显著影响50—250μm粒级复合体的C/N,与PK相比,NPK处理的50—250μm粒级复合体的C/N比降低了24.6%,与NPK相比,NPKM处理的50—250μm粒级复合体C/N比提高了13.4%;长期不同施肥显著影响各粒级有机无机复合体对土壤SOC、TN的贡献率,与PK相比,NPK处理50—250μm粒级复合体对SOC、TN贡献率分别提高了17.4%和47.4%。与NPK相比,NPKM处理50—250μm粒级复合体对SOC、TN贡献率分别提高了39.5%和32.8%。【结论】在红壤性水稻土中,长期施肥促使大粒级有机无机复合体形成;化肥中的氮投入显著提高50—250μm粒级复合体中OC、TNOIC含量和储量;有机无机肥配施有利于提高土壤有机碳含量,提高大粒级有机无机复合体比例,有助于保存施入的无机氮肥,是红壤性水稻土长期培肥管理的有效措施。

长期施用有机肥对苏打盐碱土胶体组分及有机无机复合状况的影响

基于松嫩平原苏打盐碱土有机肥长期改良试验,以未施用有机肥为对照(CK),研究不同改良年限(4,11,15,20 a)对土壤胶体组分、土壤有机碳组分及土壤有机无机复合程度的影响。结果表明,随着改良年限的增加,土壤水分散组胶体(G_(0))含量显著降低(P<0.05),而土壤钙结合的复合体(G_(1))含量显著增加(P<0.05),土壤铁铝氧化物结合的复合体(G_(2))含量及(G_(0)+G_(1)+G_(2))含量并无显著性变化;G_(0)、G_(1)和G_(2)组有机碳含量随改良年限的增加均呈增加趋势。与CK相比,施用有机肥处理显著提升了土壤有机碳和重组有机碳含量(P<0.05),并分别在4,11 a处理中达到最大值。改良年限在11 a及以上处理的复合体对土壤固碳的总贡献率为35.51%~54.64%。相对于CK,施用有机肥处理的苏打盐碱土有机无机复合程度均有不同程度提高,改良11 a及以上处理其增幅明显。综上所述,长期施用有机肥促进了苏打盐碱土水分散组胶体向水稳性复合体转化,显著增加了复合体对土壤固碳的贡献率,也显著提升了土壤的有机无机复合程度。

耦合发酵全元有机无机复合肥对小白菜生长及土壤养分的影响

为考察大量、中量及微量元素无机肥料与不同有机物料耦合发酵后制得的有机无机固体肥和液体肥对蔬菜产量、品质以及土壤理化性状的影响,以小白菜为试验对象,开展了盆栽试验。试验共设6个处理,分别为不施肥(CK)、发酵后秸秆+化肥(JH)、发酵后羊粪+化肥(GH)、秸秆+化肥耦合发酵的有机无机复合肥(OR)、羊粪+化肥耦合发酵的有机无机复合肥(DI)、秸秆+羊粪+化肥耦合发酵的有机无机复合肥(MQ)。结果表明:施肥处理均能显著提高小白菜产量,DI处理的小白菜产量最高;施肥处理的土壤中各养分含量都有增加的趋势,DI处理对提高土壤中有机质含量的效果较好;施肥处理均能提高小白菜维生素C含量,DI处理的效果较好。

有机无机复合肥中有机质含量测定误差来源分析

有机无机复合肥中有机质是影响化肥性能的重要因素,有机质含量是判定有机无机复合肥产品品质的一个关键指标,其准确测定非常重要。结合《有机无机复混肥料》(GB/T 18877—2020)中有机质含量试验数据处理公式,对有机无机复混合料中有机质含量测定的误差来源进行分析,得出误差主要来源于计算误差、氧化校正系数误差、经验转换系数误差和无机物干扰误差的结论,可为将来分析技术的改进提供参考。

不同肥力条件下黑土及其有机无机复合体的腐殖质组成

采用Kumada法研究了不同肥力黑土及其复合体的腐殖质组成.结果表明,黑土培肥后,粉粒和细砂复合体含量增多;土壤及各级复合体游离态和结合态腐殖质含量得到不同程度提高,但游离态腐殖质的腐殖化度降低.这种作用在粉粒和细砂复合体中表现得更为明显.随复合体粒径增大,复合体有机碳含量、腐殖质提取率、游离态腐殖质含量及游离态胡敏酸的腐殖化度等均有降低趋势.胡敏酸分类结果表明,高肥土壤游离态胡敏酸均为RP型,低肥则为RP型和B型.随复合体粒径增大,游离态胡敏酸类型变化序列主要为A型(粘粒)→B型(粉粒)→RP型(细砂);无论粒径大小,结合态胡敏酸大多为A型.土壤培肥后,可使全土及各级复合体的游离态腐殖质的腐殖化度降低,进而会发生型变.在黑土中,游离态胡敏酸的型变主要体现在粉粒复合体中,结合态胡敏酸的型变主要体现在细砂复合体中.

不同施肥对黑土有机无机复合及腐殖质结合形态的影响

利用长期定位试验研究了施肥对黑土有机无机复合及腐殖质结合形态的影响。试验设不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、常量有机肥与化肥配施(NPKM1)、1.5倍有机肥与化肥配施(NPKM2)和秸秆与化肥配施(NPKS)5个处理。结果表明:长期合理施用化肥能使土壤有机碳、重组有机碳的含量和原土复合量趋于增加;有机无机配施能使土壤有机碳、重组有机碳、原土复合量、土壤追加复合量及追加复合度增加,而原土复合度降低,增加有机肥用量可以降低土壤追加复合度。施肥能促进土壤中各种结合形态的腐殖质绝对含量和土壤松/稳和松/紧比值增加,但以松结合态腐殖质增加的较多。不同处理中高用量的有机肥处理(NPKM2)效果更明显。有机无机配施有利于改善土壤有机无机复合状况,增强土壤对养分的供贮、调控能力,提高土壤肥力水平。

长期定位施肥对土壤有机无机复合状况的影响

长期施用化肥、有机肥或有机无机肥配施均能提高潮土和旱地红壤的原土复合量 ,有机无机肥配施还可以提高红壤性水稻土耕层的原土复合量 ,单施化肥对红壤性水稻土的原土复合量影响不大 ;长期施肥降低 3种土壤的原土复合度 ,但提高了土壤的增值复合量和增值复合度。施有机肥或有机无机肥配施土壤的增值复合量高于施化肥的土壤 ,但其增值复合度却低于施化肥的土壤。长期施肥还影响土壤有机无机复合体的粒径分级 ,施肥一般都可提高土壤中粘粒级和粉砂级复合体含量 ,降低细砂级复合体含量。长期施用有机肥或有机无机肥配施还可以提高 3种土壤中的G0 、G1和G2 等 3组复合体含量 ,并且有机无机肥配施可以促使G0 和G1组复合体向水稳性强的G2 组复合体转化。

长期施用有机肥料对紫色水稻土有机无机复合性状的影响

连续九年施用有机肥料，紫色水稻土土壤及＜０．００２ｍｍ的有机无机复合体中无定形铁、铝和络合态铁、铝的含量呈不同程度的增加，络合态铁和铝间具拮抗作用（ｒ＝０．７９９８￣＊ｎ＝７）；土壤的有机质含量增加主要是由于轻组有机质含量增加，而有机无机复合度下降，土壤重组腐殖质的含量为０．２５—０．０１ｍｍ＞＜０．００２１ｍｍ＞１—０．２５ｍｍ＞０．０１—０．００２ｍｍ；有机无机复合度及重组腐殖质中松结态与紧结态的比值随粒径的增大而下降，其平均复合度明显低于土壤，土壤中松结态腐殖质结合的铁的含量和Ｆｅ／Ｃ比值具有增加趋势，而铝的含量和Ａｌ／Ｃ比值恰相反；其中胡敏酸结合的铁铝含量比富里酸低；复合体中松结态腐殖质结合的铁铝含量与有机碳含量的顺序相一致。

纳米-亚微米级复合材料对褐潮土有机无机复合体含量及各粒级复合体中C、N、P含量与分布的影响

通过盆栽试验研究了纳米．亚微米级复合材料对褐潮土各粒级复合体组成及其中C、N、P含量与分配的影响。结果表明，1）施入纳米-亚微米级复合材料后，褐潮土各粒级复合体的含量较对照发生了改变，F1（〈2μm）和B（10-50μm）粒级含量降低，F2（2～10μm）和F4（50～100μm）粒级含量增加。2）纳米-亚微米级复合材料可提高土壤及各粒级中C、N、P的含量，而增加幅度因材料而异；蒙脱土纳米-亚微米级复合物〉高岭土纳米-亚微米级复合物〉塑料纳米-亚微米级复合物。3）F3（10-50μm）粒级中有机碳、全氮、全磷含量较低，但该粒级复合体含量占土壤固相的比重最大，因此该粒径中C、N、P对土壤肥力的贡献较大。4）纳米-亚微米级复合材料使土壤的有机碳、氮、磷在各粒级复合体中分配系数的增加以F2（2～10μm）粒级最高，说明各养分进入F2粒级最多，表明该粒级对土壤养分的转化和平衡起着重要的调节作用。

耕作白浆土有机无机复合体腐殖质组成及类型

本文用Kumada法研究了耕作白浆土各粒径级分中有机质的特征。结果表明，土壤及各粒径级分中有机碳含量多是高肥土壤大于低肥，并随复合体粒径增大而下降，下降的比例是高肥小于低肥；土壤有机质及粘粒含量影响有机碳贮量曲线与各粒径级分含量曲线的关系，高肥土壤中粉粒或细砂级分中的有机碳贮量明显高于低肥。土壤及各粒径级分的腐殖质以能被0.1mol／LNaOH提取的游离态为主，其胡敏酸（HA）含量、PQ1值等多项指标均有高肥大于低肥的趋势，由logk与RF值所决定的HA腐殖化度则是高肥小于低肥。上述规律在粉粒及细砂级分中表现的最为明显。随粒径增大，游离态腐殖质及其HA含量等均有下降趋势，但PQ1则是粉粒中稍高；游离态HA类型随粒径增大而变化的序列为：A型（粘粒）-B型（粉粒）-Rp型（细砂）。0.1mol／LNa4P2O7提取的结合态腐殖质及其HA含量与腐殖化度等均以粉粒中最高，粘粒及细砂中次之，PQ2则随粒径的增大而减小；无论肥力高低，结合态HA大都为腐殖化度较高的A型，少数为B及P型。

不同堆肥原料的有机无机复合肥对油菜生长及土壤供氮特性的影响

通过田间试验,研究了采用猪粪堆肥、中药渣堆肥和鸡粪堆肥为原料制成的有机无机复合肥与无机复合肥等氮量施入对油菜产量、氮素利用率、土壤供氮特征以及土壤微生物多样性的影响。结果表明:各施肥处理油菜籽产量均显著高于对照的油菜籽产量。与化肥处理比较,三种堆肥原料的有机无机复合肥的油菜籽产量显著高于化肥处理,较化肥增产12.7%～33.2%。各有机无机复合肥处理均能增加油菜单株有效角果数。三种有机无机复合肥处理均能显著促进油菜对氮素的吸收,从而提高了氮素利用率。与化肥处理和不施肥处理比较,三种堆肥原料的有机无机复合肥处理能够明显提高土壤有效态氮的含量,调节土壤氮素的释放速度。采用邻接法分析各处理土壤DNA条带表明:5个处理土壤样品的细菌群落共分为三大族群,化肥处理与对照处理为一种族群,中药渣处理为一种族群,猪粪处理和鸡粪处理属一种族群。说明施入外源有机物质(猪粪、鸡粪与中药渣)可能改变土壤的细菌群落结构,而施入化肥对土壤的细菌群落结构影响较小。

有机无机复合肥对农产品产量和品质的影响

在玉米、水稻、豇豆、小白菜四种作物上 ,进行有机无机复合肥与氮、磷、钾混合肥对比试验。试验结果表明 ,有机无机复合肥不仅能提高作物产量 ,同时能很好地改善农产品品质。在玉米水稻上 ,能促进干物质的积累 ,增加淀粉和粗蛋白的含量 ;在豇豆和小白菜上 ,能增加维生素C的含量 ,降低硝酸盐的积累 ,提高Zn、Fe等营养元素的含量 。

土壤有机无机复合体的研究进展

对土壤有机无机复合体结构模型、有机无机复合体与团聚体的关系、有机无机复合体的肥力特征等方面的最新研究成果进行了综合评述。现代测试技术和计算机技术的应用为土壤有机无机复合体的研究提供了新的研究途径,发展形成了腐殖质胶体、有机无机复合体及有机质—异源生物物质复合体的结构模型,在纳米化学水平和三维分子结构模型上重新认识和阐明土壤有机无机复合体的结构和功能;有机无机复合体是土壤改良剂、营养源和重金属或有机有毒污染物过滤器;应在土壤科学、环境科学和生态学中,重视有机物质与矿物质相互作用和结构模型研究,加强土壤有机无机复合体环境化学行为和颗粒迁移动力学的研究。

长期施肥对黑土有机无机复合度及结合态腐殖质的影响

以黑土长期定位试验为基础，研究长期不同施肥对黑土腐殖质结合形态及有机无机复合度影响。结果表明，长期不同施肥均可不同程度提高土壤的有机碳、重组有机碳、原土复合量，降低原土复合度。三种施肥处理的土壤结合态腐殖质以松结态为主，紧结态其次，稳结态最少。施肥提升土壤的松结态及稳结态腐殖质含量、土壤松/紧比值；降低紧结态腐殖质含量及土壤松/稳比值。单施化肥只能改善0-20 cm土层土壤肥力，在20-40 cm土层肥力降低；有机无机肥配施可最大程度改善土壤的有机无机复合状况，活化土壤腐殖质，在两个土层中影响保持稳定。施肥对0-20 cm土层有机无机复合状况影响大于20-40 cm土层，而对0-20 cm土层结合态腐殖质影响则小于20-40 cm土层。

不同耕作方式下黑土有机无机复合体变化及有机碳分布特征

研究了不同耕作方式下黑土有机无机复合体组成及有机碳在各级复合体中的分布特征。结果表明:黑土有机无机复合体组成以粉粒复合体为主;黑土有机碳主要存在于小粒级复合体中,开垦有使有机碳向小粒级复合体中聚集的趋势。随着复合体粒径的增大,有机碳各组分的含量趋于减少,HA/FA比值趋于增加;腐殖质碳主要集中在粉砂粒以下的复合体中,且复合体的粒径越小,HA所占比重越大。开垦可导致土壤复合体分散,不利于HA类胶结物质向小粒级复合体中分配,轮作有利于土壤有机碳的累积,土壤物理性状的改善及土壤肥力的提高。

两种培肥措施对黑钙土有机无机复合体腐殖质组成的影响

采用Kumada法研究了两种培肥措施对黑钙土及其复合体腐殖质组成的影响。结果表明,在根茬还田的基础上增施有机肥,可使全土及各级复合体的游离态和结合态腐殖质的胡敏酸、富里酸含量及ΔlogK等不同程度地增大,PQ和RF值减小,腐殖化度降低,这种作用在粉粒复合体中表现最为明显。粘粒和粉粒复合体的游离态胡敏酸均为A或B型,细砂均为RP型。随复合体粒径的增大,游离态胡敏酸类型的变化序列为A型(粘粒)→A型(粉粒)→RP型(细砂);结合态胡敏酸大多为A型,少数为P或B型。黑钙土增施有机肥培肥后,腐殖质的腐殖化度会发生量变和型变。在黑钙土中,胡敏酸的型变,主要表现在全土和粉粒复合体的游离态腐殖质中。

沼肥与生物有机无机复合肥在保护地蔬菜上应用效果研究

试验研究了化肥、生物有机无机复合肥、生物有机肥、沼肥对日光温室秋冬茬黄瓜及对土壤理化性质的影响。试验结果表明,施用沼肥、生物有机肥、生物有机无机复合肥有改善土壤理化性状、增强土壤保水保肥能力的作用。表现为与试前土壤相比较,土壤容重下降,土壤总孔隙度和土壤含水量增加,其中施用沼肥的处理影响最大,土壤容重降低了4.26%,土壤总孔隙度和土壤含水量分别提高了4.68%,10.7%;施用沼肥,耕层土壤有机质、全氮、速效钾含量增加最高,而完全施用生物有机无机复合肥的处理全磷、速效磷、碱解氮增幅最大。施用沼肥和生物有机无机复合肥可以促进黄瓜的生长和提高产量,产量比对照(不施肥处理)分别增加了102.8%,123.1%。各处理除沼肥和生物有机肥两处理间产量差异不显著外,其他处理间差异均达极显著水平。另外,施用沼肥、生物有机肥、生物有机无机复合肥可以提高果实中Vc、还原糖含量,并降低硝酸盐含量,提高了果实品质。

施肥对栽培菊花土壤的有机无机复合性状和菊花产量与品质的影响

按照江苏省射阳县中药材种植基地的施肥习惯，选用当地常用的猪粪、鸡粪、菜籽饼、有机复混肥、化肥为供试肥料，于2004、2005年连续2年进行菊花施肥大田小区试验和室内盆栽试验。其中，小区试验主要研究栽培菊花土壤有机无机复合状况和结合态腐殖质组成，盆栽试验主要研究施肥对菊花产量、内在质量的影响。结果表明：大田条件下连续2年单施化肥处理的土壤有机质比试前下降，亏缺主要来自轻组；与对照（不施肥）比较，连续施用有机肥的处理，能提高土壤和重组有机C含量（增幅分别为4．5％～32．7％和10．5％～37．8％），促进土壤有机无机复合体的形成，提高土壤增值复合量和增值复合度，改善腐殖质结合形态，使松结态腐殖质含量增加，紧结态腐殖质减少，使土壤腐殖质得到活化；各类有机肥对栽培菊花土壤均有较好的培肥效果，其中以猪粪、菜籽饼较好。室内盆栽试验的结果表明，施肥能显著提高菊花花序和茎叶的生物量，显著增加菊花药用有效成分总黄酮、绿原酸的含量，这方面的作用有机肥优于化肥，有机肥中又以菜籽饼的效果较好，猪粪次之。