施用生物炭5年对桂北桉树人工林土壤磷的影响

【目的】研究不同桉树枝条废弃物生物炭施用量对桉树人工林土壤磷形态转化及磷素有效性的影响,评估生物炭对土壤磷素的活化潜力,为生物炭在农林业土壤改良中的应用提供参考依据。【方法】依托2017年开展的桉树人工林生物炭长期定位试验,按生物炭与土壤的质量百分比,设置0(CK)、0.5%(T1)、1.0%(T2)、2%(T3)、4%(T4)和6%(T5)共6个处理,一次性施用生物炭5年后测定不同处理下0~10、10~20和20~30 cm土层中土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷形态的含量。【结果】与CK相比,在0~30 cm土层中,施用生物炭能显著增加土壤全磷、有效磷、二钙磷、铝磷、铁磷、八钙磷、活性有机磷和中等活性有机磷含量并提高磷素活化系数(P<0.05),降低十钙磷、闭蓄态磷、中稳定性有机磷和高稳定性有机磷含量。在0~30 cm土层中,不同生物炭处理下土壤无机磷和有机磷组分含量平均值的大小分别为铁磷>铝磷>闭蓄态磷>八钙磷>二钙磷>十钙磷,中等活性有机磷>活性有机磷>中稳定性有机磷>高稳定性有机磷。随着土层深度的增加,在同一生物炭处理中,土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷组分含量均趋于减少。土壤有效磷分别与pH、有机质、全磷、二钙磷、八钙磷、铝磷、铁磷、活性有机磷和中等活性有机磷之间呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析表明,施用生物炭对土壤无机磷组分、有机磷组分和有效磷具有正向作用;与有机磷组分相比,施用生物炭对土壤无机磷组分的影响更大。【结论】桉树枝条废弃物生物炭通过自身中磷素的释放和对土壤理化性质的积极作用,显著增加土壤有效磷和磷组分含量,促进土壤中难溶态磷向有效态磷的转化和有机磷向无机磷的转化,提高桉树林土壤磷素有效性和土壤供磷能力。

桃金娘果酒酵母菌的筛选鉴定及生长特性分析

为开发优质桃金娘果酒,该研究以桃金娘叶片、根部土壤、果皮、果实为实验材料,采用WL鉴定培养基分离纯化菌株,结合2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)培养基初筛、发酵性能测试复筛酿酒酵母,基于26S rDNA基因序列对筛选菌株进行鉴定,并对其耐受性进行分析。结果表明,共从样品中分离得到30株酵母菌,并从中筛选2株优良酵母,编号分别为T2和T19,其产气快,发酵液的酒精度最高(均为2.5%vol),分别被鉴定为仙人掌有孢汉逊酵母(Hanseniaspora opuntiae)和长孢洛德酵母(Lodderomyces elongisporus)。菌株T2的耐受性能优于T19,菌株T2可耐受pH、葡萄糖含量和SO2含量分别为3.0、30%和200 mg/L。

喀斯特湿地转变为农用地对土壤有机硫形态及芳基硫酸酯酶活性的影响

【目的】土壤有机硫形态及芳基硫酸酯酶活性能敏感地反映土壤硫库的变化,厘清喀斯特湿地转变为农用地后不同土地利用方式下土壤有机硫形态和芳基硫酸酯酶活性的变化特征及其影响因素,对喀斯特湿地土地合理利用和土壤质量管理具有重要意义。【方法】以典型桂林会仙喀斯特天然沼泽湿地为对照(沼泽湿地),以由其转变而来的5种土地利用方式,即水稻田、旱地、果园、养殖地和弃耕地为研究对象,采集0—10、10—20、20—30和30—40 cm共4个土层的样品,分析各形态有机硫含量及芳基硫酸酯酶活性。【结果】1)与沼泽湿地相比,5种土地利用方式的土壤全硫储量、酯键硫、碳键硫以及残渣态硫含量均呈降低趋势。5种土地利用方式土壤碳键硫、酯键硫和残渣态硫占有机硫的比例分别为39.08%~63.54%、22.91%~34.28%、13.55%~28.46%,与沼泽湿地相比,酯键硫和残渣态硫占比降低,碳键硫占比升高(P<0.05)。2)沼泽湿地土壤有机硫含量范围在158.41~442.18 mg/kg,全硫含量范围在180.22~510.83 mg/kg,全硫平均值为345.53 mg/kg,低于世界土壤全硫含量均值(700 mg/kg)。不同土地利用方式下,0—40 cm土层土壤全硫和有机硫含量均值大小整体表现为:湿地>水稻田>旱地>养殖地>果园>弃耕地,湿地与其他土地利用方式间存在显著差异(P<0.05)。3)在0—40 cm土层中,不同土地利用方式下土壤芳基硫酸酯酶活性均随土层深度的增加而降低。相较于沼泽湿地,5种土地利用方式的土壤芳基硫酸酯酶活性均降低,水稻田、旱地、果园、养殖地和弃耕地降幅分别为18.19%、27.48%、39.72%、33.81%和51.77%(P<0.05)。【结论】会仙喀斯特天然湿地转变为其他土地利用方式后,土壤全硫和有机硫含量显著下降(P<0.05),全硫含量(98.06~222.87 mg/kg)小于我国南方10省耕作层土壤全硫平均值(299 mg/kg)。土壤有机碳、全氮、含水量和芳基硫酸酯酶是土壤有机硫形态含量的主要影响因素。因此,减少湿地人为垦殖,有利于维持会仙喀斯特湿地土壤养分的平衡与生态系统的健康。

广西沙参属(桔梗科)一新纪录种

通过野外实地调查、标本采集、鉴定和文献查阅,确定并报道了广西壮族自治区桔梗科沙参属一新纪录物种———长柱沙参Adenophora stenanthina(Ledeb.)Kitagawa。文章提供了长柱沙参野生植株的特写照片,编制了广西沙参属分种检索表,并讨论了长柱沙参分布于广西桂林的主要原因。长柱沙参的发现为其地理分布范围及区系研究补充了新资料,也为广西药用植物资源的整合提供了新资料。凭证标本现收藏于广西师范大学标本室(GNU)。

桂西南喀斯特石漠化山地土壤理化性质和潺槁木姜子叶片性状的微地形分异特征

以广西平果市龙何喀斯特生态重建示范区为背景,比较其自然封育区不同类型微地形的形态特征、土壤理化性质及潺槁木姜子〔Litsea glutinosa(Lour.)C.B.Rob.〕叶片性状。结果表明:桂西南喀斯特石漠化山地微地形主要有石面、土面、石沟、石窝和石缝5种类型,面积占比的平均值分别为59.3%、24.1%、9.6%、6.3%和0.7%;同一类型不同单元的长度、宽度和面积变异较大。石沟、石窝和石缝的土壤含水量显著(P<0.05)高于土面和石面;土面土壤容重显著大于石窝和石沟,最大持水量、田间持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度显著小于石窝和石沟,pH值及有机质、全N、全P、全K、全Ca和全Mg含量均最低;石缝土壤pH值及有机质、全P、全Ca和全Mg含量最高,石面土壤全N和全K含量最高。石沟中潺槁木姜子单叶面积和单叶干质量显著大于土面、石窝和石缝,石缝中潺槁木姜子比叶质量显著大于石窝和石沟,土面中潺槁木姜子叶片全C和全Mg含量最高,石沟中潺槁木姜子叶片全N、全P、全K和全Ca含量最高。综合分析结果显示:受不同类型微地形的形态结构和土壤组成的影响,桂西南喀斯特石漠化山地的土壤理化性质和潺槁木姜子叶片性状具有较为明显的微地形分异特征,在该区植被修复中,应根据不同类型微地形的土壤环境特点有针对性地采取自然封育和人工促进修复等措施。

硫肥对伴矿景天修复镉污染土壤的影响

为探索穴施硫粉和硫酸亚铁肥对伴矿景天(Sedum plumbizincicola)修复中性Cd污染土壤的影响,筛选不同硫肥最佳施用量以提高植物提取效率,在阳朔县兴坪镇思的村土壤Cd全量为0.65 mg·kg^(-1)的农田上,采用田间小区试验方法,设计穴施低、中、高剂量硫粉、硫酸亚铁等7个处理,对比监测了强化修复前后土壤pH、Cd全量、有效态Cd含量和伴矿景天生物量及Cd含量。结果表明:与不施用硫肥的处理(CK)相比,60 d后穴施不同硫肥处理有效降低了土壤pH,提高了土壤有效态Cd含量,同时有效提高了伴矿景天地上部生物量和Cd含量。通过处理效果与成本对比可知,每公顷穴施79 kg硫粉、252 kg硫酸亚铁效果较好,与CK相比,土壤pH分别降低了0.94、0.67个单位,土壤有效态Cd含量分别提高了111.5%、169.5%,伴矿景天地上部生物量分别提高了11.9%、40.7%,地上部Cd含量分别提高了48.5%、132.1%,地上部Cd提取量分别提高了65.8%、226.3%。研究表明,硫粉和硫酸亚铁肥均是伴矿景天修复中性Cd污染农田土壤的潜在强化提取剂,且硫酸亚铁处理修复效率显著高于硫粉处理。

生物炭施用5 a后对桂北桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮的影响

研究施用不同量生物炭5 a后桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮特征,探讨土壤有机氮组分和活性氮之间的关系,明确生物炭不同施用量下土壤的供氮潜力,为桉树林业废弃物生物炭的实践应用提供科学依据.利用开始于2017年的桉树人工林生物炭中长期定位试验,选取CK(0%)、T1(0.5%)、T2(1.0%)、T3(2%)、T4(4%)和T5(6%)这6个处理,一次性施用生物炭5 a后测定不同处理下有机氮组分、微生物生物量氮和溶解性有机氮含量.结果表明:(1)与对照相比,随着生物炭施用量的增加,不同土层全氮、酸解总氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮、微生物生物量氮、溶解性有机氮和氮储量含量均呈递增趋势,增幅分别为45.48%~156.32%、44.31%~171.31%、38.06%~223.37%、39.42%~163.32%、36.72%~109%、23.27%~113.51%和29.45%~62.37%,在T5处理最大;未知态氮和非酸解态氮含量总体亦呈增加的趋势,增幅分别为88.41%~158.71%和50.24%~139.01%;酸解氨基糖态氮含量趋于降低,降幅为7.72%~32.73%.不同处理下有机氮各形态的分布趋势大小为:酸解铵态氮>酸解氨基酸态氮>非酸解态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖态氮,生物炭施用处理增加了酸解总氮含量及其占全氮的比例.(2)除了酸解未知态氮之外,土壤有机氮其它组分和活性氮含量均随着土层的加深而递减.(3)土壤全氮、微生物生物量氮和溶解性有机氮均与酸解总氮、非酸解态氮和氮储量之间存在显著的正相关关系.主成分分析表明:容重与酸解氨基糖态氮;全氮与酸解未知态氮;酸解氨基酸态氮与酸解总氮间的关系均较为密切.综上,林业废弃物生物炭施用5 a后,显著增加了桉树林土壤有机氮组分和活性氮含量,有利于提高土壤氮素的供应能力;酸解总氮、酸解铵态氮和酸解氨基酸态氮对土壤活性氮有重要贡献.

生物炭施用5a后对桂北桉树人工林土壤有机碳组分的影响

研究生物炭不同施用量施用5 a后桉树人工林土壤有机碳组分的变化特征,明确生物炭施用下土壤的固碳潜力,为桉树林业废弃物生物炭的土壤改良效应提供科学依据.基于2017年建立的桉树人工林生物炭中长期定位试验,以桉树人工林废弃枝条为原料,在500℃条件下厌氧制备生物炭,选取CK(0%)、T1(0.5%)、T2(1.0%)、T3(2%)、T4(4%)和T5(6%)这6个处理,一次性施用生物炭5 a后测定不同处理下有机碳组分含量特征.结果表明:(1)与对照相比,土壤有机碳及其组分随生物炭施用量的增加而增大,且在T4或T5达到最大值,土壤有机碳、可溶性有机碳、易氧化态有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳和碳储量分别增加了101.62%、67.46%、143.03%、164.78%、110.88%和41.73%.(2)随着生物炭施用量的增加,各生物炭处理土壤轻组有机碳和重组有机碳含量在0~10、10~20、20~30 cm土层的增幅分别为41.41%~140.63%、9.26%~87.04%、-19.54%~106.90%和15.32%~78.99%、15.72%~75.25%、89.49%~148.64%.0~30 cm土层土壤轻组有机碳和重组有机碳含量的平均值亦呈现增大的趋势,土壤碳库中以较稳定的重组有机碳为主.(3)土壤有机碳、碳储量和有机碳组分含量均随着土层的加深而减小.总体上,生物炭施用5 a显著增加了土壤有机碳和碳组分含量,有利于提高土壤固碳能力和土壤稳定性碳库,生物炭施用是提升桉树林土壤质量的有效措施.研究结果可为林业废弃物资源化利用和桉树人工林土壤肥力提升提供参考依据.