生物炭与强还原处理对设施蔬菜土壤可溶性有机质的影响.pdf

第 nullnull卷第 null期 nullnullnullnull年 null月 水土保持学报 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull 资助项目 福建省自然科学基金项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 福建省公益类项目 nullnullnullnullnullnullnull 国家自然科学基金项目 nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 第一作者 闫代红 nullnullnullnull 女 硕士研究生 主要从事土壤生态与环境研究 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 通信作者 尹云锋 nullnullnullnull 男 教授 主要从事土壤碳循环与环境变化研究 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 生物炭与强还原处理对设施蔬菜土壤可溶性有机质的影响 闫代红 null null 吉春阳 null null 何云华 null 马亚培 null null 马红亮 null null 高 人 null null 尹云锋 null null nullnull福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地 福州 nullnullnullnullnullnull nullnull福建师范大学地理科学学院 福州 nullnullnullnullnullnull nullnull福清市现代农业发展中心 福建 福清 nullnullnullnullnullnull 摘要 利用田间试验 探讨生物炭与强还原处理 nullnullnull 对退化设施蔬菜土壤可溶性有机质 nullnullnull 的影响 处理为对照 nullnull 生物炭修复 nullnull 淹水 nullnull 淹水覆膜 nullnullnull 强还原修复 nullnullnull nullnullnull与生物炭联合修 复 nullnullnullnullnullnull 对比研究不同处理对 null nullnull nullnull nullnullnullnull土壤 nullnullnull 含量及光谱特征的影响 结果表明 null nullnullnullnull土层中 相比 nullnull 其他处理土壤 nullnull 均显著增加 nullnull nullnull nullnullnull和 nullnullnull处理的 nullnull null null null含量分 别降低 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull和 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnull处理可溶性有机氮 nullnullnull 含量显著提高 nullnullnull和 nullnullnullnullnullnull处理的可溶性有机碳 nullnullnull 含量分别显著提高 nullnullnullnullnull和 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull比值增 加 但使 nullnullnull芳香化程度和腐殖化程度降低 结构变得简单 土壤 nullnullnull组分以类富里酸和类腐殖酸物质 为主 且 nullnullnullnullnullnull处理的荧光强度达到最大 对于 nullnull nullnullnullnull土层 各处理的荧光强度和 nullnullnull含量均显 著降低 但相比 nullnull nullnullnull和 nullnullnullnullnullnull处理的 nullnullnull含量仍显著增加 null nullnullnullnull 而 nullnull和 nullnullnullnullnullnull处理使 得 nullnullnull含量降低 综上 nullnullnullnullnullnull联合修复短期内可以减缓土壤酸化 提升土壤 nullnullnull含量 但降低土壤 nullnullnull芳香化和腐殖化程度 研究结果可为退化设施蔬菜地土壤修复和环境风险评价提供科学参考 关键词 强还原处理 生物炭 设施蔬菜土壤 可溶性有机质 光谱特征 中图分类号 nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 文献标识码 null nullnullnull 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnull nullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 设施蔬菜地易受高复种指数 高肥料农药投入等 影响发生土壤酸化 次生盐渍化 土传病害频发等连 作障碍问题 影响设施蔬菜的可持续发展 null 而强还 原处理 nullnullnull 是一种作物种植前的修复方法 该方法 在土壤中添加有机物料 淹水或覆膜创造强还原环 境 借助有机物料厌氧分解的产物及还原条件有效修 复退化土壤理化性状 快速杀灭土传病原菌 改善土壤 微生物区系等 目前已成功用于实践 null 然而 nullnullnull 过 程中有机物料的添加使土壤中可溶性有机质 nullnullnull 增加 而淹水亦会引起 nullnullnull 淋溶 可能对地下水环 境产生不利影响 null nullnullnull 是陆地生态系统中极为 活跃的化学组分 能敏感反映土壤有机质的早期变 化 null 参与土壤有机质腐殖化 吸附 解吸 微生物代 谢活动等一系列生物地球化学过程 对调节土壤养分 循环和稳定土壤微生态起重要作用 null 生物炭是生物质材料在缺氧或限氧条件下经高 温热解产生富含碳素 高度芳香化的一类物质 null 近 年来 利用生物炭修复连作障碍土壤的研究日益增 多 其不仅能缓解土壤酸化 改善土壤通气性 提高土 壤肥力 null 亦能防控番茄枯萎病 辣椒疫病和黄瓜猝 倒病等 null 如吕伟静等 null 在苹果连作土壤中添加生 物炭后 细菌和放线菌数量增加 真菌数量减少 影响 微生物群落结构 减轻苹果连作障碍 有研究 nullnull 表 明 生物炭减少土壤 nullnullnull 淋失 添加生物炭可使土 壤 nullnull 增加 进而影响土壤 nullnullnull 的吸附 解吸附过 程 nullnull 生物炭亦影响 nullnullnull 性质 其微孔结构能够吸 附粒径较小的脂肪族物质 从而将 nullnullnull 改变为具有 更大尺寸和更高芳香性的分子 nullnull 然而 生物炭与 nullnullnull 联用又对土壤 nullnullnull 产生怎样的影响需要进一 步探究 目前 已有利用室内培养试验研究 nullnullnull 与生物 炭联用 对 土 壤 nullnullnull 含 量 和 结 构 特 征 的 影 响 报 道 nullnull 但研究结论还需野外原位试验进一步验证 由于光学分析方法具有灵敏度高 不破坏样品结构和 检测快速等特点 nullnull 紫外 可见吸收光谱 荧光光谱 和红外光谱已被广泛应用于 nullnullnull 组成 来源及结构 特征分析 因此 本研究基于田间试验 探讨 nullnullnull 生物炭以及二者联合修复对不同土层 nullnullnull 含量和 结构特征的影响 以期为退化设施蔬菜地土壤修复和 环境风险评价提供理论依据 nullnull 材料与方法 nullnullnull 试验材料 田间试验位于福建省福清市沙埔镇圣禾现代农 业有限公司蔬菜生产基地 已连续种植蔬菜 nullnull 年 连 作障碍较为严重 供试土壤为砂质壤土 黏粒 nullnullnull 粉粒 nullnullnullnull 砂粒 nullnullnullnullnull 采集研究小区 null nullnullnullnull 土壤 去除杂质 过 nullnullnull 筛后备用 选取紫花苜蓿 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 为 nullnullnull 处理有机物料 生物炭 以玉米秸秆 nullnullnullnull 制备 供试土壤 苜蓿和生物炭的 基本性质见表 null 表 null null 供试土壤 苜蓿和生物炭的基本性质 材料 nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnullnull null null nullnull nullnull nullnull nullnullnull null null nullnull nullnull nullnull 土壤 nullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull