厌氧和好气条件下油菜秸秆腐解的红外光谱特征研究

【摘要】：采用尼龙网袋法,研究了油菜(Brassica campestris L.)秸秆在厌氧和好气条件下的腐解规律及其红外光谱特征。结果表明:油菜秸秆还田后,腐解速率表现为前期快、后期较慢的规律。在360 d培养时间内,厌氧和好气条件下的油菜秸秆腐解率分别为60.50%和68.20%,腐解速率常数(k)分别为0.004-d-1和0.010-d-1,腐解1/2时所需时间分别为229 d和117 d。在厌氧和好气条件下,油菜秸秆的碳释放率分别为70.33%和77.43%,厌氧条件下的释放速率常数(0.025-d-1)低于好气条件(0.026-d-1)。油菜秸秆中氮的释放率分别为82.20%和87.48%,油菜秸秆在厌氧条件下的氮残留量比其在好气条件下高38.25%,且达到显著性差异水平(P0.05)。厌氧条件下的氮残留率始终高于好气条件下,且在60~90 d培养期内差异最大。红外图谱分析显示,油菜秸秆腐解过程最明显的变化在波数为3 430~3 410 cm-1、2 930 cm-1处,吸收峰吸收强度降低,表明油菜秸秆的脂族性下降。在波数为1 740 cm-1、1 419~1 425 cm-1处的吸收峰吸收强度降低,表明油菜秸秆木质素含量下降,且厌氧条件下的吸收强度高于其在好气条件下,表明厌氧条件的木质素残留较多。结果表明,油菜秸秆中羟基、甲基、亚甲基含量随腐解时间延长而降低,碳水化合物减少,脂族性下降,芳构化程度增强。好气条件有利于秸秆中纤维素、半纤维素和脂肪族化合物的分解,提高其芳香性,对土壤碳、氮的补充作用更大。 【作者单位】： 安徽农业大学资源与环境学院;
【关键词】： 油菜 秸秆 厌氧 好气 腐解规律 红外光谱
【基金】：国家自然科学基金项目(31328020) 国家科技支撑计划项目(2013BAD07B08,2012BAD04B09)资助
【分类号】：S141.4
【正文快照】： 作物秸秆作为农作物生产系统中重要的生物资源,富含大量有机质。秸秆还田后在微生物的作用下可以释放出植物生长所需的氮(N)、磷(P)、钾(K)和微量元素,并可改善土壤团聚体结构。秸秆还田是维持和提高土壤肥力和作物产量的有效途径之一[1?3]。作物秸秆的腐解过程既受到秸秆本身

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