2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、以小麥-玉米輪作體系下的沙質(zhì)潮土為研究對象,選用經(jīng)無害化城市污泥發(fā)酵后的產(chǎn)物,通過2013-2015年田間定位試驗,研究了不同城市污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量對土壤肥力、酶活性和微生物群落組成的影響,以期為城市污泥資源化利用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。處理設(shè):單施化肥(CK)、CK+污泥發(fā)酵產(chǎn)物15 t·hm-2(CS1)、CK+污泥發(fā)酵產(chǎn)物30 t hn-2(CS2)和CK+污泥發(fā)酵產(chǎn)物45 t·hm-2(CS3)。主要研究結(jié)果如下:
  1

2、.連續(xù)三年定位試驗結(jié)果表明,同一施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物處理土壤pH隨施用時間的增加呈下降趨勢;土壤養(yǎng)分含量如有機質(zhì)(SOM)、全氮(TN)、速效磷(AP)和速效鉀(AK)隨施用時間的增長呈上升趨勢。與CK處理相比,在2015年玉米季施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤pH顯著降低了0.34-0.83(P<0.05),且與污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量呈反比;土壤SOM、TN、AP和AK分別顯著提高了52.08%-166.85%、77.25%-177.84%、215

3、.67%-486.26%和167.20%-378.96%(P<0.05),且與污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量呈正比。施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤微生物量碳氮(MBC、MBN)含量和微生物碳氮比(MBC/MBN)均顯著提高(P<0.05),并且季節(jié)的不同也顯著影響土壤MBC、MBN含量和MBC/MBN(P<0.05)。研究結(jié)果表明施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物能顯著降低土壤pH和提高沙質(zhì)潮土土壤養(yǎng)分,同時促使土壤微生物的群落向以真菌為主的群落轉(zhuǎn)化。
  2.與

4、CK處理相比,土壤活性碳庫組分MBC、易氧化有機碳(LOC)和可溶性有機碳(DOC)在施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理分別顯著提高了84.00%-188.07%,26.26%-58.03%和109.58%-185.39%(P<0.05),其中CS3處理提升效果最明顯;施污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤微生物量熵(MBC/TOC)和易氧化有機碳有效率(LOC/TOC)均有升高趨勢,提高范圍分別為8.02%-2.77%和13.75%-46.48%,土壤可溶性有

5、機碳有效率(DOC/TOC)施污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理分別顯著降低了17.06%-40.94%(P<0.05),并且隨污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量的增大,MBC/TOC、LOC/TOC和DOC/TOC呈下降趨勢,說明施用45 t·hm-2污泥發(fā)酵產(chǎn)物增大了土壤中穩(wěn)定態(tài)碳含量,導致其比值降低;施污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤碳庫活度(L)和碳庫指數(shù)(LI)隨污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量增大而降低,說明施用45 t·hm-2污泥發(fā)酵產(chǎn)物其土壤穩(wěn)定態(tài)碳含量高,有利于沙質(zhì)潮土土

6、壤有機碳的積累;施污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤碳庫管理指數(shù)(CMPI)顯著提高了153.45%-195.40%(P<0.05),其中CS3處理提升效果最為明顯;通過相關(guān)性分析及冗余分析得出,用CMPI來表征土壤肥力的變化比用TOC更靈敏、直接,能更好地反映出土壤養(yǎng)分及碳庫的動態(tài)變化。
  3.與CK處理相比,施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤和植物籽粒中重金屬含量均有不同程度累積,但是其值均遠低于國家環(huán)境質(zhì)量二級標準(GB15618-1995)

7、和國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全規(guī)定的限量值,說明在本研究中的所用污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量范圍內(nèi)不會造成土壤和植物籽粒重金屬污染,能夠保持土壤環(huán)境健康。
  4.與CK處理相比,施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤碳氮磷循環(huán)的酶活性(除了堿性磷酸酶)均顯著提高,但土壤酶比活卻顯著下降(P<0.05),表明微生物釋放和生產(chǎn)酶的能力降低;施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤微生物功能多樣性降低,且和污泥發(fā)酵產(chǎn)物施用量呈反比,但施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)多樣

8、性顯著提高(P<0.05),表明施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物后土壤微生物群落結(jié)構(gòu)向由非活性的微生物占主導的群落轉(zhuǎn)變或向由利用養(yǎng)分效率更高的微生物(真菌)主導的群落轉(zhuǎn)變。主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)均得出土壤pH能顯著影響土壤酶活性和酶比活變化。由皮爾遜相關(guān)指數(shù)分析得出,土壤酶比活較酶活性與土壤微生物活性和群落結(jié)構(gòu)更相關(guān),所以土壤酶比活較酶活性更能作為土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的指示指標。
  5.與CK處理相比,施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤

9、的豐富度指數(shù)(ACE和Chao1)顯著提高(P<0.05),土壤均勻度(Shannon和Simpson)指數(shù)雖然有所提高,但與CK相比無顯著差異,表明施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物可以顯著改變土壤的α多樣性。門水平上,施用污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理土壤Acidobacteria,Proteobacteria,Actinobacteria和Chloroflexi相對豐度升高,而Actinobacteria和Firmicutes相對豐度降低,同時綱和目水平上施用

10、污泥發(fā)酵產(chǎn)物各處理同樣有顯著變化,表明污泥發(fā)酵產(chǎn)物的施用能顯著改變土壤的微生物群落組成。PCA得出,施用高用量的污泥發(fā)酵產(chǎn)物處理(CS2和CS3)土壤微生物群落相似,與CK和CS1處理群落組成差異較大,表明高施用量污泥發(fā)酵產(chǎn)物對土壤群落組成的影響更大。RDA得出,土壤pH和全氮能顯著影響土壤微生物群落組成。
  綜上所述,施用城市污泥發(fā)酵產(chǎn)物,尤以施用45 t hm-2污泥發(fā)酵產(chǎn)物(CS3),在確保土壤植物安全的前提下,可以有效改

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