农学学报 ›› 2023, Vol. 13 ›› Issue (1): 26-31.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2021-0222
收稿日期:
2021-12-05
修回日期:
2022-02-08
出版日期:
2023-01-20
发布日期:
2023-01-31
通讯作者:
章明奎,男,1964年出生,浙江绍兴人,教授,博士,主要从事土壤质量管理方面的研究。通信地址:310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号 浙江大学紫金港校区环境与资源学院,E-mail:作者简介:
尉吉乾,男,1984年出生,山东肥城人,高级农艺师,硕士,主要从事农业废弃物资源化利用。通信地址:310020 杭州市上城区杭海路768号 杭州市农业技术推广中心,E-mail:wjq5347@163.com。
基金资助:
WEI Jiqian1(), NI Chunxiao1, XU Sijia2, ZHANG Mingkui3()
Received:
2021-12-05
Revised:
2022-02-08
Online:
2023-01-20
Published:
2023-01-31
摘要:
为了解不同来源有机废弃物在提升新围涂地土壤有机碳库和生物活性的作用,采用盆栽试验方法开展了为期30周的施用等有机碳量猪粪、鸡粪、水稻秸秆、蔬菜收获残留物、厨余垃圾堆肥、沼渣、猪粪/稻草秸秆堆肥和生活垃圾堆肥等8种有机废弃物后涂地土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳、水溶性有机碳、微生物生物量碳及土壤酶活性的动态观察。结果表明:施用各种有机废弃物对改善土壤性状均有明显的效果,在提升土壤有机碳库、生物活性及农田碳库管理指数方面以经过生物发酵处理的猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥、餐厨垃圾堆肥和沼渣为佳;其次为猪粪、鸡粪和水稻秸秆;蔬菜收获残留物因主要由新鲜有机物质组成,其稳定性较差,对提升土壤有机碳库和生物活性的效果较差。施用有机废弃物后,土壤碳库、土壤微生物生物量及其他土壤性状可随试验时间发生明显的变化。研究认为,从提升土壤有机碳库和生物活性考虑,在新围涂地改良中应优先施用猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥、餐厨垃圾堆肥和沼渣等有机废弃物。
尉吉乾, 倪春霄, 许思嘉, 章明奎. 不同有机废弃物提升新围涂地土壤有机碳库与生物活性的效果[J]. 农学学报, 2023, 13(1): 26-31.
WEI Jiqian, NI Chunxiao, XU Sijia, ZHANG Mingkui. Effects of Different Organic Wastes on Enhancing Soil Organic Carbon Pool and Biological Activity in Newly Reclaimed Coastal Land[J]. Journal of Agriculture, 2023, 13(1): 26-31.
类型 | pH | 有机C/(g/kg) | 全N/(g/kg) | C/N |
---|---|---|---|---|
猪粪 | 7.32 | 420.72 | 24.33 | 17.29 |
鸡粪 | 7.92 | 415.39 | 29.37 | 14.14 |
水稻秸秆 | 7.14 | 402.82 | 7.11 | 56.66 |
蔬菜收获残留物 | 6.89 | 387.63 | 11.33 | 34.21 |
餐厨垃圾堆肥 | 6.72 | 322.48 | 31.54 | 10.22 |
沼渣 | 7.13 | 451.41 | 13.37 | 33.76 |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 6.98 | 510.10 | 18.23 | 27.98 |
生活垃圾堆肥 | 7.42 | 375.52 | 21.73 | 17.28 |
类型 | pH | 有机C/(g/kg) | 全N/(g/kg) | C/N |
---|---|---|---|---|
猪粪 | 7.32 | 420.72 | 24.33 | 17.29 |
鸡粪 | 7.92 | 415.39 | 29.37 | 14.14 |
水稻秸秆 | 7.14 | 402.82 | 7.11 | 56.66 |
蔬菜收获残留物 | 6.89 | 387.63 | 11.33 | 34.21 |
餐厨垃圾堆肥 | 6.72 | 322.48 | 31.54 | 10.22 |
沼渣 | 7.13 | 451.41 | 13.37 | 33.76 |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 6.98 | 510.10 | 18.23 | 27.98 |
生活垃圾堆肥 | 7.42 | 375.52 | 21.73 | 17.28 |
处理 | 容重/(g/cm3) | >0.25 mm水稳定性团聚体/% | pH |
---|---|---|---|
对照 | 1.34a | 21.43c | 7.71a |
猪粪 | 1.26b | 32.54a | 7.73a |
鸡粪 | 1.29ab | 24.44bc | 7.82a |
水稻秸秆 | 1.31ab | 23.58bc | 7.63ab |
蔬菜收获残留物 | 1.32a | 24.51bc | 7.52b |
餐厨垃圾堆肥 | 1.28b | 29.64a | 7.53b |
沼渣 | 1.27b | 28.87ab | 7.66a |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 1.24b | 33.98a | 7.61ab |
生活垃圾堆肥 | 1.29ab | 25.47bc | 7.69a |
处理 | 容重/(g/cm3) | >0.25 mm水稳定性团聚体/% | pH |
---|---|---|---|
对照 | 1.34a | 21.43c | 7.71a |
猪粪 | 1.26b | 32.54a | 7.73a |
鸡粪 | 1.29ab | 24.44bc | 7.82a |
水稻秸秆 | 1.31ab | 23.58bc | 7.63ab |
蔬菜收获残留物 | 1.32a | 24.51bc | 7.52b |
餐厨垃圾堆肥 | 1.28b | 29.64a | 7.53b |
沼渣 | 1.27b | 28.87ab | 7.66a |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 1.24b | 33.98a | 7.61ab |
生活垃圾堆肥 | 1.29ab | 25.47bc | 7.69a |
处理 | 总有机碳 | 易氧化碳 | 稳定态碳 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | |||
对照 | 4.84d | 4.81e | 4.75f | 2.40e | 2.30d | 2.30d | 2.44d | 2.51e | 2.45e | ||
猪粪 | 18.14bc | 14.03c | 11.24c | 13.25bc | 8.97ab | 4.24b | 4.89c | 5.06cd | 7.00c | ||
鸡粪 | 17.98bc | 13.47c | 10.54c | 12.74cd | 7.54b | 4.09b | 5.24bc | 5.93c | 6.45cd | ||
水稻秸秆 | 19.87b | 15.69b | 9.87d | 14.41b | 8.78ab | 4.17b | 5.46b | 6.91c | 5.70d | ||
蔬菜收获残留物 | 16.58c | 9.42d | 7.25e | 12.87d | 5.42c | 3.14c | 3.71c | 4.00d | 4.11d | ||
餐厨垃圾堆肥 | 21.41ab | 17.69a | 15.34b | 14.58b | 8.52ab | 4.97ab | 6.83a | 9.17b | 10.37b | ||
沼渣 | 22.41a | 18.24a | 17.52a | 16.14a | 8.01b | 5.21a | 6.27a | 10.23a | 12.31a | ||
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 23.12a | 18.97a | 17.89a | 16.74a | 9.54a | 5.91a | 6.38a | 9.43ab | 11.98ab | ||
生活垃圾堆肥 | 21.86a | 18.68a | 16.33ab | 16.24a | 8.03b | 5.33a | 5.62b | 10.65a | 11.00ab |
处理 | 总有机碳 | 易氧化碳 | 稳定态碳 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | |||
对照 | 4.84d | 4.81e | 4.75f | 2.40e | 2.30d | 2.30d | 2.44d | 2.51e | 2.45e | ||
猪粪 | 18.14bc | 14.03c | 11.24c | 13.25bc | 8.97ab | 4.24b | 4.89c | 5.06cd | 7.00c | ||
鸡粪 | 17.98bc | 13.47c | 10.54c | 12.74cd | 7.54b | 4.09b | 5.24bc | 5.93c | 6.45cd | ||
水稻秸秆 | 19.87b | 15.69b | 9.87d | 14.41b | 8.78ab | 4.17b | 5.46b | 6.91c | 5.70d | ||
蔬菜收获残留物 | 16.58c | 9.42d | 7.25e | 12.87d | 5.42c | 3.14c | 3.71c | 4.00d | 4.11d | ||
餐厨垃圾堆肥 | 21.41ab | 17.69a | 15.34b | 14.58b | 8.52ab | 4.97ab | 6.83a | 9.17b | 10.37b | ||
沼渣 | 22.41a | 18.24a | 17.52a | 16.14a | 8.01b | 5.21a | 6.27a | 10.23a | 12.31a | ||
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 23.12a | 18.97a | 17.89a | 16.74a | 9.54a | 5.91a | 6.38a | 9.43ab | 11.98ab | ||
生活垃圾堆肥 | 21.86a | 18.68a | 16.33ab | 16.24a | 8.03b | 5.33a | 5.62b | 10.65a | 11.00ab |
处理 | 水溶性有机碳/(mg/kg) | 碳库管理指数/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | ||
对照 | 8.67e | 7.54d | 6.78f | 100c | 100d | 100d | |
猪粪 | 50.26bc | 59.68b | 31.56cd | 1032ab | 564a | 153b | |
鸡粪 | 58.24b | 73.25a | 28.97d | 918b | 389b | 150b | |
水稻秸秆 | 60.47ab | 81.24a | 30.54cd | 1102ab | 452a | 162b | |
蔬菜收获残留物 | 72.97a | 61.25b | 24.12e | 1208a | 290c | 124c | |
餐厨垃圾堆肥 | 42.55cd | 53.25bc | 38.54ab | 960b | 373b | 165ab | |
沼渣 | 38.65d | 48.65c | 34.25bc | 1212a | 324b | 166ab | |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 42.65cd | 51.24bc | 42.87a | 1274a | 436a | 198a | |
生活垃圾堆肥 | 46.25c | 53.66bc | 36.55b | 1327a | 320b | 177ab |
处理 | 水溶性有机碳/(mg/kg) | 碳库管理指数/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | ||
对照 | 8.67e | 7.54d | 6.78f | 100c | 100d | 100d | |
猪粪 | 50.26bc | 59.68b | 31.56cd | 1032ab | 564a | 153b | |
鸡粪 | 58.24b | 73.25a | 28.97d | 918b | 389b | 150b | |
水稻秸秆 | 60.47ab | 81.24a | 30.54cd | 1102ab | 452a | 162b | |
蔬菜收获残留物 | 72.97a | 61.25b | 24.12e | 1208a | 290c | 124c | |
餐厨垃圾堆肥 | 42.55cd | 53.25bc | 38.54ab | 960b | 373b | 165ab | |
沼渣 | 38.65d | 48.65c | 34.25bc | 1212a | 324b | 166ab | |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 42.65cd | 51.24bc | 42.87a | 1274a | 436a | 198a | |
生活垃圾堆肥 | 46.25c | 53.66bc | 36.55b | 1327a | 320b | 177ab |
处理 | 微生物生物量碳 | 微生物生物量氮 | 微生物生物量磷 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | |||
对照 | 23.54d | 19.87f | 17.56e | 5.56e | 4.36e | 4.22e | 2.14e | 2.35e | 1.98d | ||
猪粪 | 132.54b | 147.54cd | 52.64bc | 16.54b | 17.56bc | 9.54bc | 7.65b | 9.54ab | 8.33a | ||
鸡粪 | 167.25a | 198.25a | 51.98bc | 21.33a | 23.32a | 13.65a | 10.65a | 9.65ab | 9.25a | ||
水稻秸秆 | 128.52b | 132.54d | 46.87cd | 9.64d | 7.25d | 6.65d | 3.24d | 3.21d | 2.89c | ||
蔬菜收获残留物 | 134.56b | 108.54e | 32.88d | 8.87d | 7.65d | 7.65cd | 3.64d | 3.14d | 2.32cd | ||
餐厨垃圾堆肥 | 124.51b | 168.42a | 69.41a | 14.87bc | 16.54c | 11.87b | 7.54b | 8.32b | 8.32a | ||
沼渣 | 98.52c | 124.56de | 59.52 | 13.98c | 15.65c | 10.54bc | 5.54c | 5.68cd | 4.54b | ||
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 143.25b | 188.23a | 72.25a | 18.98ab | 19.97ab | 12.58a | 8.67ab | 11.25a | 8.54a | ||
生活垃圾堆肥 | 133.69b | 167.54bc | 64.22ab | 16.45b | 21.22a | 11.14ab | 6.32bc | 6.33bc | 8.66a |
处理 | 微生物生物量碳 | 微生物生物量氮 | 微生物生物量磷 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | 10周 | 20周 | 30周 | |||
对照 | 23.54d | 19.87f | 17.56e | 5.56e | 4.36e | 4.22e | 2.14e | 2.35e | 1.98d | ||
猪粪 | 132.54b | 147.54cd | 52.64bc | 16.54b | 17.56bc | 9.54bc | 7.65b | 9.54ab | 8.33a | ||
鸡粪 | 167.25a | 198.25a | 51.98bc | 21.33a | 23.32a | 13.65a | 10.65a | 9.65ab | 9.25a | ||
水稻秸秆 | 128.52b | 132.54d | 46.87cd | 9.64d | 7.25d | 6.65d | 3.24d | 3.21d | 2.89c | ||
蔬菜收获残留物 | 134.56b | 108.54e | 32.88d | 8.87d | 7.65d | 7.65cd | 3.64d | 3.14d | 2.32cd | ||
餐厨垃圾堆肥 | 124.51b | 168.42a | 69.41a | 14.87bc | 16.54c | 11.87b | 7.54b | 8.32b | 8.32a | ||
沼渣 | 98.52c | 124.56de | 59.52 | 13.98c | 15.65c | 10.54bc | 5.54c | 5.68cd | 4.54b | ||
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 143.25b | 188.23a | 72.25a | 18.98ab | 19.97ab | 12.58a | 8.67ab | 11.25a | 8.54a | ||
生活垃圾堆肥 | 133.69b | 167.54bc | 64.22ab | 16.45b | 21.22a | 11.14ab | 6.32bc | 6.33bc | 8.66a |
处理 | 蔗糖转化酶/ [glucose mg/(g·d)] | 过氧化氢酶/ [(0.2 mol/L KMnO4) mL/g] | 中性磷酸酶/ [酚 mg/(g·d)] | 脲酶/ [NH4-N mg/(g·d)] | 脱氢酶/ [TTC mg/(g·d)] |
---|---|---|---|---|---|
对照 | 2.45d | 0.44f | 0.35f | 0.56e | 7.75d |
猪粪 | 5.24ab | 2.14ab | 1.65ab | 1.89b | 13.24b |
鸡粪 | 4.32bc | 1.98b | 1.89a | 2.43ab | 14.56b |
水稻秸秆 | 6.21a | 2.54a | 0.74e | 0.67d | 10.62c |
蔬菜收获残留物 | 3.42c | 1.32e | 1.03d | 0.87d | 11.65c |
餐厨垃圾堆肥 | 6.21a | 1.78bc | 1.47bc | 2.87a | 16.54ab |
沼渣 | 4.23b | 1.53de | 0.88 | 1.35c | 14.32b |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 5.12ab | 1.89b | 2.15a | 1.87b | 17.33a |
生活垃圾堆肥 | 4.32b | 1.74cd | 1.33c | 1.99b | 18.24a |
处理 | 蔗糖转化酶/ [glucose mg/(g·d)] | 过氧化氢酶/ [(0.2 mol/L KMnO4) mL/g] | 中性磷酸酶/ [酚 mg/(g·d)] | 脲酶/ [NH4-N mg/(g·d)] | 脱氢酶/ [TTC mg/(g·d)] |
---|---|---|---|---|---|
对照 | 2.45d | 0.44f | 0.35f | 0.56e | 7.75d |
猪粪 | 5.24ab | 2.14ab | 1.65ab | 1.89b | 13.24b |
鸡粪 | 4.32bc | 1.98b | 1.89a | 2.43ab | 14.56b |
水稻秸秆 | 6.21a | 2.54a | 0.74e | 0.67d | 10.62c |
蔬菜收获残留物 | 3.42c | 1.32e | 1.03d | 0.87d | 11.65c |
餐厨垃圾堆肥 | 6.21a | 1.78bc | 1.47bc | 2.87a | 16.54ab |
沼渣 | 4.23b | 1.53de | 0.88 | 1.35c | 14.32b |
猪粪/水稻秸秆堆肥 | 5.12ab | 1.89b | 2.15a | 1.87b | 17.33a |
生活垃圾堆肥 | 4.32b | 1.74cd | 1.33c | 1.99b | 18.24a |
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