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长期淋溶对土壤团聚体稳定性及有机碳含量变化的影响

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吉林农业大学学报 2024年

作者：尚小萱王继红吉林农业大学资源与环境学院

氮肥的大量施用让吉林玉米带黑土酸化问题日益突出，导致土壤有机质含量下降，团聚体稳定性降低，对粮食生产和农田生态系统的稳定性造成严重威胁。采用施肥淋洗试验模拟不同施肥年限下黑土的酸度变化，揭示黑土酸化过程中的有机碳的变... 详细信息

氮肥的大量施用让吉林玉米带黑土酸化问题日益突出，导致土壤有机质含量下降，团聚体稳定性降低，对粮食生产和农田生态系统的稳定性造成严重威胁。采用施肥淋洗试验模拟不同施肥年限下黑土的酸度变化，揭示黑土酸化过程中的有机碳的变化关系，为缓解和防治黑土酸化，保护黑土地提供理论依据和数据支撑。定量了施肥与黑土酸化有机碳数量的关系，25年模拟施肥淋洗试验结果表明：黑土pH共下降了0.85个单位，有机碳含量降低了22.76%。研究表明，氮素进入土壤系统后会通过硝化作用产生H+加速土壤酸化，pH值显著性降低，在土壤有机碳含量中也显著性降低（P＜0.05），相关分析表明土壤酸度与有机碳含量呈正相关。明确了模拟施肥淋溶黑土持续酸化对团聚体稳定性的影响，干筛法和湿筛法试验表明：模拟施肥淋溶黑土的机械稳定性和水稳性均随土壤pH降低而降低。团聚体水稳性结果显示，5-3mm团聚体水稳性均随土壤酸度增加而降低，团聚体水稳性动力学特征结果显示，模拟施肥淋溶黑土团聚体水稳性随土壤酸度增加而降低。从结果看，模拟施肥淋溶黑土的几何平均直径降低，说明土壤团聚度越低。比较不同处理黑土的水稳性团聚体各粒级有机碳含量可以看出，随着长期淋溶年限的增加，各粒级团聚体稳定性呈现出显著降低的趋势，有机碳含量在逐渐降低。

关键词：黑土团聚体稳定性有机质酸化施肥

菌糠及其水热炭联合蚯蚓对盐碱土区水田土壤质量及水稻幼苗生长的影响

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吉林农业大学学报 2024年

作者：张春燕何露露王雪滢李明堂吉林农业大学资源与环境学院

为加速外源有机物料在盐碱化土壤中的养分转化，提高土壤养分有效性，本研究设置了3个处理组：不添加物料（S）、添加菌糠（F）和添加菌糠水热炭（H），每组两个蚯蚓添加水平（无蚯蚓、有蚯蚓），共计6个处理，以不添加物料和蚯蚓为对照... 详细信息

为加速外源有机物料在盐碱化土壤中的养分转化，提高土壤养分有效性，本研究设置了3个处理组：不添加物料（S）、添加菌糠（F）和添加菌糠水热炭（H），每组两个蚯蚓添加水平（无蚯蚓、有蚯蚓），共计6个处理，以不添加物料和蚯蚓为对照（CK），探究菌糠及其水热炭与蚯蚓单一或协同作用对盐碱土水田土壤质量的影响，并通过水稻盆栽试验，初步验证了对水稻幼苗生长指标和养分吸收的作用效果。结果表明：菌糠及其水热炭联合蚯蚓较单一作用更有利于降低土壤pH，增加土壤中>2mm大团聚体数量，提高土壤碱解氮含量、有效磷和速效钾含量，并显著促进水稻幼苗生长和养分吸收。其中菌糠水热炭联合蚯蚓对土壤质量和水稻幼苗生长影响最为显著，土壤>2mm团聚体含量较对照显著增加43.44倍，土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机碳分别增加1.84、6.50、1.70和4.81倍，水稻幼苗干重和N、P、K含量分别增加了40.00%、146.40%、13.15%和55.90%。因此，菌糠水热炭联合蚯蚓施用能够有效改善盐碱土区水田土壤质量，提高土壤养分含量，显著促进水稻幼苗生长。

关键词：菌糠水热炭蚯蚓盐碱土土壤养分水稻

农林废弃物添加对基于S-90发酵罐资源化处理鸡粪品质和腐熟度的影响

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吉林农业大学学报 2024年

作者：田宇刘景莹吴景贵吉林农业大学资源与环境学院

为了构建S-90发酵罐资源化处理鸡粪生产专用农用产品的工艺，增强农林废弃物和畜禽粪便在循环农业生态链条中的增益化利用。选取了3种农林废弃物添加至S-90发酵罐资源化处理鸡粪的工艺中，共设置4个处理：对照(J)、添加菇渣(JG)、添加秸... 详细信息

为了构建S-90发酵罐资源化处理鸡粪生产专用农用产品的工艺，增强农林废弃物和畜禽粪便在循环农业生态链条中的增益化利用。选取了3种农林废弃物添加至S-90发酵罐资源化处理鸡粪的工艺中，共设置4个处理：对照(J)、添加菇渣(JG)、添加秸秆(JY)、添加园林废弃物(JS)，探讨了不同农林废弃物对鸡粪资源化处理过程中理化性质、养分和腐熟度等因素的影响。结果表明：JG、JY、JS的产物可以达到无害化水平(温度超过50℃、积温超过10000℃)，各处理pH均在8.5-5.5之间，EC均低于4 mS?cm-1，可以安全施入土壤。相比与对照处理，添加农林废弃物可以提升产物不同阶段的有机质含量；JG、JY、JS使产物总腐殖酸含量提升了8.22%-13.91%、胡敏酸含量分别提升了2.9%、14.78%、15.75%，JG、JS提高了29.58%、50.45%的铵态氮含量；JY提升了4.6%的总钾以及12.78%的总养分含量；秸秆和园林废弃物添加提升了不同阶段的GI。研究表明添加不同农林废弃物可以有效在不同方面提升S-90发酵罐资源化处理鸡粪的产物品质及腐熟度，可以为S-90发酵罐生产不同种类的鸡粪资源化产物及提升产物品质提供参考。

关键词：农林废弃物发酵罐鸡粪有机肥腐殖化

芽孢杆菌Bacillus megaterium Y5对铅的固定机制研究

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吉林农业大学学报 2024年

作者：杨虹王继红张志丹吉林农业大学资源与环境学院

溶磷菌对于铅的固定与传统的生物修复相比具有很大的优势。筛选出一株巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium) Y5能降低培养液pH、溶解磷酸三钙。500 mg/L铅胁迫时，菌株Y5通过生物矿化去除360.29 mg/L，胞外吸附71.95 mg/L铅。胞外聚合物(E... 详细信息

溶磷菌对于铅的固定与传统的生物修复相比具有很大的优势。筛选出一株巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium) Y5能降低培养液pH、溶解磷酸三钙。500 mg/L铅胁迫时，菌株Y5通过生物矿化去除360.29 mg/L，胞外吸附71.95 mg/L铅。胞外聚合物(EPS)是菌株Y5生物吸附的主要场所，溶解性胞外聚合物(S-EPS)结合铅的能力最强。通过FT-IR和XRD分析表明，菌株Y5生物矿化诱导的沉淀为磷氯铅矿(Pb5(PO4)3Cl)、磷酸铅盐(Pb(PO4)2)。在S-EPS中，铅离子与羟基和羧基络合生成三氧化二铅(Pb2O3)。因此，溶磷菌株诱导的铅固定化技术可用于降低铅的生物利用度，菌株Y5对于生物修复铅污染有很大的应用价值。

关键词：溶磷菌胞外聚合物重金属生物矿化

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秸秆覆盖对坡耕地黑土土壤有机碳的影响

吉林农业大学学报 2024年

作者：余佳琪刘博王勇韩兴吉林农业大学资源与环境学院

为探究秸秆覆盖对坡耕地黑土土壤有机碳及其组分含量以及各组分之间相关性的影响，本研究在玉米田设置六个试验小区，设置顺坡垄作、顺坡垄作＋秸秆覆盖两个主处理，主处理下设置不同坡度(3°、6°、9°），分别采集上坡位和下坡位0-20... 详细信息

为探究秸秆覆盖对坡耕地黑土土壤有机碳及其组分含量以及各组分之间相关性的影响，本研究在玉米田设置六个试验小区，设置顺坡垄作、顺坡垄作＋秸秆覆盖两个主处理，主处理下设置不同坡度(3°、6°、9°），分别采集上坡位和下坡位0-20、20-40和40-60 cm土层的土壤样品。结果表明，较无覆盖处理，秸秆覆盖显著增加下坡位0-20 cm土层的土壤有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳含量(P<0.05)，有机碳含量的增幅6°＞3°＞9°，不同坡度间可溶性有机碳差异不显著。土壤有机碳及其组分含量都随着土层加深而下降，且土层越深，秸秆覆盖对碳的增幅越小。土壤有机碳各组分间均具有极显著的正相关关系（P<0.01）。

关键词：秸秆覆盖土壤有机碳微生物量碳易氧化有机碳可溶性有机碳

秸秆协同微生物菌剂JR-1对土壤有机碳的影响

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吉林农业大学学报 2024年

作者：李佳睿王继红吉林农业大学资源与环境学院

为阐明秸秆与微生物菌剂施加后土壤有机碳库组分的变化特征，通过田间试验，研究了多功能菌剂JR-1在秸秆还田条件下诱导碳酸钙沉淀对土壤有机碳、各结合态腐殖质碳含量与各粒级团聚体碳含量的影响。结果表明:与不施秸秆和多功能菌剂JR-... 详细信息

为阐明秸秆与微生物菌剂施加后土壤有机碳库组分的变化特征，通过田间试验，研究了多功能菌剂JR-1在秸秆还田条件下诱导碳酸钙沉淀对土壤有机碳、各结合态腐殖质碳含量与各粒级团聚体碳含量的影响。结果表明:与不施秸秆和多功能菌剂JR-1的对照比，秸秆与多功能菌剂JR-1的联合作用使土壤有机碳含量在各粒级团聚体中增加了16.72%～54.12%；松结态、稳结态和紧结态腐殖质含碳量分别增加了59.03%、4.53%和45.95%。土壤碳酸钙含量与土壤有机碳含量呈显著正相关，相关系数为0.734，二者之间存在转换关系，并且土壤碳酸钙含量的增加有利于土壤有机碳含量的积累。由此可见，秸秆与多功能菌剂JR-1的联合施用对玉米连作区土壤有机碳具有显著的影响。

关键词：秸秆多功能菌剂土壤碳酸钙有机碳

石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能

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无机化学学报 2024年第3期40卷 533-543页

作者：陈丽梅赵梦菲陈琳李丁李巍韩维野王鸿斌吉林农业大学工程技术学院长春130118 吉林农业大学资源与环境学院长春130118

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载... 详细信息

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^(-1)·K^(-1)提高到了0.589 W·m^(-1)·K^(-1))。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10%EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

关键词：复合相变材料石蜡碱改性硅藻土膨胀石墨

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纳米钝化材料的制备及对土壤中铅的影响

吉林农业大学学报 2024年第3期 482-488页

作者：赵超越李伟平丁传波刘文丛杨桂霞吉林农业大学资源与环境学院吉林农业大学中药材学院

为解决农田重金属污染问题，采用静电纺丝技术，制备偕胺肟化聚丙烯腈/膨润土（AOPAN/MMT）复合纳米纤维。以盐酸羟胺水溶液对其改性，获得偕胺肟化纤维材料（偕胺肟化率38%），增加其活性位点，从而增强对Pb离子的吸附，并使用复合纤... 详细信息

为解决农田重金属污染问题，采用静电纺丝技术，制备偕胺肟化聚丙烯腈/膨润土（AOPAN/MMT）复合纳米纤维。以盐酸羟胺水溶液对其改性，获得偕胺肟化纤维材料（偕胺肟化率38%），增加其活性位点，从而增强对Pb离子的吸附，并使用复合纤维进行外源重金属土壤钝化试验及小白菜盆栽试验。扫描电镜（SEM）观察所制备纤维表面光滑。傅里叶红外光谱（FTIR）分析证实膨润土（MMT）与聚丙烯腈（PAN）成功复合，并且成功引入偕胺肟基。水接触角试验证明MMT掺杂及改性提升了纤维的湿润性。热重（TG）分析显示膨润土增加了复合纳米纤维的热稳定性。研究表明，制备偕胺肟化聚丙烯腈/膨润土复合纳米纤维对水溶液中Pb离子的最大吸附量为92.390 mg/g。Pb污染土壤钝化试验表明，添加复合纤维可使土壤中有效态Pb含量降低，降低率为89.53%。盆栽试验中，试验组小白菜鲜质量、干质量分别为7.54 g和0.65 g，地上部、根部Pb含量分别为0.46 mg/kg和3.68 mg/kg，降低了小白菜对Pb的吸收。有望成为具有一定应用前景的Pb污染农田土壤钝化材料。

关键词：聚丙烯腈膨润土静电纺丝土壤铅钝化材料

生物炭对四环素和铜复合污染土壤生菜生长及污染物累积的影响

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环境科学 2024年第5期45卷 3037-3046页

作者：郑晨格裴欢欢张亚珊李嘉欣刘奋武乔星星秦俊梅山西农业大学资源环境学院太谷030800

通过生菜盆栽试验,研究四环素(TC)和铜(Cu)复合污染胁迫下施用不同生物炭(苹果枝条、玉米秸秆和谷子秸秆生物炭及其改性生物炭)对生菜生长的影响.结果表明,与CK相比,添加生物炭处理的生菜株高、根长、株鲜重和根鲜重均显著增加(P<0.05)... 详细信息

通过生菜盆栽试验,研究四环素(TC)和铜(Cu)复合污染胁迫下施用不同生物炭(苹果枝条、玉米秸秆和谷子秸秆生物炭及其改性生物炭)对生菜生长的影响.结果表明,与CK相比,添加生物炭处理的生菜株高、根长、株鲜重和根鲜重均显著增加(P<0.05).添加不同生物炭可以在不同程度上提高生菜生理指标中硝态氮、叶绿素和可溶性蛋白含量,降低丙二醛、脯氨酸含量以及过氧化氢酶活性,在幼苗期和成熟期生物炭对生菜生理指标的影响趋势一致.与CK相比,添加生物炭后生菜地上部和地下部的TC和Cu含量均有不同程度的降低,生菜地上部TC和Cu分别降低了2.49%~92.32%和12.79%~36.47%,地下部TC和Cu分别降低了12.53%~55.64%和22.41%~42.29%.相关性分析表明,生菜硝态氮、叶绿素和可溶性蛋白含量与生菜TC含量呈显著负相关,丙二醛、脯氨酸含量以及过氧化氢酶活性与生菜TC含量呈显著正相关,生菜抗性基因与TC含量呈显著正相关(P<0.05).总体趋势上,改性生物炭对提高生菜生长及降低污染物累积的效果优于原生物炭,其中改性谷子秸秆生物炭的修复效果最佳.

关键词：生物炭四环素(TC) 铜(Cu) 四环素类抗生素抗性基因(TC ARGs) 生菜

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