控釋肥樹脂殘膜降解動態(tài)及其對土壤微生物活性的影響.pdf

1、包膜控釋肥作為一種新型肥料，與傳統(tǒng)化肥相比，能夠顯著提高肥料利用率，減少環(huán)境污染，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，迅速成為了肥料研究領(lǐng)域的熱點。隨著生產(chǎn)技術(shù)的逐步成熟和生產(chǎn)成本的逐漸降低，在不久的將來包膜控釋肥必將廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于樹脂包膜控釋肥施用后，殘留在土壤中的樹脂膜殼降解需要相當(dāng)長的時間，因此研究控釋肥樹脂殘膜對土壤環(huán)境可能造成的潛在影響，意義重大，可以對土壤環(huán)境變化進行預(yù)測，同時也可以為控釋肥包膜材料的研發(fā)和選擇提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)。

2、
　　 本研究通過室內(nèi)模擬降解試驗，運用掃描電鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、固體核磁共振（NMR）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）等先進手段，系統(tǒng)研究了控釋肥樹脂殘膜的降解性能和降解后殘膜微觀結(jié)構(gòu)變化、降解產(chǎn)物組成；采用小麥-玉米和小麥-水稻輪作池栽試驗，研究了控釋肥樹脂殘膜對土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量以及土壤過氧化氫酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶和中性磷酸酶活性的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.供試控釋肥樹脂殘

3、膜具有光降解特性。SEM、FITR和GC-MS結(jié)果顯示，紫外照射168小時后，殘膜表面變得不再光滑，結(jié)構(gòu)中羰基指數(shù)顯著升高，表明殘膜已經(jīng)開始降解；隨著照射時間的延長，降解產(chǎn)物逐漸增多，相對含量也逐漸增加；經(jīng)數(shù)據(jù)庫檢索發(fā)現(xiàn)，小分子降解產(chǎn)物主要為短鏈烷烴、飽和一元酸、二元羧酸，以及少量的不飽和一元羧酸和酮酸等。
　　 2.供試控釋肥樹脂殘膜在土壤中具有緩慢降解特性。SEM、FITR和GC-MS結(jié)果顯示，殘膜土埋培養(yǎng)6年以后，表面變得

4、粗糙，并出現(xiàn)孔洞，羰基指數(shù)顯著升高，表明殘膜已經(jīng)降解，但檢測到的降解產(chǎn)物和光照降解有所不同，主要為短鏈烷烴和少量添加劑，而很少有酸類物質(zhì)；經(jīng)室內(nèi)模擬降解試驗得知，當(dāng)環(huán)境溫度為35℃，在含水量為20％的粘壤土中殘膜降解速率最快，在此條件下，殘膜由施入土壤到完全降解大概需要36年，但完全在自然條件下降解所需時間則要更長。
　　 3.供試控釋肥樹脂殘膜施入土壤后對土壤某些物理性質(zhì)有顯著影響。在無植物生長的條件下，隨著土壤中控釋肥殘膜施

5、入量的增加，土壤含水量逐漸降低，容重逐漸減小，但土壤比重、pH、速效氮、磷、鉀含量無明顯變化。表明殘膜的存在，可以改善土壤某些物理性質(zhì)，如增大土壤孔隙度，改善土壤通氣透水性等。
　　 4.供試控釋肥殘膜本身對土壤微生物數(shù)量和酶活性未產(chǎn)生不良影響?？蒯尫蕵渲瑲埬ν寥牢⑸飻?shù)量和酶活性未產(chǎn)生毒害作用，相反殘膜的加入，使土壤容重降低，孔隙度增加，提高了土壤的透氣性，改善了土壤的物理性質(zhì)，為土壤微生物和酶提供好了更為適宜的生存環(huán)境，對

6、土壤微生物數(shù)量和酶活性有一定的促進作用。
　　 5.隨著土壤中供試樹脂殘膜含量的增加，土壤微生物數(shù)量和相關(guān)酶活性沒有表現(xiàn)出相應(yīng)的規(guī)律性變化，表明土壤殘膜量在90-360g m-2范圍內(nèi)時，土壤微生物數(shù)量和相關(guān)酶活性與殘膜量之間沒有明顯相關(guān)性。
　　 6.與空白處理相比，本試驗施肥處理的土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量顯著增加，土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶和中性磷酸酶活性顯著升高，過氧化氫酶活性則有所降低，表明試驗范圍內(nèi)施肥對土壤細菌、真菌