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施肥不仅可以提高土壤生产力，还可以提高土壤肥力。土壤有机碳是有机质的组分之一，含量高低直接影响阳离子交换量、团聚体的形成、容重、微生物活性、耕性等土壤物理、化学及生物学性质，是衡量土壤肥力高低的重要指标之一[1-2]。研究表明：长期氮、磷、钾均衡施肥比氮、磷肥配施显著增加土壤有机碳储量[3]，有机无机肥配施更有利于土壤有机碳的积累[4]，施肥增加土壤碳储量在于施肥增加了植物地上、地下部生物量[5]。耕作使土壤受到了强烈的人为扰动，无疑将影响有机碳的储存和损失过程，幸运的是耕作土壤碳库通过合理的土地利用和管理，在较短的时间尺度上可进行调节，传统观点认为水田较旱地更有利于有机碳的累积，但也有学者认为水田有机碳的分解速率还是分解量实质上均大于旱地土壤[6]。清楚地了解施肥对水田、旱地有机碳影响的长效作用有助于预测有机碳的变化及确保粮食安全。黑碳通常认为是化石燃料和生物质不完全燃烧的残留物[7]，具有芳香环结构，很难被化学氧化、光氧化和热氧化[8-10]，广泛存在于自然界，土壤中的黑碳与腐殖物共存，是土壤惰性有机碳库的重要组成部分[8]，黑碳作为土壤中的长期碳库对持久性有机污染物具有很强的吸附性能[11]，进入土壤的污染物随黑碳埋藏于土壤中，可有效地降低它们的环境风险[12]。因此，黑碳既是“碳汇”，又可以蔽蓄污染物，但农业生产活动，诸如施肥、土地利用方式对黑碳的影响鲜有报道[13]。本研究选择长期不同施肥的水田、旱地红壤为试验材料，研究了土壤中有机碳、黑碳质量分数的变化及相关性，以期了解土壤有机碳、黑碳的变化及不同施肥处理之间的差异，进而有效利用土地资源及制定合理的施肥方案，实现优质生产和环境友好。
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供试土壤采自江西省红壤研究所的长期定位试验地。该地区属于中亚热带湿润季风气候区，平均海拔高度为26.0 m，月平均最高气温与最低气温分别为29.9 ℃和5.5 ℃，年平均气温17.6 ℃，年均降水量1 400.0 mm，无霜期269.0 d。土壤母质为第四纪红黏土。试验前水田、旱地土壤的基本性质见表 1。
表 1 试验前水田、旱地土壤的理化性状
Table 1. Physical and chemical traits of paddy soil and upland soil before experiment
试验地 pH值
(1:2.5)有机碳/
(g·kg-1)全氮/
(g·kg-1)全磷/
(g·kg-1)全钾/
(g·kg-1)碱解氮/
(mg·kg-1)速效磷/
(mg·kg-1)速效钾/
(mg·kg-1)水田 6.58 16.30 1.49 0.44 10.39 144.00 9.52 81.22 旱地 6.41 9.39 0.98 1.42 15.83 60.31 12.91 102.00 水田、旱地肥料试验分别开始于1981年和1986年，耕作制度分别为早稻-晚稻-休闲、早玉米-晚玉米-休闲制。水田、旱地分布于整个试验场地的不同区域，不同施肥处理各小区随机区组排列，旱地面积22.5 m2（长6.4 m，宽3.5 m），水田面积44.6 m2（长8.1 m，宽5.5 m），重复3次。施肥处理及肥料用量见表２，施肥处理中对照（ck）指不施肥，N为单施氮肥，K为单施钾肥，NK为氮钾肥配施，NPK为氮磷钾肥配施，2NPK指施用的氮磷钾肥量是NPK处理的2倍，OM为单施有机肥，NPKM为氮磷钾肥配施有机肥处理。
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2011年6月采集0~20 cm的耕层土壤，各小区按梅花形5点法用土钻采样并混匀，采集土样１.0 kg·处理-1。将土壤样品中的根系、石块等挑出，自然风干后，过0.25 mm筛，测定土壤有机碳和黑碳。
表 2 施肥处理
Table 2. Fertilization treatments
施肥 肥料施用量(kg·hm-2·a-1) ck N K NK NPK 2NPK OM NPKM 氮肥(以尿素N计) - 90 - 90 90 180 - 90 磷肥(以P2O5计) - - - - 45 90 - 45 钾肥(以K2O计) - - 75 75 75 150 - 75 有机肥 - - - - - - 22 500 22 500 说明: -表示不施肥。有机肥：早玉米，早稻施紫云英Astragalus sinicus；晚稻，晚玉米施猪粪。 采用重铬酸钾-硫酸消化法[14]测定土壤中的有机碳，消化温度控制在170~180℃。有机碳的值记为M。黑碳的测定采用刘兆云等[15]介绍的方法。基本过程：称取0.5 g过0.149 mm筛的土样于50 mL离心管中；向加有土样的离心管中加入25 mL重铬酸钾-硫酸混合液（浓度分别为0.02和2.00 mol·L-1）；盖上管盖，放入水浴锅中55 ℃下加热60 h（在超声波分散器中分散30 min后放入水浴锅中（55±1）℃反应12 h，再置于超声分散器中分散30 min，继续放入水浴锅中反应12 h，整个过程重复5次，氧化时间共60 h），用标准硫酸亚铁滴定法测定残余的重铬酸钾量；计算出被氧化的有机碳量，该有机碳量记为N；则黑碳质量分数就是M-N的差值。
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数据采用Excel 2003和最小显著差法（Fisher’s LSD）进行统计分析。
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由图 1可以看出：不同施肥处理旱地土壤有机碳质量分数表现为NPK+OM＞OM＞K＞NPK＞N＞ck＞NK，N与ck，ck与NK施肥处理差异不显著，其他各施肥处理间存在明显差异（P＜0.05）。NPK+OM处理有机碳质量分数分别比N，ck，NK各处理高49%，54%，59%。NPK+OM，OM，K，NPK，N，ck，NK各处理的有机碳质量分数与实验起始时土壤有机碳质量分数相比，分别比实验开始时增加了33.0%，18.0%，10.0%，1.3%，-10.9%，-13.8%，-16.5%。说明有机无机肥配施处理显著提高土壤有机碳质量分数，而长期单施氮肥，不施肥（ck），氮、钾肥配施不施磷肥土壤有机碳质量分数下降。
图 1 不同施肥旱地红壤有机碳、黑碳质量分数
Figure 1. Content of organic carbon and black carbon in upland soil under different fertilization
不同施肥处理黑碳质量分数从高到低依次为：NPK+OM＞K＞OM＞N＞NPK＞ck＞NK，施钾肥处理与OM，N与NPK无显著差异，其他处理间差异显著。不同施肥处理土壤有机碳质量分数与黑碳质量分数做相关性分析，相关系数为0.92，表明旱地土壤有机碳、黑碳质量分数显著正相关（n=7，P＜0.05）。
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不同施肥处理水田土壤有机碳质量分数从高到低依次为：NPK+OM＞2NPK＞NK＞N＞NPK＞K＞ck，NPK+OM与N，NPK，K，ck差异显著，N与ck差异显著（P＜0.05）。有机无机肥配施（NPK+OM）与不施肥（ck）相比，有机碳质量分数提高了12.0%，各种施肥处理与初始土壤有机碳质量分数相比，除ck处理有机碳质量分数下降了2.4%以外，NPK+OM，2NPK，NK，N，NPK，K施肥处理有机碳质量分数均有所增加，分别提高了9.8%，8.5%，6.7%，5.5%，4.9%，2.5%。
黑碳质量分数从高到低表现为NK＞N＞2NPK＞K＞NPK＞NPK+OM＞ck，不同处理间黑碳质量分数差异不显著。相关分析表明，水田土壤有机碳质量分数与黑碳质量分数相关不显著，相关系数为0.37。
图 2 不同施肥水田土壤有机碳、黑碳质量分数
Figure 2. Content of organic carbon and black carbon in paddy soil under different fertilization
就黑碳而言，不同施肥处理间旱地红壤表现出了显著差异（P＜0.05），水田各处理间差异不显著。旱地红壤黑碳质量分数最高的是NPK+OM处理（5.33 g·kg-1），最低的ck处理（2.72 g·kg-1），水田最高的是NK处理（10.6 g·kg-1），最低NPK+OM处理（9.01 g·kg-1），旱地红壤7种施肥处理黑碳占各自有机碳百分数为31%~42%，水田7种施肥处理黑碳占有机碳百分数为50%~60%，同一土地利用方式黑碳占总有机碳的比例差异不大，不同土地利用方式（水田，旱地）间黑碳占有机碳的比例差异大，说明尽管施肥量、施肥种类相同，耕作制度、土地利用方式、生长作物不同土壤黑碳含量亦不相同。
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施肥的主要目的是获得高产，增加生物量，同时增加返回至土壤的植物残余量。已有研究证实[16]，返回土壤中的残余量与土壤有机碳量正相关。由本研究的结果可以看出：旱地土壤不施肥，单施氮肥，无机氮钾肥配施连续30多年种植玉米，以及水田不施肥处理（ck）连续30多年种植水稻后，有机碳量低于初始实验时土壤有机碳量。然而，无论是水田还是旱地，有机无机肥配施（NPK＋OM）均显著提高土壤中有机碳质量分数，平衡施肥（NPK，2NPK）及单施有机肥猪粪与长期不施肥相比，提高土壤中有机碳的效果仅次于有机无机肥配施。综合考虑经济收益，提高土壤有机碳量的最佳施肥方式为有机无机肥配合施用。因为有机肥与化肥配合施用对土壤有机质的贡献有2个方面：一方面直接投入有机物；另一方面通过提高作物产量及根茬残留量等而增加还田有机物，进而提高土壤有机质[17]。
从有机碳的净增长来看，水田除不施肥（ck）有机碳量低于初始值外，其他施肥处理有机碳量均有不同程度的提高；旱地不同施肥条件下，有机无机肥配施（NPK+OM）及单施有机肥（OM）有机碳量显著增加，分别比开始实验时土壤有机量增加了33.0%和18.0%，其他处理或者增加量较低或者负增长。已有研究发现，由于水田土壤淹水处于还原状态时间较长，受人为影响大，有与其他土壤不同的形成条件、形成过程和土壤特征，淹水情况下有机质形成量大于矿化量，有机碳量将不断提高，但最终会达到一个新的平衡值[18-19]，无论外加的碳源还是土壤原有有机碳在水田的矿化速率均显著低于旱地，相比之下水田更有利于土壤有机碳的积累[20]，与本研究结论相似。黄东迈等[6]研究认为，和旱地条件相比，淹水土壤中植物残体和厩肥的分解，是以快速和高分解量为特征的，也就是说水田有机碳分解快于旱地，水田并非更有利于有机碳的积累。该观点与认为淹水嫌气条件下有机肥料的分解速率慢于旱地，分解量低于旱地的传统概念大相径庭。因此，有机碳在旱地和水田中的分解、积累状况仍需进一步研究。
黑碳通常被看成是植物秸杆或化石燃料等物质不完全燃烧的产物，因为它不容易被微生物分解，也不容易发生化学变化，常被看作是长期的重要的碳储库[21]。本研究中，水田较旱地含较高比例的黑碳（黑碳与总有机碳的比例），水田和旱地在长期的农事活动中均受到强烈的人为扰动，人为扰动将影响土壤中有机碳、黑碳的含量；旱地、水田开始肥料实验的时间不同，土壤来源不尽相同，土壤作为一种复杂的稳定体，理化性质存在差异，实验前的差异在后期的测定中会体现出来；同时旱地、水田在管理措施上存在差别，水田火烧根茬的管理措施，有利于增加土壤中黑碳含量，虽然火烧将消耗掉部分碳，产生二氧化碳和其他温室气体，但是另一部分碳在不完全燃烧过程中转变为黑碳，这部分黑碳大部分残留在土壤中[22]。综合考虑可能引起土壤中黑碳差异的因素：①土壤开始实验时间不同，来源不同可能造成的本底差异，②耕作管理制度不同产生的差异。这些有可能是旱地、水田土壤有机碳与黑碳相关显著性与否，以及相同施肥措施下2种土地利用方式黑碳量变化不一致的原因。
Organic carbon and black carbon with fertilization in paddy and upland soils
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摘要: 在30多年的长期肥料试验区, 研究了水田、旱地等2种利用方式下, 有机肥、化肥, 及有机肥和化肥混合施用对耕层土壤有机碳和黑碳质量分数的影响。结果表明:经过30多年稻Oryza sativa-稻-休闲耕作(水田), 早玉米Zea mays-晚玉米-冬闲制耕作(旱地)后, 无论水田、旱地氮磷钾化肥配施有机肥处理, 耕作层(0~20 cm)有机碳质量分数均高于单施化肥、不同化学肥料配施、单施有机肥以及不施肥, 说明相对于其他施肥处理, 有机无机肥配施为最佳施肥措施。黑碳质量分数红壤旱地集中在2.72~5.33 g·kg-1, 水田集中在9.01~10.60 g·kg-1, 旱地单施钾肥与单施有机肥处理, 氮与氮磷钾处理无显著差异, 其他各处理间黑碳质量分数差异显著(P < 0.05), 水田各处理黑碳质量分数差异不显著。旱地有机碳与黑碳显著相关(P < 0.05), 而水田有机碳黑碳相关不显著, 说明除施肥措施外, 土壤黑碳质量分数还可能受到土地利用方式、种植作物的影响。相同施肥措施下, 水田有机碳和黑碳质量分数均高于旱地, 说明水田更有利于有机碳、黑碳的累积。Abstract: Soil organic carbon is a vital soil component that affects the physical, chemical and biological properties of soils. The soil organic carbon pool is mainly composed of two components, that is, the inert or recalcitrant component and the labile or active fraction. Black carbon (BC), the main form of the inert or recalcitrant component of soil organic carbon pool. Maintenance of their contents in the soil has been the important measure for improving productivity and stabilizing ecosystems. In this paper, the impact of fertilization on organic carbon and black carbon was studied in subtropical China by sampling in field. Soils were collected from sites where a long-term fertility experiment had been carried out for over 30 years in Jinxian County, Jiangxi Province. A fully randomized plot design was used in the experiment with eight treatments. They were designed and laid out:(Tr1) no fertilizer (ck); (Tr2) N fertilizer alone (N); (Tr3) K fertilizer alone (K); (Tr4) NK; (Tr5) NPK; (Tr6) 2(NPK) (twice treatment); (Tr7) organic manure (OM); and (Tr8) NPK+OM. Each treatment was carried out in three plots. Except for the 2NPK and ck treatments, the same amounts of NPK chemical fertilizer were applied in each treatment:N, 90 kg urea-N·hm-2·a-1; P, 45 kg triple superphosphate-P·hm-2·a-1; K, 75 kg potassium chloride-K·hm-2·a-1; or pig manure at 22 500·kg·hm-2·a-1.The results showed that organic carbon of Tr8 was significantly greater (P=0.05) in the 0-20 cm topsoil of both upland and paddy soils than Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5, Tr6, and Tr7. Black carbon ranged from 2.72 to 5.33 g·kg-1 in upland soil and from 9.01 to 10.60 g·kg-1 in paddy soil. In the upland soil Tr3 and Tr7 as well as Tr2 and Tr5 were not significantly different (P=0.05); whereas in paddy soil no treatments were significantly different (P=0.05). A significant correlation (P=0.05, r=0.72) in upland soil existed for organic carbon and black carbon, but in not paddy soil. Thus, co-application of organic and inorganic fertilizer was best for organic carbon in upland and paddy soils, and accumulation of organic carbon and black carbon was more favorable in paddy soil than upland soil.
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Key words:
- soil science /
- paddy soil /
- upland soil /
- fertilization /
- organic carbon /
- black carbon
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以热塑性树脂，如高密度聚乙烯（high density polyethylene，HDPE），聚丙烯（polypropylene，PP）等作为木材胶黏剂，利用热压-冷压串联的平压工艺制备木质原料/热塑性树脂复合材料，不仅能从根源上解决游离甲醛释放的问题，而且能为热塑性树脂的回收利用提供一条新的路径[1-3]。目前，热塑性树脂已与异氰酸酯基胶黏剂、大豆基胶黏剂等共同成为环保型木材胶黏剂的重要发展方向[4-6]。热塑性树脂在一定温度下熔融后，能与多孔性的木材单板形成胶钉结合，赋予复合材料一定的强度[7]，但表面自由能低、结晶度高、与木质原料相容性差，是HDPE和PP等热塑性树脂作为胶黏剂的最大缺陷，导致复合材料的耐沸水和耐高温破坏能力较弱，应用范围受限[8-9]。通过减少木质原料表面的羟基数量，或促进木质原料与热塑性树脂发生化学交联，是提高界面相容性的根本方法[10-14]。笔者前期研究发现[15]：以乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）和引发剂过氧化二异丙苯（DCP）为改性剂制备的硅烷化杨木单板，能够与HDPE薄膜形成优良的胶接，复合材料的胶合强度、耐水性能和耐高温能力显著增强。与传统的脲醛树脂（UF）等热固性胶黏剂不同，热塑性树脂胶黏剂具有受热软化、冷却固化的特性，其对木材的胶合是其在木材表面熔融软化、流展、渗透和冷却固化的过程。因此，对于特定的热塑性树脂胶黏剂，必须确定适当的热压温度，使胶黏剂既能在木材表面充分的流展、渗透，且不会出现因黏度过低而发生过度渗透导致胶层过薄等现象，同时能够促进硅烷化木材单板与HDPE薄膜达到充分胶合状态。本研究分析了不同的热压温度对硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料性能的影响。
1. 材料与方法
1.1 材料
单板：107杨Populus× euramericana，幅面为300 mm × 300 mm × 1.60 mm，含水率为6%~8%；高密度聚乙烯（HDPE）薄膜，厚度为0.06 mm，密度为0.92 g·cm-3；硅烷偶联剂，乙烯基三甲氧基硅烷（A-171），购买于广东中杰化工有限公司；过氧化二异丙苯（DCP），纯度99%，百灵威科技。
1.2 硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的制备
配制质量分数为95.0%，pH 3.00~3.50的乙醇溶液，一边搅拌一边加入硅烷A-171（杨木单板质量的2.0%）和引发剂DCP（HDPE薄膜质量的0.1%），使溶液质量分数达到4.0%，水解1 h。用配好的溶液对杨木单板进行喷淋处理，室温晾置24 h后转入烘箱中，在120 ℃的条件下处理2 h。
在不同热压温度（140，150，160，170 ℃）下，将上述硅烷化杨木单板与HDPE薄膜进行复合，制备5层结构复合材料，每2层单板之间使用1层HDPE薄膜。其中：热压时间为1 min·mm-1，热压压力1.00 MPa，冷压压力1.00 MPa，冷压时间5 min。其中，试验条件重复3次·组-1。
1.3 性能测试
1.3.1 物理力学性能
按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测定硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的胶合强度（Ⅰ类），静曲强度（MOR），弹性模量（MOE），吸水率（WA），吸水厚度膨胀率（TS）。
1.3.2 动态热力学性能（DMA）
利用DMA（Q2980，TA）的3点弯曲模式测定硅烷化杨木单板/HDPE薄膜在25~200 ℃范围内的储能模量（E′）和损耗角正切（tanδ）变化。其中，升温速率为3 ℃·min-1，振幅为0.03 mm，频率为1 HZ，试样尺寸为60 mm（长）×12 mm（宽）×3 mm（厚）。
1.3.3 胶合界面分析(SEM)
对硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的胶合端面进行喷金处理，利用扫描电子显微镜SEM（Hitachi S-4800）观察硅烷化杨木单板/HDPE薄膜的胶接界面结构。
2. 结果与讨论
2.1 热压温度对复合材料力学性能的影响
热压温度对硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料胶合强度和抗弯性能的影响分别如图 1A 图 1B所示。由图 1A可知：复合材料的胶合强度在一定范围内随着热压温度的升高而增加，当热压温度从140 ℃增加至160 ℃时，胶合强度从1.27 MPa逐渐增加至1.89 MPa。这是由于热压温度直接影响HDPE大分子的黏度变化，140 ℃时HDPE的黏度相对较高，不利于其在硅烷化杨木单板表面充分流展，因此，进入单板多孔性结构中HDPE含量少，形成的胶钉数量减少。同时，较低的温度下HDPE大分子的链段运动受到限制，抑制了引发剂DCP对HDPE的诱导反应，削弱了HDPE薄膜与硅烷化杨木单板的化学反应。当热压温度升高至160 ℃时，HDPE的黏度降低，流动性能改善，一方面使得机械结合作用力增强，另一方面HDPE自由基与硅烷改性单板之间的化学反应得到增强。但如果继续增加热压温度，HDPE的黏度会进一步降低，更多的HDPE大分子进入单板内部，使得保留在胶层上的HDPE大分子及其自由基数量减少，胶合界面处的化学作用力减弱，胶合强度开始降低。
热压温度对抗弯性能的影响与胶合强度类似：当热压温度从140 ℃增加至160 ℃时，MOR和MOE值分别从63.90 MPa和5 970.00 MPa增加到72.20 MPa和6 710.00 MPa。当热压温度增加至170 ℃时，胶合板的MOR和MOE值分别下降至67.40 MPa和6 621.00 MPa（图 1B）。抗弯性能的变化趋势仍然与HDPE大分子在单板中的浸透程度及其与杨木单板之间化学作用力的强弱相关。
2.2 热压温度对复合材料耐水性能的影响
HDPE薄膜是一种憎水性的材料，本身不吸收水分，具有比UF树脂胶黏剂更加优异的耐水性能，但是木材单板/HDPE薄膜的界面相容性差，导致复合材料的整体耐水性能较低[3]。因此，本研究还测定了热压温度对硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料吸水率（WA）和吸水厚度膨胀率（TS）的影响（图 2）。
由图 2A和图 2B可知：硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的耐水性能随着热压温度的升高逐渐增强。当热压温度为170 ℃时，复合材料的吸水性最低，浸泡24 h后WA和TS值分别为54.22%和4.09%。这是因为：热压温度越高，一方面HDPE大分子自由基与硅烷化杨木单板在胶合界面处的化学反应活性越强，形成紧密的胶接界面结构，可以有效地阻碍水分的进入；另一方面更多熔融的HDPE大分子进入杨木单板内部，憎水性的HDPE包覆亲水性的木材组分，可以降低水分子进入的速度。同时，较高的热压温度有利于杨木单板表面吸水性较强的羟基数量的进一步减少，类似于一个短时的高温处理过程，同样有助于复合材料耐水性能的改善。
2.3 热压温度对复合材料热稳定性的影响
图 3A和图 3B分别是3点弯曲模式下测定的热压温度对硅烷化杨木单板/HDPE薄膜储能模量（E′）和损耗角正切（tanδ）的影响。随着热压温度的升高，复合材料的耐高温破坏能力增强，即在相同的环境温度下储能模量（E′）保留率增大（图 3A）。当热压温度从140 ℃增加至170 ℃时，复合材料在130 ℃时的E′值由3 524.00 MPa增加到7 240.00 MPa，E′值的保留率由62.31%提高到92.01%。当热压温度为170 ℃时，储能模量在环境温度为200 ℃的条件下保留率仍然有53.87%，约为热压温度为140 ℃时保留率的2倍。
图 3 热压温度对热稳定性的影响Figure 3. Effects of pressing temperatures on dynamic mechanical properties热压温度的提高同样有利于增加复合材料胶接界面层的刚性，主要体现在tanδmax的减小（图 3B）。当热压温度由140 ℃增加到170 ℃时，tanδmax的值由0.22降至0.11，到达tanδmax的温度点从144 ℃延后至200 ℃，此时，对应的储能模量值分别为2 897.00 MPa和4 239.00 MPa。这说明适当的热压温度有助于HDPE大分子活性自由基与硅烷化杨木单板达到充分胶合，显著提高胶接界面层的耐高温破坏能力。
2.4 硅烷化杨木单板/HDPE薄膜的胶合界面形貌
热压温度对硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的胶接界面结构影响较大（图 4和图 5）。在较低的热压温度下（140~150 ℃），HDPE大分子链段运动不活跃，与硅烷化杨木单板间的机械结合力和化学作用力较弱。因此，胶接界面处会存在较大的间隙（图 4B）。胶合界面处存在的间隙直接影响了硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料物理力学性能和热稳定性，这与前面的分析是一致的。当热压温度提高到160 ℃时，在硅烷偶联剂A-171和引发剂DCP的共同作用下，硅烷化木材单板与HDPE大分子自由基发生了有效的化学反应，形成了紧密的胶接界面结构，在两相结合处几乎观察不到间隙的存在（图 5B），复合材料的各项性能都显著改善。
图 4 硅烷化杨木单板/HDPE薄膜的胶合界面(热压温度140~150℃) "Figure 4. Bonding interface of silane modified veneer/HDPE film(pressing temperature of 140~150℃)
图 5 硅烷化杨木单板/HDPE薄膜的胶合界面(热压温度 160℃) "Figure 5. Bonding interface of silane modified veneer/HDPE film(pressing temperature of 160℃)3. 结论
适宜的热压温度是硅烷化木材单板与HDPE大分子自由基发生有效化学反应的必要条件，能够促进良好胶接界面结构的形成，进而改善复合材料的各项物理力学性能。热压温度为160 ℃时复合材料的综合性能最佳。
当热压温度从140 ℃增加到160 ℃时，硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的胶合强度、抗弯性能、耐水性能和耐高温破坏能力都显著增强。但继续增加热压温度，会降低胶接界面层上的HDPE大分子及其自由基数量减少，减弱胶合界面处的化学作用力，导致胶合强度和抗弯性能降低。
利用荧光显微镜等手段，进一步分析不同热压温度下HDPE大分子在硅烷化木材单板中的渗透路径和渗透性能，阐明热压温度对复合材料性能的影响机理，将是日后研究的重点。
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图 1 不同施肥旱地红壤有机碳、黑碳质量分数
Figure 1 Content of organic carbon and black carbon in upland soil under different fertilization
图 2 不同施肥水田土壤有机碳、黑碳质量分数
Figure 2 Content of organic carbon and black carbon in paddy soil under different fertilization
表 1 试验前水田、旱地土壤的理化性状
Table 1. Physical and chemical traits of paddy soil and upland soil before experiment
试验地 pH值
(1:2.5)有机碳/
(g·kg-1)全氮/
(g·kg-1)全磷/
(g·kg-1)全钾/
(g·kg-1)碱解氮/
(mg·kg-1)速效磷/
(mg·kg-1)速效钾/
(mg·kg-1)水田 6.58 16.30 1.49 0.44 10.39 144.00 9.52 81.22 旱地 6.41 9.39 0.98 1.42 15.83 60.31 12.91 102.00 
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表 2 施肥处理
Table 2. Fertilization treatments
施肥 肥料施用量(kg·hm-2·a-1) ck N K NK NPK 2NPK OM NPKM 氮肥(以尿素N计) - 90 - 90 90 180 - 90 磷肥(以P2O5计) - - - - 45 90 - 45 钾肥(以K2O计) - - 75 75 75 150 - 75 有机肥 - - - - - - 22 500 22 500 说明: -表示不施肥。有机肥：早玉米，早稻施紫云英Astragalus sinicus；晚稻，晚玉米施猪粪。
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https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.010
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