微咸和淡水灌溉对秸秆复合基质养分特性的影响

为探究以玉米秸秆为主要成分的栽培基质在微咸水和淡水灌溉下对基质养分的影响,以单一玉米秸秆为对照(S),设置玉米秸秆添加生物炭(SB)、蚯蚓粪(SE)、生物炭+蚯蚓粪(SBE)3个处理,分别进行微咸水(b)和淡水(f)灌溉,共8个处理。采用两个栽培茬口进行田间试验,结果表明,冬春茬基质通气孔隙度和容重较夏秋茬呈升高趋势。夏秋茬,微咸水相对淡水灌溉增加了基质容重。冬春和夏秋两茬不同灌溉水下,添加蚯蚓粪和生物炭可显著提高基质持水孔隙度和含水量,且添加生物炭增加容重、降低通气孔隙度。相同基质下,不同灌溉水对基质全氮、全磷、pH无显著影响;微咸水相对淡水灌溉,夏秋茬显著降低了Sb和SEb基质有机质含量,两茬均增加其有效磷和速效钾含量,淡水灌溉下,添加蚯蚓粪和生物炭不同程度增加了基质速效养分含量,SBEf降低了有机质含量、EC,增加了pH。相同基质下,不同灌溉水对基质微量元素无显著影响,但对大量元素有显著影响,冬春茬,微咸水相对淡水灌溉下SBb和SBEb显著增加了基质磷和钾含量,且SBEf显著增加了钙含量,添加蚯蚓粪显著增加了基质磷含量,降低钾含量,SBE处理降低钙和钾含量,增加磷含量。夏秋茬,微咸水灌溉降低了SEb和SBb处理的钙含量,且降低SBEb处理磷含量、SBb处理钾含量。通过主成分分析表明,冬春和夏秋两茬不同灌溉水下显著影响了基质养分含量,两茬试验均表明,微咸水灌溉显著增加基质速效养分,SBEb显著降低基质EC,增加pH。     

黄瓜连作土壤及营养基质热处理的生物效应研究

为明确黄瓜连作土壤和营养基质热处理的生物效应,以连作12茬黄瓜的土壤和营养基质为试材,分别设55℃和75℃2个处理温度,48 h和96 h 2个处理时间,热处理后采用塑料钵进行黄瓜苗期试验,研究土壤和营养基质热处理对黄瓜生长、土壤酶活性、土壤微生物区系和土壤养分的影响。结果表明,连作土壤和营养基质热处理后均明显促进了黄瓜的生长,减轻了连作障碍的发生;热处理显著提高了土壤中的过氧化氢酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性及细菌和放线菌数量,以及有机质、全氮、碱解氮、速效钾的含量,降低了真菌数量;但短时间55℃热处理提高了营养基质过氧化氢酶、中性磷酸酶活性和细菌及放线菌数量,降低了蔗糖酶和脲酶活性、真菌数量及全氮、碱解氮、速效钾的含量。综上所述,对连作土壤和营养基质进行热处理可有效减轻黄瓜连作障碍,其中以55℃、96 h的处理效果最明显。本研究为蔬菜连作营养基质修复再利用提供了理论基础和技术依据。     

生物炭和AM真菌配施对连作辣椒生长和土壤养分的影响

研究生物炭和丛枝菌根(arbuscularmycorrhizal,AM)真菌对连作辣椒生长和土壤养分的影响,可为辣椒连作土壤改良和新型肥料的开发提供理论依据。采用温室盆栽试验,设置4个生物炭添加水平(0、1%、2%、3%), 2个接菌水平[接菌(+AM)和不接菌(-AM)]。辣椒生长60 d后收获并测定其生理指标、土壤酶活性及土壤养分含量。结果表明,施加生物炭和接种AM真菌处理促进了连作辣椒的生长,提高了辣椒叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量。接种AM真菌对辣椒的促生效果弱于生物炭,而生物炭和AM真菌配施的促生效果最佳。接种AM真菌促进辣椒对P吸收的效果优于生物炭;但对于K吸收来说,施加生物炭的效果优于接菌。生物炭(3%)和AM真菌配施条件下,辣椒根部N、P、K含量分别较对照(0生物炭和-AM处理)显著提高74.04%、106.42%和78.82%。生物炭(3%)与AM真菌配施处理菌根侵染效果最佳,侵染率高达58.96%,较0生物炭+AM处理提高41.59%。土壤pH随生物炭添加量的增加呈增加趋势,但差异不显著。土壤脲酶、蔗糖酶活性随生物炭添加量的增加呈增加趋势,且差异显著,接种AM真菌处理对其影响不显著。土壤速效钾、有效磷、有机质含量随生物炭添加量的增加而增加,接种AM真菌对土壤有机质含量、阳离子交换量(CEC)无显著影响。土壤速效钾、有效磷、碱解氮含量均在生物炭(3%)和AM真菌配施条件下达最大。与单一处理相比,生物炭和AM真菌配施在促进连作辣椒生长、改善连作土壤养分方面具有显著的协同增效作用,尤其是3%生物炭与AM真菌配施条件下效果最佳。     

生物质炭对设施连作土壤性质及黄瓜生长和产量的影响

以设施黄瓜连作土壤为研究对象,采用盆栽试验分别研究了低量施用花生壳炭和小麦秸秆炭处理对土壤理化性状和黄瓜生长的影响。试验采用完全随机区组设计,分别设0.25%(w/w)(PB1)、0.50%(PB2)和1.00%(PB3)的花生壳炭以及0.25%(WB1)、0.50%(WB2)和1.00%(WB3)的小麦秸秆炭6个施炭处理,以不添加生物质炭处理(B0)为对照。春秋两季栽培试验结果表明:与对照相比,施用生物质炭处理可提高土壤肥力,改善土壤酶活性,增加黄瓜产量。生物质炭处理后连作土壤中速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量显著高于对照;土壤脲酶和过氧化氢酶活性显著升高,而蔗糖酶和酸性磷酸酶活性与对照相比差异不显著。生物质炭处理可显著增加黄瓜主茎最大叶叶面积、茎粗、地上部生物量和产量。其中WB1处理条件下黄瓜增产效果最好,春季商品瓜前期产量和总产量分别比对照增加26.11%和14.87%,秋季商品瓜前期产量和总产量分别比对照增加20.62%和25.38%,显著高于其它处理。此外,生物质炭处理还可以显著提高盛瓜期黄瓜的粗蛋白、可溶性糖和维生素C含量。因此,适量施用生物质炭可改善设施土壤微生态环境,增加土壤肥力和酶活性,提高黄瓜产量。实验中以0.25%小麦秸秆炭(折合5.63 t hm~(-2))处理条件下黄瓜增产效果最好。     

生物炭对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

以一年生“弗雷”葡萄幼苗为试验材料，采用盆栽试验，根据生物炭施用方式与炭土质量比，设置 5个处理，研究了生物炭不同施用方式及施用量对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:与不施生物炭(CK)相比，生物炭混施(HA、HB)和穴施(JA、JB)增加了土壤有机质、有效磷、速效钾含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性，但小幅度降低土壤容重和 pH。同一施用方式下，生物炭施用量越高土壤碱解氮、速效钾含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性越高；同一施用量下，混施处理土壤有机质和速效养分(碱解氮、有效磷、速效钾)含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性优于穴施处理，其中 HB(混施 5%生物炭)处理土壤有机质和速效养分含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性增加幅度最大，分别比 CK高73.7%、19.2%、42.3%、20.8%、10.5%、8.6%。土壤细菌 Alpha多样性分析表明 HB处理可以提高细菌丰度，但对细菌群落多样性影响甚微。穴施处理下硝化螺旋菌属菌群数量高于混施处理，而混施处理下节细菌属和假单胞菌属菌群数量高于穴施处理。UPGMA聚类分析及RDA冗余分析表明混施处理引起根际土壤微生物群落组成和结构发生较大变化，土壤碱解氮、有机质、速效钾及pH对细菌群落结构影响较大。综上，生物炭混施对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响优于穴施，其中 HB处理效果较优。     

生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响

为了探讨生物炭对不同土壤的改良效果,采用盆栽试验,研究了施用生物炭对我国南方两种代表性土壤(红壤和黄棕壤)理化性质的影响及其动态变化差异。结果表明:强酸性红壤施用生物炭能明显提高pH而降低其酸度,同时增加土壤的有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量,且随着生物炭施用量(生物炭量/土壤量:0、0.5%、1.0%、2.0%)的增加,改良效果不断加强;弱酸性黄棕壤施用生物炭也提高了土壤pH、有机质、速效磷、速效钾含量,但对该土壤中的碱解氮含量无明显影响。不同生物炭用量的效应存在较大差异,在2.0%时对两种土壤各理化性质影响均表现为最明显,红壤pH平均增加0.61,有机质、速效磷、速效钾、碱解氮分别平均提高203.4%、369.3%、368.0%、30.4%,而黄棕壤pH、有机质、速效磷、速效钾分别平均增加0.55、124.2%、57.5%、50.3%。因而,相同用量的生物炭对红壤的改良效应好于黄棕壤,且施用生物炭对两种土壤速效钾含量影响最大,其次是有机质、pH、速效磷、碱解氮。     

连续施用不同种类生物质炭对植烟土壤养分的影响

为了改良植烟土壤质量,探讨连续施用不同种类生物炭对植烟土壤养分含量的影响,通过3年大田定位试验研究了连续施用不同生物炭(CK：不添加生物质炭;T1：添加烟秆炭;T2：废弃烟叶炭;T3：玉米秸秆炭)下植烟土壤中的养分含量。结果表明：①连续施用不同种类生物质炭能够显著提高土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,但对全磷、全钾以及碱解氮的作用并不显著。②在2018年采收期,三种生物质炭处理分别提高有机质10.26%、9.12%和6.96%;提高全氮10.36%、18.29%和9.03%;提高速效磷6.96%、18.57%和9.82%;提高速效钾16.53%、33.84%和13.05%。③随着试验年限的延长,添加烟秆炭对土壤有机质含量提升效果最好,其次是废弃烟叶炭,玉米秸秆炭最次。废弃烟叶炭对提升土壤全氮、速效磷和速效钾含量效果最佳。综合分析来看,连续施用生物质炭能提高土壤养分含量,改良土壤肥力,以废弃烟叶炭效果最好,适宜大面积推广。     

添加生物炭对灌淤土土壤养分含量和氮素淋失的影响

灌淤土是宁夏引黄灌区的主要土种,当地大引大排的灌溉方式不仅造成土壤养分淋失,而且会引起水体污染。本文采用室内土柱模拟降雨淋滤方式,设置1500g灌淤土分别添加1%、2%、5%、10%生物炭4个处理,观测淋滤后土柱中的养分状况和淋溶液中氮素含量,以不加生物炭为对照,研究添加生物炭对土壤养分含量和氮素淋失的影响。结果表明:(1)添加生物炭后土壤pH、全盐以及全磷含量未发生变化,土壤中全氮、速效磷和速效钾含量随着生物炭添加量的增大而显著增加;(2)添加生物炭处理与对照相比均极显著降低了土壤淋溶液的硝态氮含量和淋溶损失量(P0.01),以2%生物炭添加处理效果最好,比对照减少了49%的淋溶损失。(3)铵态氮的淋失峰值随生物炭添加量的增大而延后,但仅添加生物炭10%的处理显著减少铵态氮的淋溶损失量(P0.05),比对照减少了18%,其它处理则显著增加了铵态氮的淋溶损失量(P0.05),这一效果是否与生物炭种类有关,还需进一步探讨。     

生物炭对盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶活性和矿质元素累积的影响

  目的  研究生物炭对盐胁迫下设施黄瓜生长和生理特性的影响。  方法  以设施黄瓜（Cucumis sativus L.）专用品种‘翠龙’为试验材料,开展温室盆栽试验,设非盐胁迫和盐胁迫下栽培基质（草炭∶蛭石 = 2∶1）中添加0%（B0,w/w）、3%（B3）和5%（B5）的花生壳炭共6个处理,调查黄瓜的生长、产量、品质、叶片抗氧化酶活性以及矿质元素含量等指标。  结果  生物炭施用可明显提高黄瓜的耐盐性,在NaCl胁迫下,B5处理黄瓜的株高、最大单叶叶面积、产量和抗坏血酸含量均显著高于不施生物炭处理,且B3和B5处理的黄瓜果实硝酸盐含量在非盐胁迫和盐胁迫下均显著低于对照。盐胁迫下,春、秋两季栽培试验中B5处理黄瓜产量分别为对照处理的2.97倍和2.57倍。生物炭处理使黄瓜叶片抗氧化酶活性在盐胁迫下维持较高水平,特别是B5处理黄瓜植株叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性与对照相比显著增加而丙二醛（MDA）含量与对照相比显著降低。盐胁迫下,生物炭处理黄瓜顶部叶片中氮和钾的含量与对照相比显著升高,磷、钠、钙和镁的含量与对照相比显著降低;而在底部叶片中除钠含量显著高于对照外,其他元素的含量在不同生物炭施用量间存在差异。  结论  基质中添加适量的生物炭促进盐胁迫下黄瓜生长,增强抗氧化酶活性,促进氮和钾在顶部叶片的累积,减少钠的累积,缓解盐胁迫对黄瓜的伤害,且以添加5%生物炭处理效果较好。     

化肥减量配施生物炭对木姜叶柯土壤肥力与真菌群落特征的影响

为揭示化肥减量配施生物炭对木姜叶柯土壤肥力与真菌群落特征的影响,以木姜叶柯为研究对象,采用L9(34)正交试验,设置9个配方施肥处理和不施肥对照处理(RCK),分别测定土壤pH、碱解氮、速效钾、全钾、有效磷、全磷、有机质含量以及根际土壤真菌群落结构特征与丰度,并分析土壤 pH、土壤养分和土壤真菌群落结构之间的关系。结果表明:(1)化肥减量配施生物炭可显著提高土壤pH、碱解氮、速效钾、全钾、有效磷、全磷、有机质含量,与RCK对比,pH提高了0.84%～10.95%,碱解氮提高了5.58%～51.79%,速效钾提高了10.64%～192.40%,全钾提高了12.16%～35.14%,有效磷提高了27.87%～208.23%,全磷提高了1.75%～50.88%,有机质含量提高了74.4%～211.69%。(2)根际土壤真菌Alpha多样性指数分析结果显示,化肥减量配施生物炭能显著提高土壤真菌丰度,其中R1、R4、R6和R7处理真菌多样性显著高于RCK,其中R7处理的土壤真菌Shannon 指数最大,相比RCK提高了1.77 个单位。(3)化肥减量配施生物炭影响了土壤真菌群落组成结构,R5、R8、R9处理与R1、R4、R6、R7处理以及R1、R6、R8处理分别提高了担子菌门、子囊菌门、被孢霉门的相对丰度。(4)RDA冗余分析显示,有效磷与速效钾对真菌群落结构存在明显作用。综上,化肥减量配施生物炭可显著提高土壤pH以及土壤养分,进一步提升土壤肥力,有效缓解土壤酸化,改善土壤环境,提高木姜叶柯根际土壤真菌群落的丰富度与多样性,进而影响群落结构。其中有效磷与速效钾对土壤真菌群落的影响较大。R9处理(生物炭30 g+尿素20 g+过磷酸钙9 g+氯化钾6 g)能有效改善土壤质量,R6处理(生物炭20 g+尿素     

生物炭对黄瓜根际土壤细菌丰度、速效养分含量及酶活性的影响

为探究生物炭对黄瓜根际土壤细菌丰度、速效养分含量及酶活性的影响,本试验以日光温室黄瓜为试验材料,以土壤分别施入生物炭5、10、20、40和60 t·hm~(-2)为不同处理,研究生物炭影响黄瓜结果期根际土壤细菌丰度、速效养分含量、酶活性等因子的变化规律及其机制。结果表明,20~60 t·hm~(-2)生物炭可明显提高黄瓜结果期根际土壤细菌低级和高级物种的丰度,在科分类水平上可提高生丝微菌科、红螺菌科、鞘脂单胞菌科、中华杆菌科、鱼立克次体科、小单孢菌科、芽孢杆菌1科丰度,降低酸杆菌门Gp6科、Gp16科、Gp4科丰度;生物炭在黄瓜结果期可不同程度地提高根际土壤养分含量和脲酶、蔗糖酶活性,其中,以20 t·hm~(-2)处理效果最为明显,与对照相比,极显著提高了根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量、脲酶和蔗糖酶活性,分别为39.86%、135.95%、81.35%、31.58%和52.43%。综上,施用生物炭能够改变黄瓜根际土壤细菌丰度,提高酶活性及速效养分含量。本研究为生物炭在黄瓜生产应用中提供了科学依据及理论指导。     

生物炭和高吸水树脂可改善养殖垫料基质理化性状

【目的】 秸秆常用于养殖业发酵床垫料,用出圈后垫料为主要原料制备的无土栽培基质往往存在保水、透气性差、电导率高等缺陷,限制了其推广应用。本文探讨添加不同比例的生物炭及高吸水树脂 (SAP) 改善该基质的性能,为促进秸秆资源化利用、提高作物产量提供依据。 【方法】 以空心菜 (Ipomoea aquatica Forsk) 为试材进行了盆栽试验。供试基质组成为发酵床垫料堆肥 + 蛭石 + 珍珠岩 + 泥炭 (体积比3∶2∶3∶2),其总氮、磷、钾及速效氮、磷、钾养分含量分别为24.2、8.62、10.1、1.94、0.83和3.72 g/kg。在该基质中添加小麦秸秆制成的生物炭 (600℃) 2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%和16%,以不加生物炭基质为对照,上述基质再裂分为加0.8 g/L SAP和不加SAP两种处理,共18个处理。测定了基质的理化性状,并原位测定了生长过程中基质水分空间分布情况,调查了空心菜的出苗率、生长、养分吸收及产量。 【结果】 随生物炭添加比例的增加,基质总孔隙度、持水量、pH和电导率显著提高。添加SAP后,基质pH和电导率随生物炭添加比例升高的趋势减缓,导致高比例生物炭 (10%～16%) 与SAP联合添加的基质pH和电导率显著低于生物炭单独添加处理 (P < 0.05)。添加SAP后,不同生物炭添加比例下基质的持水量、总孔隙度和通气孔隙度分别增加了13.4%～35.7%、5.8%～10.7%和8.9%～17.9%,且盆钵内水分分布更为均匀,改善了因基质保水性差而造成的水分沉积于盆地的状况。随生物炭添加比例的增加,空心菜出苗率、各项生长指标、根部各项指标和空心菜对氮、磷、钾养分的吸收均表现出先升高后降低的趋势,在10%添加比例下达到最高值,且SAP与生物炭联合添加处理明显高于生物炭单独添加处理。 【结论】 基质中添加10%的秸秆生物炭可有效改善基质的理化性能并提高空心菜产量,与0.8 g/L的SAP配施不仅增强了生物炭的正面效应,同时抑制了高生物炭添加带来的基质pH和电导率的过度升高,二者配施可有效改善基质性能及空心菜的生长状况。      

不同生物炭对风沙土土壤养分及氮素利用率的影响

风沙土是我国重要耕地之一,具有土质瘠薄、漏水漏肥等特点,易造成肥料利用率低、产量低等问题,急需对其改良,以提高其保水保肥能力。以风沙土为研究对象,采用玉米秸秆生物炭(BM)、水稻秸秆生物炭(BR)及花生壳生物炭(BP),设置生物炭两个不同施用量:0.5%土重和1%土重。采用盆栽试验,研究添加不同来源和数量生物炭对土壤养分和氮素利用率的影响。结果表明:不同种类生物炭均可以提高风沙土土壤pH、有机碳、速效钾含量。随着生物炭用量的增加,增加效果越明显;与未施生物炭处理(CK)相比,高量水稻秸秆生物炭处理对土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾含量提升效果最显著,分别提高了101.70%、20.30%、14.92%、88.36%;高量花生壳生物炭处理对土壤pH提升效果最显著,提高了0.46个单位。不同种类的生物炭均提高了土壤氮素残留率和利用率,随着生物炭用量的增加,土壤氮残留率提高,其中以高量水稻秸秆生物炭处理和高量花生壳生物炭处理提升幅度最大,与CK相比,分别提高了45.47%、36.10%。而氮素利用率随着生物炭用量的增加却出现降低趋势,低量玉米秸秆生物炭的处理氮素利用率最高,为51.32%。土壤氮残留率与花生籽粒产量、土壤pH、有机碳、有效磷、速效钾呈显著正相关关系,与氮肥利用率呈显著负相关关系。综上所述,施加生物炭能显著改变风沙土土壤有效养分含量。高量水稻秸秆生物炭和花生壳生物炭短期内可以显著提高氮残留率,而在氮肥利用率提升方面不如玉米秸秆生物炭,高量花生壳生物炭增产效果最好。     

生物炭对不同酸化水平稻田土壤性质和重金属Cu、Cd有效性影响

针对南方稻田土壤酸化严重,导致养分流失有毒重金属活化,严重影响稻米质量安全的重大现实问题。以水稻秸秆和谷壳等农业废弃物为原料制备生物炭(分别记为RSC和RHC),研究不同原料生物炭对酸化土壤改良及其对重金属有效性的影响。设置3个生物炭用量(0,20,50 g/kg,分别记为CK、C1、C2),4种土壤酸化水平(pH 4.01,4.25,4.33,4.58,分别记为L1、L2、L3、L4),生物炭与重金属污染土壤共同培养60天后测定土壤pH、全氮、有机质、有效磷、速效钾和有效态Cu、Cd含量。结果表明:RSC对酸化土壤pH的改良效果明显优于RHC,且施炭量越高提高幅度越大,RSC的C2处理使4种酸度水平的土壤pH分别提高了0.68,0.97,1.29,1.71个单位。2种生物炭均能提高土壤的全氮、有效磷、速效钾和有机质含量,其中各施炭处理有机质显著提高,尤以速效钾的增幅最为显著,RSC对4种养分的提高均优于RHC。RHC对土壤有效态Cu含量无显著影响;RSC的C2较C1处理更能降低土壤中有效态Cu含量,使4种酸度水平的土壤分别降低了13.62%,6.57%,4.36%,7.88%。RHC处理的L3、L4土壤中有效态Cd含量显著降低,最大分别降低了13.79%,19.23%。RSC使4种酸度土壤有效态Cd含量最大分别降低了20.00%,25.81%,20.69%,19.23%。相关分析表明,土壤pH与有效态重金属含量呈显著负相关关系。水稻秸秆炭用于改良酸化土壤、降低重金属Cu和Cd有效性的效果更佳,且降低污染土壤中Cd的有效性较Cu好;生物炭对酸化程度越低的土壤pH和有效磷含量的提高以及有效态Cd含量的降低效果较好,而有效态Cu含量的降低效果则在酸化程度越高的土壤中表现更佳;土壤pH是生物炭调控重金属Cu、Cd有效性的主要影响因素。     

施用生物质炭对大棚土壤特性、黄瓜品质和 根结线虫病的影响

选择长期种植黄瓜并发生根结线虫病的大棚,设计生物质炭施用量为0(C0)、24(C1)、48(C2)t/hm~2的田间试验,研究生物质炭对黄瓜生长、品质以及根结线虫病的影响。结果表明:生物质炭显著提高了土壤有机质、全氮、铵态氮、速效钾含量和pH,同时降低土壤体积质量11.0%以上,C2处理黄瓜根系生物量较C0显著增加了56.9%。与C0相比,C2处理显著增加黄瓜可溶性糖和有机酸含量25.0%和17.6%,C1处理显著降低黄瓜硝酸盐含量25.5%。C2处理黄瓜根系单株卵块数比C0增加了3.8倍。施用生物质炭对黄瓜产量没有显著影响。研究结果说明,蔬菜大棚土壤中施用生物质炭可改善土壤理化性状,提高黄瓜品质,但有增加根系卵块数的趋势。由于生物质炭与土壤、作物的相互作用会随时间的变化而改变,因此,生物质炭对大棚黄瓜品质和根结线虫病的影响效应需进一步长期观测。     

施肥对不同杂粮作物连作土壤化学特性及酶活性的影响

土壤化学特性和酶活性与施肥水平密切相关,是衡量土壤肥力状况的重要指标。本研究以黑土区连续四年种植豆科作物(绿豆和红小豆)和禾本科作物(高粱)的施肥定位试验为研究平台,选取不施肥、施化肥和施有机肥3种施肥处理,分析施肥对不同杂粮作物的土壤有机质、pH、土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,施肥降低了连作杂粮作物土壤pH值,但与不施肥相比差异不显著,禾本科植物土壤pH降低的幅度高于豆科作物土壤。连作绿豆的土壤中,与不施肥相比,施化肥处理增加了土壤全氮、碱解氮、全磷和速效磷含量,分别显著增加了18.4%,23.1%,21.7%和67.2%;施有机肥显著增加了土壤全氮和速效钾含量,且显著高于施化肥处理。连作红小豆的土壤中,与不施肥相比,施化肥显著增加了土壤速效磷和速效钾的含量,有机肥显著增加了土壤速效钾含量。连作高粱土壤中,与不施肥相比,化肥施用显著增加了土壤碱解氮含量而显著降低了速效钾含量,有机肥施用显著增加土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量。土壤酶活性方面,除施化肥处理下连作红小豆土壤磷酸酶活性低于连作高粱外,其他相同施肥处理下种植豆科作物的土壤蔗糖酶活性、脲酶活性和磷酸酶活性均高于高粱土壤,种植高粱土壤过氧化氢酶活性高于豆科作物。因此,施肥和杂粮作物种类均是影响土壤化学特性和土壤酶活性的重要因素。     

生物炭与化肥配施对土壤特性及烤烟品质和经济性状的影响

研究生物炭与化肥配施对土壤特性及烤烟品质和经济性状的影响,为生物炭在烟叶生产中的有效利用提供参考依据。以中烟100为研究对象,在河南郏县开展大田试验。试验设6个处理,分别为:对照CK(不施肥);T1(常规施肥);T2(T1+生物炭4500 kg hm~(-2));T3(T1+生物炭9000 kg hm~(-2));T4(T1+生物炭4500 kg hm~(-2)-纯氮5%);T5(T1+生物炭9000kg hm~(-2)-纯氮10%)。施用生物炭对植烟土壤特性、烤烟品质和经济性状有一定的影响。生物炭增加了土壤碱解氮、速效钾和有机质含量,提高了CEC和pH值,对土壤细菌和放线菌含量也有提升作用,其中土壤速效钾含量随生物炭用量增加呈现递减的趋势,其它指标均随生物炭用量增加而递增;生物炭对土壤速效磷和真菌含量表现出前期抑制后期促进的规律;生物炭9000 kg hm~(-2)条件下,减纯氮10%降低了CEC、速效磷和有机质含量;生物炭增加了烤烟钾含量,降低了氯含量,提高了烤烟叶化学成分的协调性和单料烟感官质量,生物炭9000 kg hm~(-2)条件下,减纯氮10%则增加了烤烟氯含量,降低单料烟感官质量;生物炭还提高了烟叶产量、产值以及上、中等烟比例,而生物炭9000 kg hm~(-2)条件下,减纯氮10%则对烤烟经济性状造成了负面影响。以常规施肥配施生物炭9000 kg hm~(-2)的处理效果最好。     

生物有机肥提高设施土壤生产力减缓黄瓜连作障碍的机制

【目的】针对土壤连作障碍问题，探索高强度连作条件下生物有机肥在减缓土壤连作障碍发生、平衡土壤养分、调控土壤酶活性等方面的作用机制，为生物有机肥在改良土壤、防控黄瓜连作障碍、促进农业可持续发展等方面的应用奠定基础。【方法】以如皋市农业科学研究所设施蔬菜种植基地为试验平台，采用田间定位试验的方法，设置CK (空白对照)、B10 (生物有机肥施用量为10 t/hm2)、B20 (生物有机肥施用量为20 t/hm2) 3个处理，于第一季黄瓜种植前将生物有机肥一次性施入试验小区，于2016年12月5日、2017年6月28日和2017年11月26日，连续三季，在黄瓜成熟采集0—20 cm土壤样品。将土壤样品分成两份，一份放于4℃冰箱冷藏保存，用于测定土壤生物学性质；另一份风干后过筛处理，以供土壤理化性状分析。同时，调查黄瓜产量。【结果】随着黄瓜连续种植季数增加，CK处理中土壤容重和电导率呈增加趋势，土壤各肥力指标、酶活性、微生物量碳氮含量及黄瓜产量呈下降趋势；在同一季黄瓜成熟期，与CK相比，施用生物有机肥可降低土壤容重和电导率，增加土壤总孔隙度、pH、有机质、全氮、硝态氮和速效磷含量，其中连续种植3季黄瓜过程中，土壤有机质、速效磷和硝态氮含量分别增加了39.3%～83.9%、5.98～14.2%和10.0～22.0%，而土壤电导率降低了8.57%～12.7%。同一季黄瓜成熟期，不同处理中土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性由大到小排列均表现为B20 > B10 > CK，且连续种植3季黄瓜后B10和B20处理中4种土壤酶活性均高于第一季黄瓜成熟期CK处理；连续种植3季黄瓜期间，施用生物有机肥处理中土壤微生物量碳、氮含量均明显高于CK，B10和B20处理中微生物量碳、氮含量较CK分别增加了4.26%～23.2%和21.8%～56.2%。与CK相比，第一季、第二季、第三季B10处理黄瓜产量分别提高了3.93%、9.73%、10.6%，B20处理分别提高了12.9%、18.8%、20.2%。黄瓜连作过程中，土壤容重、有机质、硝态氮和速效磷与生物学指标和黄瓜产量相关显著，且土壤pH和电导率与土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、微生物量氮含量和黄瓜产量呈显著相关关系。【结论】生物有机肥可改善黄瓜连作过程中土壤耕性变差、养分失衡和酸化等理化性质变劣的现象，缓解黄瓜连作土壤的次生盐渍化状况，还能提高土壤酶活性、微生物量碳氮含量和黄瓜产量，且黄瓜连作过程中土壤理化性质和生物学特性指标无明显变化，从而减缓黄瓜连作障碍的发生。     

生物炭对菠萝连作土壤微生物学特性及其心腐病的影响

通过温室盆栽试验,设置0%、0.4%、0.8%、1.2%4个生物炭用量(分别为B₀、B_0.4、B_0.8、B_1.2处理),研究不同用量生物炭对菠萝连作土壤理化性质、微生物群落、酶活性及其心腐病发病率的影响。结果表明,与B₀处理相比,B_0.4、B_0.8和B_1.2处理的菠萝连作土壤pH分别显著升高0.15、0.33和0.21;土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾及有机质含量均显著增加,而土壤全磷、全钾含量无明显变化。3个生物炭处理下,土壤微生物量碳含量较B₀处理分别显著提高23.14%、57.28%和48.49%,土壤微生物量氮含量分别显著提高53.71%、153.34%和144.24%,而土壤微生物量碳/微生物量氮显著降低。此外,施用生物炭显著增加了菠萝连作土壤细菌与放线菌数量,增强了土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶及纤维素酶活性,而显著降低真菌数量以及菠萝心腐病发病率。因此,生物炭...     

膜下滴灌条件下生物炭对土壤水热肥效应的影响

通过田间小区试验,研究膜下滴灌条件下农田施用生物炭0 t/hm2(A0)、15 t/hm2(A15)、30 t/hm2(A30)和45 t/hm2(A45)后玉米各生育期土壤含水率、温度和有机质及速效养分含量的变化规律.试验结果表明:在每个生育期,各处理耕层土壤含水率均随生物炭施用量增加呈先增加后减少的趋势,且均高于对照.在玉米拔节期、抽雄期和灌浆期差异性显著,且显著相关,其中A30处理增幅最大,达13.74%;在玉米三叶期和拔节初期,施用生物炭显著提高土壤表层温度,且呈正相关;在抽雄期、灌浆期和成熟期,土壤表层温度依次为A30>A0>A45>A15,与施炭量没有表现出显著相关;耕层土壤有机质和有效磷含量随施炭量增加而显著增加,且均高于对照,与施炭量表现出极显著相关;整个玉米生育期,相比对照A0,处理A15、A30和A45有机质最大增幅分别为:14%、20%和58%,有效磷最大增幅分别为:62%、99%和113%;施用生物炭后,各处理均显著提高了耕层土壤碱解氮和速效钾含量,相比对照A0,处理A15、A30和A45碱解氮的最大增幅分别为13%、17%和10%,速效钾的最大增幅分别为:35%、48%和63%.综上所述,膜下滴灌条件下适量施用生物炭可有效增加耕层土壤含水率、土壤温度和有机质及速效养分,生物炭具有一定的保水、保温、保肥特性,有利于提高土壤水、肥利用率.