土壤中添加生物炭对盐碱胁迫下绿豆生长的影响

以绿丰二号绿豆品种为试验材料,以不添加生物炭土壤为对照(0%,CK),设置生物炭含量分别占盆栽土壤质量的10%、20%,共3个生物炭梯度处理,采用3种碳酸氢钠碱溶液(0、100、200 mmol/L)进行灌根处理,于开花结荚期取样测定绿豆生长和理化指标,研究盐碱胁迫下施用不同比例生物炭对绿豆生长的影响,为盐碱地的修复、开发和利用以及盐碱地绿豆的优质高产栽培提供依据。结果表明,在不添加生物炭条件下,盐碱胁迫导致绿豆植株生物量、株高、叶面积、叶绿素含量、Fv/Fm和根系形态指标均显著下降,且绿豆植株中Na~+含量显著增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量显著降低。添加生物炭处理对盐碱胁迫下绿豆植株生长和体内离子含量有着积极影响,尤其在生物炭添加比例20%处理下,200 mmol/L碳酸氢钠胁迫处理绿豆地下干质量、地上干质量、株高和叶面积分别增加75.00%、19.72%、54.82%和123.10%,根长、总根表面积、根尖数分别增加57.85%、488.50%、227.83%,而根系平均直径无显著变化。此外,添加生物炭提高了绿豆叶片叶绿素含量和Fv/Fm,同时提高了植株K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量,降低了Na~+含量。可见,添加生物炭可以改善盐碱胁迫下绿豆植株地下根系和地上茎叶形态,改善叶片光合性能和根系功能,从而促进绿豆生物量的积累,为后期产量形成奠定基础。总体而言,20%生物炭处理效果优于10%生物炭处理。     

低温生物炭和化肥配施对冬小麦生长和土壤铅镉生物有效性的影响

以济源某基地土壤为研究对象,选用农业废弃物花生壳为供试生物炭原材料,采用温室小麦苗期盆栽方法,分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭,并作为辅料与化肥配施进行对比试验,设置不施肥对照(CK1)、基础施肥对照(CK2)、1%低温生物炭(T3)、2%低温生物炭(T4)、1%高温生物炭(T5)、2%高温生物炭(T6)6个处理,研究低温生物炭和化肥配施后对原位铅、镉污染土壤有效性及冬小麦生长的影响。结果表明,相较于(CK1)其余处理均可以改善土壤中速效养分状况,提高土壤有机质含量,促进小麦地上部干质量及总干质量的积累,促进小麦养分吸收,但显著降低了小麦根部干物质质量和根冠比;相较于CK2来说,在施肥的基础上添加低温生物炭和高温生物炭,同样可以改善土壤养分状况,促进冬小麦生长,此外还可以抑制小麦地下部对重金属的吸收,降低土壤中有效态Cd、Pb含量。其中就冬小麦生长状况而言,低温T3处理与高温T6处理根冠比、地上部干质量、地下部干质量及总干质量均差异不显著;同样就冬小麦氮素、钾素吸收而言,差异也不显著;就土壤铅、镉有效性而言,T3、T6处理同样固定效果相当。说明在本试验中施肥...     

生物炭对菜园土化学肥力的影响（英文）

[目的]探讨生物炭对菜园土化学肥力的影响。[方法]采用盆栽试验,研究菜园土添加生物炭后土壤pH、有机质、有效氮、速效钾、有效磷、水溶性磷、交换性Ca、Mg等养分含量的变化。试验设置5个处理,分别为对照CK（不施生物炭）、T1（0.10%生物炭）、T2（0.25%生物炭）、T3（0.50%生物炭）、T4（1.00%生物炭）。[结果]不同处理的土壤pH、有机质、速效钾含量均随生物炭施用量的增多而显著增加,表现为T4〉T3〉T2〉T1〉CK;土壤有效磷和水溶性磷含量则呈现先增加后降低的趋势,均表现为T3最高,CK最低;有效氮和交换性Mg无显著性变化;与不施生物炭对照相比,适量添加生物炭后土壤的交换性Ca含量显著增加。[结论]生物炭能够显著提高菜园土化学肥力和化学性状,并且在T3（0.50%生物炭）施用条件下效果最佳。     

施用生物炭对玉米田土壤呼吸及水分利用效率的影响

为探索施用生物炭对土壤呼吸及玉米生长的影响,试验设置3种不同生物炭施用水平：T₁（2 000 kg/hm²）、T₂（7 000 kg/hm²）和T₃（12 000 kg/hm²）,以不施用生物炭为对照（CK）,研究施用生物炭对玉米田土壤呼吸速率、含水率、养分含量、pH值以及玉米产量、水分利用效率的影响。结果表明,T₃处理下2年平均土壤呼吸速率最高,为361.4 mg/（m²·h）,较CK增加182.7%。施用生物炭有利于提高0～100 cm土层的土壤含水率,以T₂和T₃处理效果最为明显,分别较CK增加14.8%和17.3%。施用生物炭可以改善土壤肥力,以T₃处理最优,其有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾含量2年平均值分别较CK提高31.5%、29.3%、47.8%、59.8%。随生物炭施用量增加,土壤pH值逐渐升高,T₃处理2年平...     

生物炭对连作障碍条件下土壤微生物和草莓生长的影响

为合理利用农业废弃物和防治草莓连作障碍,以草莓连作8年的土壤为研究对象,设定5个生物炭水平,分别添加质量分数为0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的小麦秸秆生物炭,研究生物炭处理对连作障碍条件下草莓生长和土壤微生物特征的影响。结果表明,施用生物炭能够增加草莓根际土壤微生物含量,随着生物炭的增加,微生物总量先升高然后降低,根长和叶面积变化也表现出相似的趋势。当生物炭添加量为0.30%时,草莓根际土壤微生物最丰富,微生物总量达6.15×10~7 CFU/g,比不添加生物炭提高了49.03%,有效地改善了土壤环境,进而有利于草莓的生长,草莓根系生长量提高,有利于营养吸收和物质转化,单株叶面积比不添加生物炭的处理显著增大,进而更有利于干物质积累和产量的形成。土壤细菌和真菌数量与根系某些指标为显著或极显著正相关,与叶面积表现出极显著正相关关系,而放线菌与根系生长和叶面积相关性不大。总之,施用生物炭能有效提高连作障碍条件下草莓根际土壤微生物数量,促进草莓根系和叶面积的生长,且添加量为0.30%时,对连作土壤改良效果最好。     

生物炭对夏玉米生长和产量的影响

通过大田试验,在夏玉米(Zea mays L.)主要生育时期测定叶片叶绿素含量、净光合速率、叶面积指数(LAI)、干物质重等指标,在成熟期测定产量,分析生物炭不同施用量[0(CK)、1000 kg·hm-2(T1),5000 kg·hm-2(T2),10 000 kg·hm-2(T3)]对夏玉米生长和产量的影响。结果表明,不同量的生物炭施用均能显著提高夏玉米产量,其中T1增产幅度最大,达8.8%;产量构成因素表现为穗粒数T3显著高于T1和CK,百粒重T1显著高于T3和CK。生物炭显著影响LAI、叶片净光合速率、叶绿素含量、干物质积累等指标,T2、T3处理能显著增加夏玉米地上部干物质重,在各生育时期分别高于对照9.2%~20.5%和11.5%~36.7%;在生长前期表现为高生物炭施用量更有利于叶面积指数的增加和光合速率的提高,但生长后期,较低量的生物炭施用更有利于叶片的持绿和光合作用的持续,而较高量的生物炭施用下生育后期植株有早衰迹象,从收获指数来看,T1收获指数达57.4%,分别显著高于T2、T3和CK8.3%、13.2%和6.5%,这表明低施用量生物炭更有利于夏玉米光合产物向籽粒的转运。综合来看,生物炭施用有利于夏玉米的干物质积累,尤其是较低的生物炭施用量更有利于后期叶片光合性能的维持和籽粒产量的提高。     

生物炭与解磷菌剂配施对石灰性土壤生物化学性状及苜蓿产量的影响

为了了解生物炭与解磷菌剂配施应用效果的影响及探索其作用机制,以苜蓿为供试对象,采用盆栽2因素(增施生物炭和解磷菌剂)完全随机设计,研究生物炭与解磷菌剂不同用量配施对土壤养分、土壤酶活性、盆栽苜蓿养分及产量的影响。结果表明,生物炭与解磷菌剂配施可以明显提高土壤养分含量,并且解磷菌剂与高用量生物炭配施时效果更明显;单施生物炭和生物炭解磷菌剂配施的各处理与对照相比,土壤有机质含量最高分别增加64.59%,63.45%,土壤碱解氮含量最高分别增加259.56%,308.09%,土壤有效磷含量最高分别增加24.97%,34.95%,土壤速效钾含量最高分别增加19.39%,25.63%,差异均达显著水平;生物炭与解磷菌剂配施可以明显提高土壤酶活性,解磷菌剂与高用量生物炭配施时效果更明显;单施生物炭与生物炭解磷菌剂配施的各处理与对照相比,土壤脲酶活性最高分别增加158.67%,189.33%,土壤碱性磷酸酶活性最高分别增加20.89%,25.84%,土壤蔗糖酶活性最高分别增加100.4%,117.81%,土壤过氧化氢酶活性最高分别增加105.08%,125%,差异均达显著水平;生物炭与解磷菌剂配施可以明显提高苜蓿产量,并且解磷菌剂与高用量生物炭配施时效果更明显;单施生物炭和生物炭解磷菌剂配施的各处理与对照相比,苜蓿鲜质量最高分别增加57.58%,77.12%,苜蓿干质量最高分别增加122.33%,152.27%,差异均达显著水平;生物炭与解磷菌剂配施可以明显提高盆栽苜蓿对养分的吸收量,解磷菌剂与高用量生物炭配施时效果更明显;单施生物炭与生物炭解磷菌剂配施的各处理与对照相比,苜蓿对N素的吸收量最高分别增加236.82%,319.02%,苜蓿对P素的吸收量最高分别增加234.41%,308.06%,苜蓿对K素的吸收量最高分别增加208.73%,257.13%,差异均达显著水平。     

生物炭对贵州喀斯特山地石漠化土壤理化性质和构树幼苗生长特性的影响

为了探究生物炭对石漠化土壤理化性质和构树幼苗生长的影响,选择贵州喀斯特石漠化退耕还林区石灰性土壤为研究对象,通过盆栽试验,分析4种不同处理(施复合肥处理为NPK,炭肥混施处理施肥量相同,按施炭量为土壤干质量的1%、2%、4%分别记为RH_1、RH_2、RH_4)下土壤理化性质和构树生长状况的变化。结果表明:3种施炭量处理都显著降低了土壤容重,增加了土壤毛管孔隙率和总孔隙率,增加了土壤自然状态下的质量含水量、饱和含水量和毛管持水量,且随施炭量的增加变化越显著;单施肥处理和3种施炭处理均显著增加了土壤中有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,且各养分含量随着稻壳炭施用量的增加而增加;施肥处理和3种施碳处理对植物株高胸径、地上部分生物量和总生物量的增长有显著的影响,与CK处理相比,仅RH_4处理对植物根系生物量的增加有显著影响。可以说明施用生物炭可以改善土壤理化性质,促进构树苗期生长和干物质积累及根系发育,对贵州喀斯特石漠化土壤改良和植被恢复有重要意义。     

施用生物炭对2种典型土壤养分有效性及肥力特征的影响

为探究我国酸、碱2种典型土壤养分有效性和肥力特征对生物炭（BC）的响应，以新疆盐渍灰漠土和湖北酸性红壤为供试土壤，设置4个生物炭（玉米秸秆原料）水平：C0（0%）、C0.5（0.5%）、C1（1%）和C2（2%），进行为期60 d包括4个动态取样时期（1 d、10 d、30 d、60 d）的土壤培养试验。测定土壤基本理化性质、盐分、养分含量和土壤胞外酶活性，考察酸、碱2种土壤养分有效性及肥力特征对不同生物炭施用水平的响应。结果显示，施用生物炭能够改善2种土壤的理化性质，并提高土壤养分含量。施用2%生物炭使酸性红壤pH显著提高0.14个单位，使盐渍土pH显著降低0.18个单位；与C0相比，施用2%生物炭后导致酸性红壤和盐渍土的有机质和速效钾含量分别显著提高71.25%、59.65%和142.31%、36.85%。与C0相比，施用2%生物炭，酸性红壤水溶性钾含量在培养10 d时增幅最大，为238.10%，盐渍土在培养1 d时增幅最大，为47.50%；同时，红壤交换性钾含量在培养60 d时增幅最大，为127.88%，盐渍土在培养1 d时增幅最大，为31.58%。在培养60 d时，施用2%生物炭使盐渍土的非交换性钾含量降低7.62%。施用生物炭显著增加红壤的水溶性镁含量和钾钠比（K⁺/Na⁺）。在盐渍土中，还显著降低钠吸附比（SAR）和水溶性钠含量，施用0.5%的生物炭显著提高水溶性钙及水溶性镁含量，相对C0处理分别增加4.90%和2.80%。另外，施用生物炭导致2种典型土壤胞外酶活性均有所降低，通过冗余分析发现土壤胞外酶与速效钾、水溶性钾及SAR呈正相关关系且相关性较强。结果表明，施用生物炭可以提高2种典型土壤养分有效性，速效钾和水溶性钾为土壤肥力的关键驱动因子；通过生物炭的强吸附以及盐分离子间的置换作用，减少Na⁺的盐碱胁迫效应，对提高2种典型土壤的肥力特征有着积极效应。     

施用生物炭和接种AM真菌对玉米砷含量的影响

为了探究重金属胁迫下生物炭和AM真菌的协同效应,研究了煤矿区污染情况下施用生物炭和接种AM真菌对玉米重金属As含量和土壤有效态As含量的影响。结果表明,施用生物炭和接种AM真菌均能够降低玉米重金属As含量,也能够降低土壤有效态As含量。而施用生物炭和接种AM真菌结合对降低玉米重金属As含量和土壤有效态As含量效果最佳。施用生物炭和接种AM真菌复合处理与对照相比分别降低玉米地上部、根系和土壤有效态As含量74.47%、56.07%、74.22%。该结果可为生物炭和接种AM真菌联合用于玉米安全生产和修复土壤重金属污染提供理论支撑。     

施用生物炭对重金属污染农田土壤改良及玉米生长的影响

为了解生物炭的农业环境效应,采用大田试验,研究了不同生物炭施用量(0、5、10、20、30 t·hm-2)对韶关仁化县矿区周边重金属污染农田土壤理化性质、玉米(粤甜9号)生长状况、产量及重金属累积等的影响。结果表明:与对照(CK)相比,生物炭显著提高土壤pH值和有机质质量分数,其提升幅度随施用量的增加而升高,而土壤阳离子交换量随施用量的增加先升高后降低;生物炭施加量达到30 t·hm-2时,土壤速效钾含量是CK处理的3.1倍,但不同生物炭施用量对土壤碱解氮含量的影响没有显著性差异;不同用量生物炭均能降低土壤Pb和Cd的含量,降低幅度分别为11.3%和23.9%。各处理均能有效降低Pb、Cd在玉米粒、玉米芯、玉米叶和玉米秆中的累积。当施用量为20 t·hm-2时,玉米粒中Pb的含量降低幅度达49.4%,Cd的降低幅度达45.4%;生物炭对玉米的增产效果随施用量的增加而增加,分别为CK的1.75、6.16、8.84倍和8.90倍。综上所述,生物炭通过提高土壤pH值和有机质含量,实现了对南方酸性土壤的改良,对玉米产量具有促进作用,可降低污染土壤重金属的生物有效性。     

改性生物炭对汞污染土壤绿豆生长及汞含量的影响

为了探究改性生物炭对于汞污染地区植株生长的影响,通过盆栽试验研究了施用不同比例改性生物炭对于汞污染土壤绿豆生物量、汞含量、微量元素和酶活性的影响。试验共设4个处理：不施加改性生物炭(CK);施加0.67%土质量的改性生物炭(C-10);施加2.00%土质量的生物炭(C-30);施加3.33%土质量的改性生物炭(C-50)。结果表明：施加改性生物炭后绿豆各器官生物量均有不同程度的增加,其中以C-30处理效果最佳,根、茎、叶、果实的干生物量增幅分别达到7.04%、40.86%、33.33%和52.76%;各器官汞含量显著降低,其中以C-50处理效果最佳,根、茎、叶、果实中的汞含量降幅分别达到74.34%、86.02%、70.66%和84.93%;C-30和C-50处理果实汞含量分别降低了83.56%与84.93%,远低于国标食品中总汞限量标准0.020mg·kg^-1,达到可食用标准;C-30处理较为显著的促进了植株的生长发育,提高了可食用部分的品质与微量元素含量;施加生物炭后叶片酶活性表现出低促高抑的趋势,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活性均在C-30...     

农田机械碾压对土壤物理特性及玉米生长和产量的影响

【目的】研究实际生产中大型农业机械碾压对土壤物理特性及玉米生长和产量的影响程度,为改善耕作措施、实现作物壮根高产和土壤的可持续生产提供依据。【方法】选取小麦—玉米两熟制中前茬小麦收获时节受谷物联合收割机反复碾压的地块（JS处理）和常规收割未经反复碾压地块（CK）,以玉米品种登海605（DH605）和登海3号（DH3）为试验材料,测定并分析玉米播种前的土壤容重和含水量及玉米的农艺性状、光合特性、干物质积累与分配、果穗性状及产量等指标。【结果】JS处理地块0～50 cm土层土壤容重和土壤含水量均较CK增加,其中0～10和10～20 cm土层土壤容重均显著大于CK（P<0.05,下同）,即大型农机反复碾压对土壤容重的影响主要集中在0～20 cm耕层。耕层土壤紧实进一步造成玉米根系发根数量减少,根干质量降低,根冠发育失调,茎、叶分化受阻,单株叶片数量和茎节数量减少,叶面积指数下降,株高降低,光合速率降低,干物质积累量减少,穗粒数和百粒质量下降。2个品种比较,DH3根系生长受紧实胁迫影响较大,根层数、根条数、根干质量、根冠比较CK分别显著减少17.9%、26.9%、45.2%和32.9%,而DH605分别下降0、14.4%、31.7%和12.7%,仅根干质量达到显著差异;JS处理下DH605的叶面积指数和穗位叶SPAD较CK分别显著降低36.9%和14.4%,穗位系数显著增加,茎粗、百粒质量显著降低;虽然DH3根系生长受紧实胁迫影响较大,JS处理下DH3的叶面积指数较CK显著降低21.8%,但穗位叶SPAD值、穗位系数、茎粗、百粒质量则与CK差异不显著（P>0.05）,且干物质向叶片、籽粒的分配比例增加,最终减产幅度（20.8%）与DH605（24.4%）差异不大。【结论】当前生产中大型农机反复碾压造成的耕层土壤紧实现象已十分严重,使免耕直播的玉米生长受到明显抑制,产量显著降低;不同玉米品种对土壤紧实胁迫的响应存在差异,生产中可通过深松深耕、秸秆还田、选用抗土壤紧实品种等措施消减土壤紧实对作物生长的不良影响。     

不同施肥模式和覆盖方式对春玉米干物质积累和水分利用效率的影响

研究南方红壤旱地不同施肥模式和覆盖方式下春玉米干物质积累、产量及水分利用效率的变化特征,对于该区域科学评价及合理利用施肥模式具有重要意义。以当地常规施肥模式(CK)为对照,研究了南方红壤旱地不同施肥模式和覆盖方式(TOK:常规施肥+有机肥+K肥+地膜覆盖;TO:常规施肥+有机肥+地膜覆盖,TK:常规施肥+K肥+露地)对春玉米干物质积累、产量及水分利用的影响。结果表明:各处理春玉米叶片叶绿素含量大小顺序为TOKTKTOCK。苗期和拔节期,TOK和TK处理春玉米的单株叶面积和叶面积指数均明显高于对照;抽雄期和成熟期,TOK处理均显著(P0.05)高于对照。各个主要生育时期,TOK处理植株的根系干重均显著(P0.05)高于其他处理,TOK和TK处理植株的茎和叶干重均显著(P0.05)高于其他处理。各个主要生育期,不同处理0~20 cm的土壤含水量均高于对照,其大小顺序为TOKTOTKCK;水分利用效率大小顺序为TOKTKTOCK,以TOK处理为最高,比对照增加38.04%。TK、TO和TOK处理的穗粗、行数与对照均无明显差异,但其穗长、行粒数、每穗粒数和百粒重均显著高于(P0.05)对照。玉米产量大小顺序为TOKTKTOCK,TOK、TK和TO处理的籽粒产量分别比对照增加34.41%、11.72%和8.36%。在常规施肥的基础上,增施有机肥和K肥、采取地膜覆盖有利于增加春玉米干重物质积累量,增加籽粒产量和提高水分利用效率。     

生物炭和秸秆还田对华北农田玉米生育期土壤微生物量的影响

基于华北农田长期定位试验,研究了长期施用生物炭和秸秆还田对整个玉米生育期内土壤微生物量的影响.试验共设4个处理:CK(单施氮磷钾肥)、C1(生物炭4.5 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)、C2(生物炭9.0 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)和SR(秸秆还田+氮磷钾肥).结果表明,各处理土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)动态变化趋势基本一致,均在玉米拔节期达到最高值,施用生物炭和秸秆还田均显著提高了土壤MBC、MBN含量(P <0.05),并且随着施炭量的增加而增加.与CK相比,C1、C2和SR处理的土壤MBC和MBN分别提高了105.2%、146.5%、96.4%和123.9%、183.6%、114.3%;与秸秆直接还田相比,施用高量生物炭更有利于增加土壤MBC、MBN含量.土壤MBC、MBN均与土壤温度呈现显著的正相关关系,而与土壤水分的相关性较差,说明在玉米生育期土壤温度是影响土壤微生物量变化的主要因素之一.施用生物炭显著降低了MBC、MBN的季节波动,而对土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)没有显著影响.综上所述,施用生物炭更有利于维持较高的微生物活性和较稳定的土壤环境.     

秸秆和秸秆炭对黑土肥力及氮素矿化过程的影响

为实现我国典型黑土区玉米秸秆有效还田与协同提高肥料氮素养分利用提供理论依据,以东北黑土区春玉米种植体系为研究对象,在4年田间连续定位试验基础上,利用15N示踪技术结合淹水培养试验,研究秸秆和秸秆炭对土壤肥力与氮素矿化的影响。试验共设5个处理:对照、单施化肥(N1)、N1+50%玉米秸秆(N2)、N1+100%玉米秸秆(N3)、N1+相当于50%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N4)、N1+相当于100%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N5)。结果表明:与N1处理相比较,N2、N3、N4、N5处理均增加了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量、微生物量碳和氮含量,且等量秸秆还田处理高于相当于等量秸秆还田的秸秆炭处理,其中100%秸秆还田分别显著提高微生物量碳和氮含量15.1%和23.1%(P0.05);不同处理方式综合土壤肥力指数(IFI)由高到低依次为N3N5N4=N2N1,秸秆、秸秆炭还田可显著提高土壤综合肥力(P0.05);土壤有机氮的矿化量和矿化率随着秸秆和秸秆炭还田量的增加而增加,其中N2处理分别显著提高了23.4%和22.9%,N3处理分别显著提高了53.0%和35.8%(P0.05);N2、N3、N4、N5处理下外源肥料15N的矿化量和矿化率分别显著提高了66.5%和50.0%、213.3%和279.0%、39.4%和36.3%、92.0%和40.0%(P0.05),且随着秸秆炭还田量的增加而显著增加。土壤氮素矿化指标与土壤有机质、总氮、碱解氮、微生物量碳氮含量都存在着显著正相关关系。研究表明玉米秸秆、秸秆炭还田均可以显著提高土壤综合肥力;可协同提高土壤氮素矿化水平,且提高来自外源化肥氮占土壤矿化总氮的比重,其中以100%秸秆还田处理的影响更为明显。     

施用秸秆生物炭和鸡粪对镉胁迫下玉米生长及镉吸收的影响

为探讨秸秆生物炭与鸡粪单独及其联合施用对镉(Cadmium,Cd)污染土壤的修复效应,采用模拟Cd胁迫盆栽试验,研究了施用秸秆生物炭(20、40 g·kg~(-1)土壤)、鸡粪(20、40 g·kg~(-1)土壤)、秸秆生物炭和鸡粪混合(各20 g·kg~(-1)土壤)对Cd胁迫下玉米生长及Cd吸收的影响。结果表明:(1)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著增加Cd胁迫下玉米的株高和生物量,提高玉米叶片中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性,降低丙二醛(Malondiadehyde,MDA)含量。(2)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著降低玉米根、茎、叶中Cd含量、富集系数、转运系数及土壤有效态Cd含量。(3)与鸡粪相比,秸秆生物炭降低土壤中有效态Cd含量和玉米组织中Cd含量效果优于鸡粪,而鸡粪促进玉米生长效果优于生物炭。(4)相比而言,施用40 g·kg~(-1)鸡粪处理促进Cd胁迫下玉米生长和抗氧化酶活性效果最佳,玉米株高和生物量分别较对照增加59.7%和72.5%,SOD、POD和CAT活性分别较对照提高48.4%、69.4%、81.9%,而生物炭和鸡粪等量复配处理对降低玉米根、茎、叶Cd含量和土壤有效态Cd含量效果最优,根、茎、叶Cd含量分别较对照降低46.9%、49.3%、63.9%,土壤有效态Cd含量降低61.1%。总之,采用生物炭和鸡粪进行Cd污染土壤修复均可通过增强玉米的抗氧化性能,从而促进Cd胁迫下玉米生长;而且二者联合应用更有利于降低土壤Cd的生物有效性,减少玉米对Cd吸收和积累。     

棉秆炭化还田对棉花生长及土壤理化特性的影响

【目的】研究西北连作棉田秸秆炭化还田对棉花生长和土壤性质的影响,提炼适宜的秸秆还田技术,为西北棉花秸秆还田提供技术支撑。【方法】试验设置为田间试验,6个处理,分别为:1、秸秆移除(CK);2、秸秆还田(S);3、有机肥还田(M);4、炭化还田(1.5Bc);5、有机肥+棉秆炭(MBc);6、炭化还田(3.0Bc)。在棉花生长后期测定棉花的生长指标、生物量、产量,并采集土样,分析相关指标。【结果】与秸秆移除(CK)相比, 棉花植株的株高、茎粗、叶长和叶宽均以有机肥还田及其与炭化还田的配合施用最大,分别增加了8.89%、11.86%、11.82%、11.39%。产量则以有机肥还田、有机肥还田与炭化还田的结合两个处理对产量的提高幅度最大, 分别为43.06%、37.01%,其次是1.5Bc和3.0Bc两个处理,均显著增加了棉花产量,分别达到了18.15%、30.25%;地上部干物质积累以3.0 t炭化还田处理提高幅度最大, 达到了34.94%,地下部以秸秆直接粉碎还田提高幅度最大,为62.92%;土壤性质则以3.0tBc处理对土壤饱和含水量和田间持水量的增加幅度以及对土壤容重的降低幅度最大, 分别达到了11.03%、10.02%、4.77%。【结论】有机肥还田、炭化还田及其配施能够有效的促进棉花生长,增加棉花干物质积累,提高产量,改善土壤性质。     

秸秆生物炭和秸秆对麦玉轮作系统土壤养分及作物产量的影响

为探讨生物炭和秸秆在石灰性潮土区对麦玉轮作系统的影响,采用冬小麦季玉米秸秆还田-夏玉米季小麦秸秆不还田的单季还田模式,按照观测小区内实际平均玉米秸秆干物质量进行倍数施用,设置玉米秸秆0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)和2.0倍（S2.0）还田,以及将等量玉米秸秆全部转化为生物炭进行施用（B0.5、B1.0、B1.5、B2.0）,以无生物炭和秸秆的处理为对照（CK）,测定不同处理下的土壤养分及作物产量。结果表明,生物炭和秸秆还田处理对冬小麦、夏玉米两季的土壤全效以及速效养分具有一定的促进作用,整体上在冬小麦季对土壤养分的改善及碳氮比的提升效果优于夏玉米季。在冬小麦季,生物炭和秸秆还田处理的小麦籽粒产量较对照分别显著增加9.04%～21.76%和15.31%～22.96%;在夏玉米季,B0.5、S1.0、S1.5、S2.0处理的玉米籽粒产量较对照分别显著增产10.86%、8.72%、10.89%、12.22%。整体上施用生物炭和秸秆对冬小麦的增产效果高于夏玉米,且以秸秆还田处理的增产效果更优。因此,在鲁西平原石灰性潮土区正常施肥的基础上,在冬小麦季施加0.5倍玉米秸...     

虾壳生物炭对Cd-As复合污染土壤修复效应及土壤可溶性有机碳含量的影响

为探究虾壳生物炭对Cd、As复合污染土壤的修复效果和作用机制,将小龙虾壳厌氧热解制备成生物炭,通过土壤静态培养实验,在广东酸性和新疆碱性Cd、As复合污染土壤中添加不同剂量的虾壳生物炭(质量比为0.5%、1%和3%),研究虾壳生物炭对土壤理化性质、Cd-As有效性和形态分布特征的影响,同时分析其对土壤可溶性有机碳的影响。结果表明:施加虾壳生物炭可显著提高土壤pH、有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷含量(P0.05),增幅随生物炭添加量的增加而增大。与不加生物炭的对照相比,添加0.5%～3%虾壳生物炭可使酸性土壤有效态Cd含量显著降低15.76%～26.50%,却使有效态As含量增加11.64%～24.53%;而生物炭添加可显著降低碱性土壤中有效态As、Cd含量(P0.05),降幅分别为3.51%～8.12%和4.43%～28.90%。在土壤As、Cd形态分布上,添加虾壳生物炭增加了土壤中钙结合态As的比例,促进了土壤Cd由可交换态向残渣态转化。此外,添加虾壳生物炭显著提高了土壤可溶性有机碳含量,且土壤可溶性有机物的紫外光区吸收强度和芳香化程度有所增强。研究表明,虾壳生物炭可降低碱性土壤中Cd、As有效性,同时提高土壤养分含量,是一种绿色可持续的土壤钝化修复材料,具备碱性土壤Cd、As复合污染修复的潜在应用价值。