油-棉连作棉田油菜秸秆覆盖对棉田杂草发生及土壤杂草种子库的动态影响

在安徽省沿江棉区开展了油菜秸秆覆盖对棉田杂草发生、棉花生长及土壤杂草种子库影响的研究。结果表明：随着油菜秸秆覆盖量的增加,对棉田杂草的抑制效果增强。与未覆盖秸秆且不除草处理相比较,7000 kg/hm²秸秆覆盖量处理棉花单株铃数和子棉产量显著提高。7000 kg/hm²秸秆覆盖量处理在覆盖后30、60、120天逐步减少0~20 cm土层杂草种子库密度,与全程除草剂处理较一致;随着覆盖量减少,对0~20 cm土层杂草种子库密度的降低幅度减小。全程除草剂处理降低0~5 cm土层杂草种子库多样性,而油菜秸秆覆盖则可能增加0~5 cm土层的杂草种子库多样性。3500 kg/hm²覆盖量+秸秆覆盖30天后喷施除草剂处理的抑草效果和增产效果与全程除草剂处理较一致。因此,在安徽省沿江棉区油-棉连作棉田推荐使用3500 kg/hm²油菜秸秆覆盖量+秸秆覆盖30天后喷施除草剂。     

棉秆和生物炭还田对棉田土壤理化性质及棉花水氮利用率的影响

通过探究棉秆及其生物炭还田对棉田土壤理化性质、硝态氮淋洗及水氮利用率的影响，为干旱区农业资源的合理利用及土壤地力提升提供理论依据。本研究在前期已连续开展了2年(2019—2020年)棉秆及其生物炭还田的基础上进行，试验设置4个处理：不施氮(N0)、施氮(N360)、施氮+秸秆(N360ST)和施氮+生物炭(N360BC)；其中氮肥用量为360 kg/hm²，棉花秸秆用量为6 t/hm²，生物炭用量为3.7 t/hm²(与棉花秸秆等炭量)。结果表明：与N0处理相比，N360、N360ST和N360BC处理显著增加土壤孔隙度、全氮、硝态氮淋洗量、棉花株高、总生物量、氮素吸收、籽棉产量和灌溉水利用率；显著降低土壤pH和水分淋洗量。与N360处理相比，N360ST和N360BC处理显著增加土壤总碳、速效钾、速效磷和碳氮比的含量，N360ST处理土壤水分淋洗量和硝态氮淋洗量分别较N360处理增加33.00%和40.16%，而N360BC的硝态氮淋洗量较N360处理降低40.06%。与N360处理相比，N360ST和N360BC处理...     

农家肥施用对土壤理化性质及烤烟生长发育的影响

为探究农家有机肥在烤烟生产上的应用潜力,改良植烟土壤不良生态环境,提升烟叶质量品质。以农家有机肥为试验材料,设置不同用量的农家肥与烤烟专用复合肥配施,农家肥用量水平设置为CK:0 kg/hm²、T1:1500 kg/hm²、T2:3000 kg/hm²、T3:4500 kg/hm²、T4:6000 kg/hm²,以此研究农家肥对植烟土壤理化性质和烤烟生长发育的影响。结果表明：与CK相比,农家肥处理土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾均有一定改善和提高。有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别最多增长101.9%、78.1%、53.7%、83.3%,并总体呈现出随施肥量增加,正向效应逐渐增强。烟叶生育方面,施肥处理中T1效果最佳,与CK相较,株高、茎围、最大叶和倒3叶生长均有良好促进作用,烤烟的产量、产值分别增加192.75 kg/hm²、7776.0元/hm²。烤烟生产中农家肥施入量以1500 kg/hm²效果最佳...     

不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、土壤养分及小麦和玉米产量的影响

通过研究豫东平原不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、养分及小麦和玉米产量的影响,为该地区选择适宜的耕作与培肥制度提供理论依据。采用3年田间定位试验,以小麦旋耕玉米免耕不施生物炭（RB0）为对照,设置3种生物炭用量（B1：2.5t/hm²,B2：5.0t/hm²,B3：7.5t/hm²）和2种轮耕耕作方式（R：小麦旋耕玉米免耕,D：小麦深翻玉米免耕）的交互处理。结果表明,在0~20cm土层,与RB0相比,不同处理均能显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,不同轮耕方式下土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性随生物炭施用量增加而增加,RB3和DB3处理效果最好。在20~40cm土层,D处理显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,其中DB3处理效果最好。与2020年相比,除土壤碱性磷酸酶外,2021年不同处理均不同程度地提高了土壤有机碳、速效养分含量、脲酶和蔗糖酶活性。不同处理均能够显著增加小麦和玉米产量,2020年增幅分别为6.02%~17.52%和5.07%~11.02%,2021年分别为7.01%~20.87%和6.53%~18.13%,DB3处理产量最高,显著高于其他大部分处理。     

生物炭及改性生物炭对滨海盐渍化稻田土壤磷素淋失的影响

针对黄河三角洲盐碱稻田土壤磷素有效性低、淋失严重的问题。采用田间定位试验,探究了生物炭及改性生物炭添加对土壤磷有效性和磷素淋失风险的影响。试验设4个处理：(1)空白对照,CK;(2)常规施肥,NPK;(3)常规施肥+秸秆源生物炭8000 kg/hm²;(4)常规施肥+秸秆源铁改性生物炭8000 kg/hm²。结果表明：相比于NPK处理,生物炭及改性生物炭处理后表层土壤速效磷、全磷含量显著增加,其中速效磷含量增加41%以上。土壤全磷含量随土壤深度增加而降低,在60～80 cm土层中改性生物炭处理土壤全磷含量最低。土壤金属氧化物、有机碳及可溶性有机碳与土壤全磷、速效磷及水溶性磷存在显著正相关关系,表明土壤磷、金属氧化物和有机质可能存在共迁移;改性生物炭添加后土壤磷素饱和度显著降低。综上所述,改性生物炭添加降低土壤磷素淋失风险。     

生物炭用量对灌区春小麦干物质和氮素积累、转运及产量的影响

研究了单施不同量生物炭与氮肥减量配施生物炭对灌区春小麦干物质和氮素积累、转运及产量的影响,为化肥减量和生物炭的农业利用提供科学依据。设置4个生物炭用量水平（0、10、20、30t/hm²）和2个氮肥用量水平（0、150kg/hm²）,通过2年田间定位试验,于2020年对春小麦干物质和氮素积累、分配、转运及春小麦产量进行分析。结果表明,与单纯施氮相比,施用不同量生物炭或氮肥减量配施生物炭均显著提高了春小麦产量（P<0.05）,增产幅度为6.4%~20.2%,其中氮肥减量配施中量生物炭（N 150kg/hm²,生物炭20t/hm²）时,春小麦干物质积累量及转运量较对照分别提高18.8%和85.0%,转运效率也显著提升;氮素转运量及转运效率分别提高52.8%和19.8%。生物炭施用对促进春小麦干物质和氮素积累、转运效果显著,有利于春小麦产量提升。在本试验条件下,氮肥150kg/hm²配施生物炭20t/hm²的增产效果最佳。     

北方冬小麦-夏玉米复种区生物炭与明矾配施对土壤碳氮状况影响研究

旨在为大田施用土壤调理剂改善土壤碳氮状况提供理论依据。在北方冬小麦-夏玉米种植区,选用生物炭和明矾作为土壤调理剂材料,设计T1（对照）、T2（生物炭）、T3（明矾）、T4（生物炭+明矾）4个处理的两茬定位试验。结果表明,T2（生物炭）与T4（生物炭+明矾）处理改善土壤碳氮状况、提高作物产量和氮素养分吸收的效果较好。经过两茬作物种植后,T4（生物炭+明矾）处理土壤有机碳含量有所提高,为15.82 g/kg,表层土壤C/N增加为10.88。土壤硝态氮经两茬作物种植后,T4（生物炭+明矾）处理改善效果最好,0~30、30~60、60~90²最高,其次为T4（生物炭+明矾）处理,而小麦以T4（生物炭+明矾）处理产量最高,为10.28 t/hm²。T4（生物炭+明矾）处理夏玉米和冬小麦的吸氮量均最高,分别为168.32 kg/hm²和35.49 kg/hm²。总体来看T4（生物炭+明矾）处理对改善农田土壤碳氮状况效果较好。     

等碳量添加生物炭和秸秆对烟田土壤呼吸及净碳收支的影响

研究生物炭和秸秆添加对烟田生态系统土壤呼吸及碳收支的影响,阐明生物炭、秸秆以及二者配施处理烟田的固碳效应。2020—2021年,设置常规施肥(CK)、常规施肥+2.25 t hm^–2生物炭-C (T1)、常规施肥+2.25 t hm^–2秸秆-C(T2)、常规施肥+1.125 t hm^–2生物炭-C+1.125 t hm^–2秸秆-C (T3) 4个处理,对不同组分土壤呼吸及土壤主要环境因子、土壤碳增量、作物净初级生产力固碳量以及进行农业生产造成的碳排放进行了测定。结果表明,添加秸秆、秸秆与生物炭配施处理烤烟生育期内土壤呼吸累计排放碳量显著高于对照(P<0.05),提升幅度分别为21.40%～35.45%、5.90%～9.89%;添加生物炭、秸秆处理土壤自养呼吸占比分别较对照提高6.35%～7.34%、3.21%～5.97%,生物炭与秸秆配施处理仅2021年较对照提升3.91%。添加生物炭、秸秆提高了生育期内土壤温度和水分,单施生物炭处理土壤水分显著提高了1.93%～7.07%。土壤主要环境因子中...     

施用生物炭对梨园土壤肥力及果实品质的影响

为探讨施用生物炭对梨园土壤理化性质的改良作用以及对黄冠梨果实品质的持续影响,在河北省晋州市黄冠梨试验基地进行连续4 a的定位试验,以不施用生物炭处理为对照(CK),设置生物炭0.45(B1),0.90(B2),1.35(B3),1.80 kg/m²(B4)4个处理,研究不同用量生物炭对土壤有机质、硝态氮、速效磷、速效钾、电导率以及pH值的影响,并探究对黄冠梨成熟期果实品质的影响(如可溶性总糖、可滴定酸、硬度、可溶性固形物、单果质量),为河北省黄冠梨园的高效施肥提供依据。连续4 a施用生物炭使土壤硝态氮含量显著降低,土壤表层(0～20 cm)的有机质含量、速效磷、速效钾及pH值有所上升,且生物炭对表层(0～20 cm)的影响大于20～40 cm土层。在B3处理时对土壤养分的改良效果最佳。对黄冠梨果实品质的可溶性固形物含量的影响呈上升趋势,可滴定酸呈下降趋势,B2、B3处理对黄冠梨品质的差异不显著。综合分析生物炭用量对土壤理化性质和梨果品质的影响,以0.90～1.35 kg/m²为适宜施用量,考虑生物炭的经济成本,本试验条件下推荐用量为0.90 ...     

秸秆还田量对土壤理化性状及小麦产量的影响

为了确定适宜的小麦秸秆还田量,通过设置不同的秸秆还田量处理,研究其对后茬麦田的土壤理化性状及产量的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤湿度,对表层(60 cm)以上湿度的影响最大。同时秸秆覆盖能使土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量增加,随覆盖量的增加其增加幅度加大,秸秆覆盖使土壤容重降低,孔隙度加大,更好地保护了土壤的物理结构。秸秆还田量7500 kg/hm²处理与秸秆（麦秸）还田量6000 kg/hm²的处理对土壤的增效作用差别不大。秸秆覆盖处理提高了小麦产量及产量构成因素,随秸秆还田用量增加产量有不同幅度的增加,以6000 kg/hm²处理产量最高。综合研究结果在本试验条件下,以小麦秸秆覆盖6000 kg/hm²为比较适宜的秸秆覆盖还田量。     

生物炭与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响

为了探明不同生物炭用量与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响,以云烟87为试材,通过田间小区试验研究了9种不同的生物炭与氮肥配施比例对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响。结果表明:生物炭与氮肥配施能够调控烤烟的生长,促进烟株的生长发育,加快出叶速度,但施炭量与对烤烟生长的促进作用不呈正相关,当施炭量超过3 750 kg/hm~2、施氮量超过112.5 kg/hm~2时对烤烟生长的促进作用逐渐下降。生物炭与氮肥配施能够在一定程度上促进根系的发育,提高烤烟干物质积累量。生物炭与氮肥配施能够调节烤后烟叶的总糖与还原糖含量至最适范围内,降低烟叶淀粉含量,提高烟叶钾含量,有利于提高烟叶燃烧性。同时合理配施生物炭与氮肥也能改善烟叶的糖碱比、糖氮比、钾氯比使之趋近于适宜值,但当配施比例较低时即施炭量为3 000 kg/hm~2、施氮量为75.0kg/hm~2的配施比例不利于改善烤烟糖氮比以及钾氯比。综合来看,以施炭量3 750 kg/hm~2,施氮量112.5 kg/hm~2的配施比例适宜,烟株的生长发育较快,烤后烟叶的主要化学成分含量适宜。     

不同有机物料对烤烟根系特征及氮磷钾积累量的影响

为探索不同有机物料对烤烟根系特征及地上部氮磷钾积累量的作用效果,以‘云烟87’为材料,采用盆栽试验,研究了汽爆秸秆、草炭和生物炭3种有机物料对植烟土壤理化特性、根系特征以及地上部N、P、K积累量的影响。结果表明：添加有机物料,尤其是添加生物炭和草炭后,植烟土壤容重和总孔隙度等物理性状得到明显改善;与汽爆秸秆相比生物炭或草炭处理下层土壤、距主根轴较远土壤内的根长密度更大,一级侧根和不定根发育更好;有机物料处理后土壤中的有机质、碱解氮、速效磷以及速效钾含量显著提高,其中以生物炭和草炭处理效果最明显;根系特征与植株地上部N、P、K积累量间的典型相关性分析表明,两者间存在正向相关性,相关性达0.999。有机物料能够改善土壤性状,增加土壤有效养分含量,促进根系发育、深扎和扩散,提高地上部的氮磷钾积累量,其中以生物炭处理效果最显著,其次是草炭。     

播种密度对不同季节半夏生长、品质及土壤酶活性的影响

设置不同的半夏播种密度（2250、3000、3750、4500、5250和6000kg/hm²）处理,在不同季节观察其对半夏产量、品质及土壤酶活性的影响,为半夏的高效优质栽培提供科学依据。结果表明,无论春季还是秋季,半夏的株高、叶长、叶宽和叶绿素相对含量（SPAD值）随着播种密度的增加总体呈下降趋势;产量呈先上升后趋于平缓的趋势,产量增量呈先上升后下降的趋势,并在播种密度为3750kg/hm²时达到最大。除了春季半夏的生物碱和黄酮含量外,其他时期生物碱、黄酮和蛋白质含量均随着播种密度的增加总体呈逐渐下降的趋势,而可溶性糖含量呈逐渐上升趋势。总体来看,除了秋季的土壤碱性磷酸酶和春季的土壤脲酶活性外,土壤碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均随着播种密度的增加呈逐渐上升的趋势。综上表明,不同季节播种密度对半夏的产量、品质和土壤酶活性均存在显著影响。在保障半夏品质的情况下,采用3750~4500kg/hm²的播种密度结合秋季采收可使半夏产量增量达到较佳水平。     

连季增施稻壳生物炭对植烟土壤理化性质及烤烟生长的影响

为探索在常规施肥基础上增施生物炭对植烟土壤肥力及烤烟生长的影响,采用大田试验研究不增施生物炭（CK）、烤烟季和冬春季均增施生物炭（T1）和仅烤烟季增施生物炭（T2）不同处理下的土壤和烤烟生长的相关指标。结果表明,增施生物炭可显著提高土壤pH与速效养分含量,T1处理表现最好。增施生物炭显著提高土壤的MWD、GMD和>0.250mm粒级团聚体含量,但T1和T2处理差异不显著。T1处理的株高、最大叶长、叶宽、叶面积以及根和叶的干物质积累量最优,T2处理的茎围和茎的干物质积累量最大。因此,烤烟季和冬春季均增施生物炭的处理效果更佳。     

冬小麦限水灌溉条件下土壤硝态氮变化与氮素平衡

研究结果表明，冬小麦拔节期1m土层的硝态氮含量主要受基肥施氮量的影响，开花期和成熟期的硝态氮含量除了与追肥与否及追肥施氮量有关外，还受基肥施氮量的一定影响。土壤硝态氮含量的分布，在拔节期处理间差异主要在0—60cm土层内，在开花期和成熟期则整个1m根层内都有差异。144—213kg/hm^2的施氮量，都能维持土壤氮素的表观平衡，但以144kg/hm^2施氮量、全部基施的处理吸氮比例(作物吸氮量/施氮量)最高，残留比例(土壤残留量/作物吸氮量)最低。     

应用土壤测试技术指导冬小麦合理追肥

冬小麦从越冬前到次年春天拔节期,0～90cm土层的土壤N-min变化规律是:土壤N-min在返青初期累积达高峰,且主要分布于0～60cm(占3/4).因此通过测定土壤有效氮的丰缺指导冬小麦春季追氮,最适宜的取土时间是小麦返青初,适宜的取土深度是0～60cm.小麦返青初0～60cm土层土壤N-min测定值与小麦春季最佳追氮量间具有良好的相关性,r=-0.8401(n=11).而可用于土壤N-min简化测定的改进康维皿法土壤有效氮测定值与小麦春季最佳追氮量间的相关性更好.小麦返青初0～60cm土层改进康维皿法土壤碱解氮与小麦春季最佳追氮量间相关系数为γ=-0.8935(n=20),且后者远比前者简便易行,更适合我国国情.在亩产350～400公斤小麦籽粒的产量水平下,最佳追氮量与土测值间的直线关系式为N_f=15.96-0.7766N_改(Nkg/亩).     

生物炭对设施栽培土壤重金属Cd形态变化的影响

设施土壤重金属Cd污染问题备受关注,为阐明生物炭对设施栽培土壤重金属Cd污染的修复效果,试验设置B0(0 t/公顷)、B10(10t/公顷)和B20(20t/公顷)3个生物炭水平,研究生物炭增施对土壤Cd形态、含量以及生物有效性的影响。结果表明：生物炭施用显著增加设施土壤pH值和有机质含量,改变了土壤Cd的形态分布,氧化态、有机态和残渣态含量增加,交换态Cd含量降低。随着生物炭施用量的增加,土壤固定Cd的速率会增加。与对照相比,B10降低土壤交换态Cd 45-62％,而B20可降低66-89％。另外,试验还表明,生物炭对Cd污染较轻的设施大棚土壤有效态Cd的固定效果要好于Cd污染严重的设施大棚。因此,生物炭可以通过改变设施土壤Cd形态,降低土壤重金属有效性,但对受Cd污染严重的设施土壤的修复效果不好。     

夏玉米施氮量对后茬冬小麦土壤氮素供应与利用的影响

在冬小麦施氮144 kg/hm2的基础上,研究了夏玉米4个施氮量(0,90,180,270和360 kg/hm2)对后茬冬小麦生长期间土壤硝态氮含量变化、无机氮供应以及小麦氮素吸收与利用的影响。结果表明:与玉米不施氮(简称不施氮)相比,玉米施氮(简称施氮)0~200 cm土壤硝态氮含量在冬小麦生长期间显著增加,自冬小麦拔节起,0~40,0~130和0~200 cm 3层深的土壤硝态氮含量均随着玉米施氮量(简称施氮量)的增加而明显递增;与冬小麦播种时相比,不施氮0~130 cm土壤无机氮减少156 kg/hm2,施氮90 kg/hm2该层土壤无机氮富积41 kg/hm2,且富积量随着施氮量继续增加而递增;随着施氮量增加,冬小麦收获时的植株吸氮量和子粒氮素积累量均增加;当施氮量低于180 kg/hm2时,植物氮素积累量在不同施氮量之间无显著差异;当施氮量低于270 kg/hm2时,不同施氮量的子粒氮素积累量差异不明显。在本试验条件下,冬小麦子粒氮肥利用率随着施氮量增加而递增,但差异不显著。     

秸秆还田替代化学钾肥对棉麦轮作中棉仁油分累积的效应

为研究棉田化学钾肥的秸秆替代施入对棉仁含油量的影响及其生理生化基础,2012—2013年于江苏省农业科学院试验站进行麦棉两熟周年秸秆还田定位试验,在棉花季设置小麦秸秆不还田(0,W0)、半量还田(4500 kg hm–2,W1)和全量还田(9000 kg hm–2,W2),在小麦季设置棉花秸秆不还田(0,C0)、半量还田(3750 kg hm–2,C1)和全量还田(7500 kg hm–2,C2),两种作物秸秆不同还田量组合后共9个秸秆还田处理,另根据秸秆折合钾肥量,于2012年棉花季开始增设2个钾肥用量处理,即150 kg K2O hm–2和300 kg K2O hm–2(K1和K2)。研究显示,在适宜氮肥(300 kg N hm–2)、磷肥(150 kg P2O5 hm–2)水平下,随着逐年秸秆还田与施钾,土壤速效氮、有效磷年际间差异均不显著,但土壤速效钾含量年际间存在显著差异;花后17 d、24 d是不同处理条件下棉仁含油量差异形成的关键时期;相较于6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC),花后17 d、24 d的磷脂酸磷酸酯酶(PPase)的活性对棉仁油分的通径系数更大。结果表明,短期秸秆还田与单施化学钾肥均主要影响棉田土壤速效钾含量;从棉仁油分累积角度来看,秸秆还田可在很大程度上替代化学钾的施入;花后17 d、24 d棉仁钾含量是影响棉仁含油量的关键因子;秸秆还田替代化学钾肥条件下,PPase较G6PDH、PEPC对棉仁油分的影响更为关键。     

生物炭对山坡地烟叶产量和氮肥利用效率的影响效果评价

山坡地土壤有机质含量低和保水保肥能力差是导致烤烟产量普遍低于山间平地的重要原因之一。生物炭可以改善土壤物理化学性质,提升土壤保水保肥能力,本试验研究其对烤烟产量和氮肥利用效率的影响。通过二因素两种地形（山坡地、山间平地）和6个生物炭施用量处理（0、4.5、9.0、13.5、18.0、22.5t/hm ²）的大田试验,评价生物炭对烟叶产量和产值、烟株农艺性状、氮肥利用效率和氮素表观损失量的影响。结果表明,山坡地烤烟产量和产值显著低于山间平地。同一生物炭施用量条件下,山坡地烟叶产量和产值相对增幅显著高于山间平地。当生物炭施用量介于0~13.5t/hm ²时,山坡地烟叶产量和产值均随生物炭施用量增加而显著增加;而进一步提高生物炭施用量,烟叶产量和产值增加不显著。山间平地烟株氮素吸收量、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率均显著高于山坡地烟株。与不施生物炭的对照相比,山坡地烟株氮肥农学利用率和氮肥回收利用率相对增幅均显著高于山间平地烟株。随着生物炭施用量增加,氮素表观损失量显著降低。相对于山间平地而言,山坡地植烟区应用生物炭的增产增收和提高氮肥利用效率的效果更加显著,其适宜生物炭施用量为13.5t/hm ²。