添加生物质炭不同组分对不结球白菜产量和品质的影响

[目的]本文旨在揭示生物质炭施用对作物产量和品质的影响机制。[方法]通过热水浸提法,将生物质炭中以有机碳为主的"炭骨架"(水洗生物质炭,washed biochar)和以小分子有机物为主的"类植物生长激素"(生物质炭浸提液,biochar extracts)分离,再通过燃烧法将以氮、磷、钾等营养元素为主的"速效养分"(生物质炭灰分,biochar ash)分离。将这些不同的组分添加到高、低2种肥力土壤中,研究其对不结球白菜(简称小白菜)产量、品质及土壤性质的影响。[结果]添加不同生物质炭组分对小白菜地上部生物量和根系生物量没有显著影响,但添加生物质炭浸提液和水洗生物质炭显著提高了高肥力土壤中小白菜的根冠比。添加生物质炭不同组分均显著降低了收获期小白菜地上部硝酸盐含量,不同处理硝酸盐含量降低41%～84%。添加水洗生物质炭提高了高肥力土壤中小白菜地上部维生素C含量;而添加生物质炭浸提液增加了低肥力土壤小白菜地上部维生素C含量。添加生物质炭不同组分均显著提高了收获期小白菜地上部钾含量,不同处理钾含量增加43%～88%。小白菜地上部硝酸盐含量与钾含量呈极显著负相关关系。[结论]添加秸秆生物质炭不同组分对小白菜产量没有显著影响,但降低了小白菜地上部硝酸盐含量,同时提高了钾含量。添加秸秆生物质炭后小白菜地上部钾吸收量的增加可能是硝酸盐含量降低的重要原因。     

不同物理吸附剂对氮素损失及发酵物料品质的影响

为了探明不同物理吸附剂对氮素损失及发酵物料品质的影响,以鸡粪为发酵母料,稻草、玉米秸秆、沸石、木屑生物质炭为物理吸附剂,设置了对照(不添加物理吸附剂)、稻草+沸石(处理①)、稻草+木屑生物质炭(处理②)、秸秆+沸石(处理③)、秸秆+木屑生物质炭(处理④)5个处理,进行了发酵试验。结果表明,发酵结束时,秸秆+沸石处理的全氮含量为最高,达到15.14 g/kg;稻草+木屑生物质炭处理的铵态氮含量为最高,较对照提高了18.9%;秸秆+沸石处理的有机质、全量氮、全量磷等均为最高,且都高于或等于对照,其中有机质较对照提高了10.5%;速效磷与速效钾含量最高的均是秸秆+沸石处理,分别较对照增加了23.6%和40.3%。从氮素保持和发酵物料品质两者综合来看,秸秆+沸石优于其他处理。     

生物质炭施用对烟草漂浮育苗中出苗及幼苗生长的影响

研究通过烟草漂浮育苗试验,探讨生物质炭施用对漂浮育苗过程中出苗及幼苗生长的影响,为生物质炭在烟草漂浮育苗中的施用提供科学依据。设置了对照,添加1%的生物质炭(质量比)处理。分析了烟草出苗率、根系生长、根系活力、根际矿质态氮养分、叶片数、最大叶面积和地上部生物量。结果表明,与对照相比:(1)添加1%的生物质炭处理,烟草的出苗率降低了20.1%;(2)烟草根系的根长、根鲜重、根系的体积、根表面积及根系活力分别增加了53%、215%、87%、84%和248%,但是不同处理之间对烟草根系直径没有显著性的差异。根际基质NH_4~+-N的含量降低了81%,但是NO_3~--N的含量提高了8.7%;(3)烟叶的叶片数、最大叶面积和地上部生物量分别增加了33.3%、54.1%和138%。但是不同处理之间的叶绿素含量没有显著性的差异。生物质炭的添加降低了烟草育苗过程中烟草的出苗率,但是促进了烟叶幼苗的生长。     

不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同秸秆转化生物炭对红壤性水稻土养分含量及微生物群落结构的影响差异,为土壤改良和秸秆资源的合理利用提供理论参考。【方法】以水稻和玉米秸秆300℃、400℃和500℃裂解得到的生物炭为添加材料,以发育于第四纪的红壤性水稻土为供试土壤,通过135 d室内培育试验,研究秸秆生物炭添加对红壤性水稻土pH、有机碳和养分含量、土壤微生物生物量碳（MBC）的影响,及其对磷脂脂肪酸（PLFA）表征的微生物群落结构的影响。试验共设7个处理：对照（CK）、添加水稻秸秆炭300℃（RB300）、400℃（RB400）、500℃（RB500）和添加玉米秸秆炭300℃（CB300）、400℃（CB400）、500℃（CB500）。【结果】物料类型和制备温度因素显著影响裂解得到生物炭材料的养分含量和化学性质。培育试验表明,两种秸秆生物炭的添加,平均提高土壤pH值0.16个单位;土壤有机碳、速效磷和速效钾水平,分别比对照增加26.1%、20.6%和281.8%。水稻秸秆炭对土壤速效钾水平促进作用较大,而玉米秸秆炭则主要增加速效磷含量。低温裂解秸秆炭（300℃）的添加,并没有显著影响土壤碱解氮和无机氮含量;而添加RB500和CB500处理的碱解氮分别比对照低10.4%和8.1%,硝态氮含量分别比对照高63.6%和100.7%（P＜0.05）。添加生物炭处理,微生物生物量碳和磷脂脂肪酸总量平均比对照增加63.4%和47.5%,但添加300℃秸秆炭处理与对照差异不显著;两种秸秆炭的输入均可以增加革兰氏阴性细菌（G-）、革兰氏阳性细菌（G+）、放线菌和真菌的含量,且不同制备温度处理间的差异表现为300℃＜400℃＜500℃。主成分分析表明,水稻秸秆炭对土壤微生物群落结构的影响较玉米秸秆炭更为显著;不同温度水稻秸秆炭间,群落结构差异明显,而不同温度玉米秸秆炭间没有区分开来。典范对应分析结果表明,生物炭添加可以通过改变土壤性质,间接影响微生物群落结构;其中,土壤速效磷、有机碳和速效钾含量与土壤微生物群落分布显著相关。【结论】水稻和玉米秸秆炭均可以改良红壤性水稻土的酸度,提高土壤养分含量和微生物量水平;两种秸秆炭的添加均改变了土壤微生物群落结构,其中以水稻秸秆炭的影响更为明显。     

3种生物炭对镉污染黄壤上小白菜生物量及品质的影响

以镉污染黄壤为供试土壤,小白菜为供试作物,采用盆栽试验,通过测定小白菜地上部鲜重与镉含量、土壤有效态镉含量以及小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量等,研究木炭、辣椒秸秆炭和菌棒炭添加后镉污染黄壤上小白菜的生物量及品质变化情况.结果表明:与对照相比,施用3种生物炭能明显促进小白菜的生长,木炭、辣椒秸秆炭和菌棒炭处理小白菜的地上部鲜重分别是对照(不添加生物炭)的1.19、1.31、1.34倍;生物炭的添加使得小白菜地上部镉含量较对照分别降低了13.37％(木炭)、39.47％(辣椒秸秆炭)和62.33％(菌棒炭);3种生物炭处理的土壤有效态Cd含量分别下降了11.05％、22.91％和31.86％;与对照相比,施加辣椒秸秆炭和菌棒炭后,小白菜可溶性糖和维生素C含量分别增加了2.65％～4.22％和6.90％～7.96％;此外,施加菌棒炭处理的小白菜可溶性蛋白含量较对照上升了0.31％.由此可见,添加生物炭能促进小白菜生长,抑制其地上部对镉的吸收;在用量为5％的情况下,施用菌棒生物炭还能一定程度提高小白菜的品质.     

铁改性生物质炭对镉污染土壤中小白菜镉吸收及产量和品质的影响

【目的】探究铁改性生物质炭对小白菜吸收镉以及产量与品质的影响。【方法】以广东韶关重金 属镉污染的菜田土壤为基质,通过室内盆栽试验,研究铁改性生物质炭不同施用量〔生物炭 / 土壤重量比分别为 0（CK）、0.1%、0.3%、0.5%、1%〕对小白菜根际、非根际土壤水溶态、交换态镉含量及镉吸收、品质及抗氧 化酶活性等的影响。【结果】铁改性生物质炭处理显著降低根际以及非根际土壤水溶态镉含量,铁改性生物质 炭添加量在 0.5% 时根际水溶态镉含量最低,为 CK 的 58.55%;铁改性生物质炭添加处理的根际与非根际土壤交 换态镉含量无显著性差异。同时,铁改性生物质炭添加可提高小白菜生物量以及 Vc、可溶性糖、可溶性蛋白质 含量,降低小白菜硝酸盐含量、镉含量与吸收量,显著提高小白菜超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD） 和硝酸还原酶（NR）活性。【结论】铁改性生物质炭添加量为 0.5% 时效果最佳,对镉污染土壤小白菜产量和 品质具有明显促进和改善作用,同时能够降低根际土壤水溶态镉含量,降低小白菜对镉的吸收风险。     

生物炭对盐碱土壤理化性质、生物量及玉米苗期生长的影响

采用实验室模拟和玉米盆栽种植试验相结合的方法,研究了添加不同用量的玉米秸秆生物炭后,盐碱土中基础养分含量、p H值、CEC含量、水溶性盐含量、土壤酶活性、微生物生物量及玉米苗期生长的变化,以期为玉米秸秆生物炭在盐碱土壤改良中的应用提供参考。结果表明,随着生物炭用量的增加,盐碱土壤中有机碳含量明显提高,是原土含量的1.35~1.51倍,矿质态氮、有效磷及速效钾含量变化较小;p H值降低幅度不大;水溶性盐含量降低明显;添加玉米秸秆生物炭能够显著提高土壤中阳离子交换量及酶活性;生物炭的加入显著提高了土壤微生物生物量,添加生物炭处理的土壤微生物生物量碳、氮含量分别比对照高6.50%~96.67%和42.86%~162.96%。同时,生物炭使土壤代谢熵分别降低了2.13%、8.51%、15.60%;生物炭能够促进玉米苗期的生长,对玉米株高、茎粗都有促进作用。总的来说,生物炭对盐碱土壤具有良好的改良效果。     

不同种类生物质炭及施用量对水稻生长及土壤养分的影响

通过盆栽方式进行水稻秸秆炭、水稻谷壳炭、果木木炭等3种生物质炭比较试验,每盆土壤15kg,参照大田用量模式设置了5、10、20、40t/hm2 4个秸秆炭水平,20、40t/hm2 2个谷壳炭与木炭水平,研究不同处理对水稻生长及土壤养分的影响。结果表明,3种生物质炭在一定范围内都能促进水稻干物质积累和产量形成,以秸秆炭效果最好。不同秸秆炭施用量比较,干物质量和产量呈先增后降趋势,在20t/hm2时达到最高,生物量较不施炭对照提高51.45%,谷粒产量增加72.55%。施用谷壳炭以40t/hm2效果较好,产量提高60.52%。施用20t/hm2木炭有提高地上部生物量与产量的作用,但增加至40t/hm2则明显降低。适量施用生物质炭能够增加土壤中速效氮磷钾和总养分含量,以秸秆炭效果最好,谷壳炭次之,木炭最差。木炭的碳含量高达74.28%,过量施用显著降低土壤速效氮磷钾含量,对水稻生长不利。     

淋溶条件下生物质炭对红壤中钾和磷含量及其淋出率的影响

采用室内模拟降水的方法,在未施肥红壤和施肥红壤中添加不同用量的生物质炭(0%、1%、2%和3%),分析在淋溶条件下生物质炭对土壤速效钾、速效磷含量及其淋出量的影响.结果表明:随着生物质炭用量的增加,红壤中速效钾和速效磷含量均显著提高,但淋洗液中总钾量和总磷量并没有显著增加;在未施肥土壤中,0%、1%、2%和3%生物质炭处理的钾淋出率分别为53.6%、14.3%、9.1%和7.5%,磷淋出率分别为88.8%、23.5%、16.3%和7.8%;在施肥土壤中,磷的淋出率随生物质炭用量的增加而减少,由24.1%降至7.2%;而钾淋出率受生物质炭用量的影响相对较小.在淋溶条件下,添加3%生物质炭可使未施肥土壤速效钾降幅由9.8%减少至0.3%,使施肥土壤速效钾降幅由10.8%减少至0.5%,但经生物质炭处理的未施肥和施肥土壤的速效磷含量在淋溶后下降更为明显.上述结果表明,生物质炭不仅能使土壤中速效钾和速效磷含量提高,且生物质炭有较强的养分保持能力,能够减少土壤中钾和磷的淋出率.     

小麦生物质炭对烤烟生长及根际土壤理化性质的影响

【目的】探讨生物质炭对烤烟前期生长、根际土壤理化性质及酶活性的影响。【方法】以烤烟K326为供试品种,采用盆栽试验,研究不同用量(0%(对照),0.1%,0.5%,1%,2%,3%)小麦生物质炭施入后对烤烟前期农艺性状、根际土壤理化性质及酶活性的影响。【结果】与对照相比,不同用量的生物质炭对还苗期烟草叶片数、株高、叶绿素含量无显著影响,但是总体上增加了最大叶面积,其中生物质炭用量为3%的处理使烤烟的最大叶面积较对照显著增加了155.3%。不同用量生物质炭总体上增加了团棵期烟草的叶片数、最大叶面积和叶绿素含量,但株高与对照相比无显著变化,当生物质炭用量为3%时,最大叶面积、叶片数分别较对照显著增加17.7%和21.5%。与对照相比,不同用量生物质炭影响了烟草团棵期地上部生物量,但对地下部生物量无显著影响。生物质炭的施用影响烟草根际土壤的理化性质,其中生物质炭用量为3%的处理,烟草根际土壤的有机碳、全氮、全钾、速效磷、速效钾含量较对照分别显著提高了302.3%,41.7%,114.0%,220.3%和474.8%,pH提高了0.50,而对土壤全磷含量没有显著影响。与对照相比,生物质炭用量为2%的处理,烟草根际土壤脲酶活性增加了35%;而生物质炭用量为0.5%和3%的处理,土壤蔗糖酶活性分别增加了108%和100%;但是生物质炭的施用却降低了土壤脱氢酶的活性,生物质炭用量为0.5%,1%,2%和3%的处理,土壤脱氢酶活性分别较对照降低了51.5%,63.6%,63.6%和51.5%。相关性分析表明,烟叶地上部干质量与土壤有机碳、氮含量和蔗糖酶活性呈显著正相关关系(P0.05),与速效钾含量呈极显著正相关关系(P0.01),而与脱氢酶活性呈极显著负相关关系(P0.01)。【结论】施用生物质炭不仅可改善烟叶的农艺性状,而且会影响土壤理化性质和酶活性,其中以生物质炭用量为3%时效果较佳。     

马铃薯生物炭对土壤中Cd的钝化效果

【目的】 研究马铃薯生物炭对土壤中镉的钝化效果。【方法】 以马铃薯秸秆为原料,研究不同温度制备的3种生物炭(B300、B400、B600)对水中Cd²⁺的吸附效果;采用室内培养实验,研究不同添加量(0.5%、1.5%、3.0%)生物炭(B400℃)对2种宁南山区典型土壤(黑垆土和山地草甸土)的pH、有机碳及DTPA-Cd含量的影响;采用盆栽试验,分析生物炭对土壤中Cd的钝化效果。【结果】 3种生物炭对Cd²⁺吸附能力的大小顺序为:B400>B300>B600;生物炭显著降低2种土壤中DTPA-Cd含量,其中3.0%添加量效果最好,黑垆土DTPA-Cd含量降低幅度大于山地草甸土;2种土壤的pH值和有机碳含量均与各自DTPA-Cd含量变化呈现显著的负相关;3.0%添加量的马铃薯生物炭能促进玉米的生长,降低玉米对Cd的吸收,有效抑制Cd由土壤到玉米体内的转移。【结论】 马铃薯秸秆生物炭对2种土壤中Cd的钝化效应明显。     

两种生物炭对污染土壤铜有效性的影响

采用盆栽试验,探究了添加不同比例（0, 1%, 2%, 4%）玉米秸秆炭和商陆根生物炭对铜污染红壤中小油菜生长与铜有效性的影响。结果表明,与对照相比,添加两种生物炭均能够增加铜污染红壤上小油菜的生物量。在低铜污染水平下,4%玉米炭和商陆炭处理小油菜生物量分别增加了21.2倍和67.9倍;高铜污染水平下,4%玉米炭和商陆炭处理小油菜生物量分别增加了8.6倍和109.6倍。商陆炭的添加能够显著提高土壤pH值,在低铜污染水平下,商陆炭处理土壤pH值升高了0.4～1.66个单位,较玉米炭处理土壤pH值多升高了0.25～1.35个单位;在高铜污染下,商陆炭处理土壤pH值升高了0.33～1.52个单位,较玉米炭土壤pH值多升高了0.3～1.25个单位。向污染土壤中添加两种生物炭均能够显著降低土壤有效态铜的含量。其中,在低铜污染土壤中,4%玉米炭和商陆炭处理土壤有效态铜含量分别降低了21.9%和45.2%;在高铜污染土壤中,4%玉米炭和商陆炭处理土壤有效态铜含量分别降低了41.9%和53.8%。两种生物炭均能够显著降低小油菜铜累积量,向低铜污染土壤中添加4%的玉米炭和商陆炭,小油菜地上部铜含量下降了21.2%、67.8%。高污染土壤中添加4%的玉米炭和商陆炭小油菜地上部铜含量下降了19.9%、66.8%。两种生物炭均可以改良红壤的酸度,降低土壤铜有效性,并提高小油菜的生物量,降低小油菜铜累积量,但是商陆炭的效果更为明显。     

生物碳对小麦生长和氮素平衡的影响

[目的]以棉花秸杆为原料,在不同温度下(450、600和750℃)厌氧热解制备生物碳,探讨生物碳对小麦生长和氮素吸收与平衡的影响.[方法]设置3种物料:450、600和750℃热解制备的生物碳(分别用450BC、600BC、750BC来表示);每种有机物料设置三个施用量,分别为0.5;、1.0;和2.0;(占土壤的比例);同时,以不添加物料土壤作为对照(CK).[结果]三种温度热解制备的生物碳均对小麦生长具有一定的促进作用,可显著提高小麦地上部干物质重、氮素吸收量、土壤中氮素残留量,减少土壤小麦体系氮素表观损失量.从两茬小麦种植总体看,750℃制备的生物碳对小麦生长的促进作用最好、氮素吸收量最高、土壤氮素残留量最高、整体氮素损失最小.[结论]对于生物碳处理而言,随着热解温度的升高,小麦氮素吸收量增大、土壤氮素残留量增大、整体氮素损失降低.因此生物碳还田是提高养分利用,减少氮素损失的有效途径,从而为新疆干旱区棉花秸秆资源的合理利用和提高肥料利用率提供理论依据.     

生物炭的施入对玉米生物量和磷养分吸收的影响

【目的】研究生物炭的施入对玉米生长及植株不同部分磷吸收的的影响。【方法】采用盆栽试验,以玉米为供试作物,通过施用不同量的生物炭,研究不同施肥条件下,生物炭对玉米生长和磷吸收的影响。【结果】在不施氮肥的条件下,生物炭对玉米干物质积累量具有抑制作用,但提高植株磷吸收总量;在施氮条件下,生物炭能明显增加玉米的生物量(P<0.05),显著提高茎秆、叶片、籽粒磷吸收总量(P<0.05),明显降低根部磷吸收总量(P<0.05);随着炭施入量的增加,单株磷吸收量明显增加(P<0.05);生物炭处理能明显提高磷肥利用效率(P<0.05),利用效率变幅为20.73%~24.66%,相对于不施炭增幅达7.99%~30.76%。【结论】生物炭与氮肥、磷肥配施能够促进玉米生长,提升磷肥利用效率。     

生物质炭特性及施用管理措施对作物产量影响的整合分析

【目的】大量研究表明农田施用具有特殊理化性质的生物质炭对作物产量具有显著影响,采用大样本统计方法量化生物质炭自身特性及施用管理措施对作物产量的影响程度。【方法】通过收集全球范围内公开发表的97篇生物质炭施用与土壤改良、作物生长有关的相对独立研究,共获得匹配数据819组。运用数据整合分析方法(Meta-analysis)量化生物质炭自身特性(原料、制备温度、C/N、pH)在人为施用管理(施用量与施用时长)、土壤属性(质地和酸碱度)等条件下对作物产量变化的影响。【结果】统计分析表明,与不施用生物质炭相比,施用生物质炭具有显著的增产效应,作物平均增产15.0%。生物质炭施用的增产效果在不同作物上存在显著差异,经济作物平均增产25.3%,显著高于粮食作物(10.0%)。生物质炭自身特性对作物产量影响显著,当制备温度600℃、pH7、C/N值介于20—300时,均具有显著的增产效果,增产范围为9.2%—26.6%,且增产幅度随着制备温度和其自身C/N值的增加而下降。对于不同质地和酸碱度的土壤而言,施用生物质炭的增产效果表现为黏质土壤砂质土壤壤质土壤;施用于酸性土壤可增产29.2%,分别是中性及碱性土壤的7.9和2.5倍。人为管理条件下,当生物质炭施用量10.0 t·hm~(-2)时,可显著提高作物产量,达到18.0%,施用量80.0 t·hm~(-2)后增产效果不显著。施用生物质炭的增产效果随着施用时间的增加而呈下降趋势,施用半年至两年内可增产13.4%—17.5%,超过两年,增产效应降至9.6%。【结论】生物质炭的增产效应随着生物质炭的属性、施用量和施用时长的不同有所差异。根据作物类型与土壤属性选择适宜特性的生物质炭,适时酌情间断性施用,不仅可以达到持续增产的目的,也降低成本,提高经济效益,可以作为现代可持续农业管理措施的选择。     

生物炭输入对土壤有机碳和玉米生长的影响

[目的]研究生物炭输入对土壤有机碳和玉米生长的影响.[方法]以无外源碳输入处理为对照(CK),研究不同外源碳(秸秆及其生物炭)等碳量输入条件下(秸秆1％-Str1.0、秸秆3％-Str3.0、秸秆10％-Str10.0;生物炭0.8％-BC0.8、生物炭2.4％-BC2.4、生物炭8.0％-BC8.0),对土壤含水率、...     

不同农林废弃物生物质炭对雷竹林酸化土壤的改良效果

以竹材边角料、玉米Zea mays秸秆和山核桃Carya cathayensis蒲壳制备的生物质炭为材料,采集浙江省杭州市临安区集约经营模式下雷竹Phyllostachys violascens林酸化土壤进行90 d的黑麦草Lolium perenne盆栽试验,探究不同原料生物质炭添加对黑麦草生长及土壤养分、酸度、微生物丰度和酶活性的影响。结果表明:玉米秸秆炭和山核桃蒲壳炭显著提高了黑麦草生物量、土壤有机碳质量分数、全氮质量分数和pH值,而显著降低了土壤交换性氢和交换性铝的质量摩尔浓度（P < 0.05）;竹炭处理仅显著提高了土壤有机碳质量分数,降低了交换性氢质量摩尔浓度（P < 0.05）。相比对照,玉米秸秆炭可以显著提高真菌丰度,提高幅度为53%;而山核桃蒲壳炭和竹炭可以提高细菌丰度,提高幅度分别为71%和66%。相比玉米秸秆炭和竹炭,山核桃蒲壳炭可以更大程度地促进土壤脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、纤维二糖苷酶和酸性磷酸酶活性。山核桃蒲壳炭和玉米秸秆炭处理下黑麦草生物量的提高主要归因于这2种生物质炭对土壤酸度、养分、微生物丰度和相关酶活性的改善作用。综合而言,山核桃蒲壳炭和玉米秸秆炭对雷竹林酸化土壤的化学性质和生物学性质具有较好的改良能力,而竹炭效果较差。     

酸性土壤施用石灰提高作物产量的整合分析

【目的】施用石灰是改良土壤酸度获得作物增产的传统而有效的方法之一,整合分析石灰增加作物产量的效应和原因,对科学合理施用石灰维持作物高产提供指导。【方法】收集已公开发表有关石灰改良酸性土壤的文献数据,建立土壤p H和作物产量/生物量数据库。分析土壤初始p H(3.1—6.6)、作物类型(粮食作物、经济作物)、石灰施入量(750、750—1 500、1 500—3 000、3 000—6 000、6 000 kg·hm-2)和石灰类型(生石灰、熟石灰、石灰石粉)下,作物的增产率。【结果】与不施石灰相比,酸性土壤上施用石灰可提高作物产量,增产幅度为2%—255%,粮食类作物和经济类作物增产率分别为42%和47%,其中粮食类作物增产率大小排序:玉米(149%)高粱(142%)麦类(55%)豆类(32%)水稻(4%)薯类(2%),经济类作物增产率排序:蔬菜(255%)牧草(89%)油菜(26%)水果(23%)烟草(7%)。施用石灰作物增产率随土壤初始p H的升高呈先升高后降低趋势:当p H为4.3时,增产效果最好,达99%;p H 5.8以上出现减产。在常见土壤酸性范围(p H 4.5—5.5),石灰用量以3 000—6 000 kg·hm-2最佳,增产率达55%—173%。熟石灰的增产效果(100%)要优于生石灰(32%)和石灰石粉(64%)。施用石灰提高土壤p H和交换性钙含量、降低交换性铝含量,是作物增产的主要原因,且当交换性钙为6.2 cmol·kg~(-1)时增产率最大,也证实改良土壤酸度时需要中等石灰用量。【结论】酸性土壤添加石灰对蔬菜和玉米的增产效果最好,并优先选用熟石灰。石灰用量以3 000—6 000 kg·hm-2为宜,在p H大于5.8时不宜施用,即酸性土壤改良目标值为p H 5.8。     

黄淮海平原地区深松和灌水次数对冬小麦- 夏玉米节水增产的影响

目的 研究黄淮海平原地区冬小麦-夏玉米不同深松时机交互不同灌水次数对作物产量及水分生产效率的影响,为优化黄淮海地区土壤耕作方式提供理论依据。方法 采用土壤耕作方式与灌水次数相结合的方法,设置秋深松+冬小麦2水（QS-2）、秋深松+冬小麦3水（QS-3）、夏深松+冬小麦2水（XS-2）、夏深松+冬小麦3水（XS-3）、对照（CK）共5个处理,研究深松与灌水次数对冬小麦-夏玉米一年两熟农田土壤物理性质、植株生长发育、产量、总产出值及水分生产效率等的影响。结果 深松和灌水次数对土壤容重、土壤紧实度、土壤储水量、总产出值、水分生产效率均有不同程度显著影响。与对照相比,QS-2、XS-2、XS-3处理均显著降低深松后第1年土壤耕层（0—40 cm）及深松后第2年0—20 cm土层的土壤容重;深松各处理均显著降低第1年土壤紧实度,对第2年土壤紧实度影响效果不明显;秋深松后第2年QS-2处理的冬小麦整个生育期平均土壤储水量较CK显著增加18.14%,QS-3处理次之,夏深松后第2年XS-2、XS-3处理分别较CK显著提高24.7%、25.6%;秋深松能显著提高当季冬小麦生长发育,QS-2、QS-3处理地上生物量分别较CK增加了19.29%、27.06%,第2年QS-2和QS-3处理地上生物量较CK均有所提高,差异不显著,秋深松对第2年冬小麦生长发育影响效果减弱,夏深松第2年XS-2和XS-3处理的叶面积和地上生物量均较对照显著提高,夏深松能显著促进后茬冬小麦生长发育;QS-2处理对2年冬小麦-夏玉米总产出值和水分生产效率均显著提高,第1年总产出值和水分生产效率分别较CK提高27.21%、23.51%,第2年分别提高19.54%、18.84%,夏深松显著提高第2年冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率,XS-2处理分别提高18.50%、17.65%,XS-3处理分别提高19.57%、15.35%。结论 黄淮海平原冬小麦-夏玉米连作采用冬小麦播前秋深松耕作方式,冬小麦全生育期灌水2次,有利于降低农田土壤容重、降低土壤紧实度、提高土壤储水效果、显著提高深松周期内冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率。建议在黄淮海平原地区平水年和丰水年（夏玉米季降雨充沛）,冬小麦-夏玉米种植区采用秋深松+冬小麦灌2水耕作模式,实现高产与高效。