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。     

食用菌栽培废料及氯化苦熏蒸对草莓连作土壤理化性质及生长的影响

【目的】为草莓连作障碍的综合防治提供理论及实践参考。【方法】以日本草莓品种“红颜”（Fragaria × ananassa Duch cv. Benihoppe）为试材，通过添加不同量的食用菌栽培废料并用氯化苦来处理土壤，以未处理的6 a大棚连作土壤为对照，研究其对土壤理化性质及草莓叶片叶绿素含量、叶片含N量、果实甜度、株产量及大果率等指标的影响，来评价其对连作障碍的防治效果。【结果】大棚连作土壤中添加食用菌栽培废料，通过氯化苦熏蒸消毒后，土壤有机质含量随食用菌栽培废料添加量的增加而显著增加，其他土壤养分含量则显著降低，pH值显著升高；草莓叶片叶绿素含量、叶片含N量、果实甜度、株产量及大果率等指标均显著提高。【结论】大棚草莓连作土壤中添加食用菌栽培废料并用氯化苦进行熏蒸消毒，可改善土壤生态环境，显著改善草莓的形态及生理指标、改善果实品质、提高产量。     

生物炭介导的连作大豆光合生理代谢及产量响应

为明确生物炭长期存在条件下对连作大豆光合生理和产量的调控效应及作用关系,探讨其应用可行性,采用大田长期定位试验方法,设置CK（施肥,不施炭）、B1（生物炭12 t·hm^-2）、B2（生物炭24 t·hm^-2）和B3（生物炭48 t·hm^-2）4个处理,研究了施用生物炭（9年）对连作大豆进行光合作用的物质基础、生理功能、产物积累以及产量等方面的影响。施用生物炭可提升连作大豆叶绿素含量（Chla、Chlb）、叶面积及叶面积指数,明显增强连作大豆的光合作用能力,其净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、水分利用效率（WUE）明显提高,胞间 CO₂浓度（Ci）降低,其中 B3处理的 Pn、Tr和 Gs分别比 CK处理提高 15.44%、14.98%和117.73%。同时,生物炭介导的连作大豆 PSⅡ反应中心内禀光能转换效率（Fv/Fm）、潜在光化学效率（Fv/Fo）及热耗散量子比率（Fo/Fm）提高,进行光合的植物效率提升。生物炭处理的连作大豆可溶性蛋白、可溶性糖、蔗糖含量及叶片干物质量均有不同程度提高,光合产物积累增加,且最终产量表现为生物炭处理均高于 CK 处理,其中 B2、B3 处理的大豆产量分别比 CK 处理提高7.69%、15.38%。相关分析表明,生物炭长期介导的连作大豆产量响应与Chla、Pn、Tr、Gs以及叶片可溶性糖含量密切相关,是促进连作大豆产量提升的重要因素。施用生物炭可增强大豆光合生理功能,促进光合产物积累,提高连作大豆产量。     

生物炭对连作土壤性质及菊花生长和品质的影响

为了缓解菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）设施栽培中,连作障碍对生产造成的损失,本试验以连作菊花3年的土壤为研究对象,考察不同生物炭施加量（1%,5%,10%和20%）对连作土壤性质和菊花生长的影响。结果表明：施用生物炭处理使连作菊花土壤的容重降低,含水量增加,土壤温度略有增加;生物炭处理连作菊花土壤的pH值、氧化还原电位和土壤中的养分元素（全碳、全氮、全磷和全钾）含量均不同程度增加;生物炭促进连作菊花土壤细菌、真菌和放线菌数量的增加。施用生物炭对菊花生长和产品品质有促进和提高的作用。研究结果表明,生物炭施用量为15%的处理,对连作菊花土壤性质改善和菊花生长、产品品质的促进效果最好,是缓解连作菊花栽培中的土壤障碍问题的有效手段。     

生物菌肥和土壤调理剂及其配施对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、光合和叶片盐离子的影响

探讨EM生物菌肥、土壤调理剂及其配施处理对盐胁迫下番茄幼苗生长、光合和叶片盐离子的影响,以便为生物菌肥和土壤调理剂缓解番茄连作障碍技术应用提供参考。结果表明,在NaCl胁迫下,生物菌肥和土壤调理剂及其配施处理能促进番茄幼苗茁壮生长,提高番茄幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率,尤其是"EM生物菌肥+土壤调理剂"配施处理的叶绿素a、叶绿素b含量及光合参数显著提高。生物菌肥和土壤调理剂及其配施均可降低或显著降低叶片中的盐离子含量,特别是"生物菌肥+土壤调理剂"配施处理能显著降低叶片中Ca~(2+)、Mg~(2+)和Na~+的含量。同时,生物菌肥和土壤调理剂单独或配施处理均能通过降低盐害离子的相对含量来改善番茄幼苗叶片中的阳离子相对平衡。综上,生物菌肥和土壤调理剂及其配施对设施土壤次生盐渍化可起到缓解作用。     

生物炭处理对茄子生长和光合特性的影响

通过对土壤添加3 kg/m~2的生物炭,探索了生物炭对茄子生长和光合特性的影响。结果表明:生物炭处理能有效的促进茄子株高和茎粗的生长,增加了叶绿素含量,提高了光合速率、蒸腾速率及气孔导度,降低了胞间CO_2浓度,说明土壤中添加生物炭能促进茄子的生长,提高茄子的光合作用。     

连作棉田间作洋葱、孜然对棉花光合特性及根系生长的影响

为探讨棉花间作模式调节农田生态环境、缓解棉花连作障碍的作用,以棉花连作30年土壤为对象,设置棉花间作洋葱、间作孜然处理,研究两种间作模式对棉花地上部光合特性、根系生长发育及土壤酚酸类化感物质含量的影响。结果表明,与对照相比,间作洋葱和间作孜然处理的棉花根长、根质量、比表面积分别增加54.5%、45.7%、16.3%和22.8%、15.7%、4.9%,初花期叶绿素含量、净光合速率比对照分别增加12.7%、12.2%和20.7%、7.2%。间作洋葱、孜然处理棉花根际土壤中3种主要酚酸类化感物质总量分别降低67.9%和57.8%,与单作相比差异显著。研究表明,长期连作棉田间作洋葱、孜然降低了棉田土壤中化感物质含量,改良土壤环境,促进棉花根系生长发育,提高棉花叶片光合能力及生物量,并且间作洋葱对连作棉花生长发育的调节效果优于间作孜然,可作为缓解棉花连作障碍的种植方式。     

生物炭对镉铅污染土壤中金银花生理特性及镉铅积累的影响（英文）

采用盆栽试验,研究了镉铅污染土壤中添加生物炭对金银花生理特性及其镉铅积累的影响。结果表明:添加2%～16%的生物炭处理可显著增加金银花的净光合速率、叶绿素含量和根系活力,显著降低其SOD活性;添加6%～16%的生物炭时金银花根部与茎部的镉与铅的含量均显著下降;添加2%～16%的生物炭时金银花叶部与花中的镉与铅的含量均显著下降。添加8%以上的生物炭能使金银花花中的镉与铅的含量降低到安全范围。     

生物炭与氮肥减量配施对烤烟生长及土壤酶活性的影响

通过盆栽试验研究了生物炭与氮肥减量配施(CK:常规施氮量;T1:常规施氮量+生物炭;T2:90%常规施氮量+生物炭;T3:80%常规施氮量+生物炭;T4:70%常规施氮量+生物炭)对烤烟生长及土壤酶活性的影响,以期为生物炭输入条件下烤烟的氮肥运筹提供理论依据。结果表明,与CK相比,在常规施氮量条件下添加生物炭显著增加了烟叶叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量,显著提高了烟株根系活力及土壤酶活性,促进了烤烟的生长;在生物炭添加条件下,减少常规施氮量的10%~20%并没有显著影响烟株生长及烟叶叶绿素a+b含量、类胡萝卜素含量、净光合速率,且更有利于提高土壤酶活性、烟株根系活力和根冠比。建议在生物炭输入条件下适量减少氮肥施用量,这样更有利于提高烟田氮肥利用效率,保障烟区健康发展。     

生物炭对原油污染土壤中苏丹草光合生理特征的影响

采用盆栽试验方法,以苏丹草为修复植物,设置土壤原油污染水平(0 g/kg,C0;10 g/kg,C1)和生物炭添加水平(0 g/kg,B0;20 g/kg,B1;40 g/kg,B2),研究了苏丹草拔节期光合生理特征对土壤原油污染胁迫的响应,以及生物炭添加对胁迫效应的影响。结果表明,土壤原油污染对苏丹草光合作用存在胁迫效应,显著降低了苏丹草的生物量、净光合速率(Pn)、光能利用率(Eu)和瞬时水分利用率(WUE)。生物炭添加对苏丹草光合生理特征存在显著影响,且与添加量有关;B1水平下苏丹草Pn、气孔导度(Gs)、Eu和WUE均显著低于B0水平,B2水平下苏丹草的Pn、Gs、蒸腾速率(Tr)和Eu均显著高于B0水平。生物炭添加缓解了土壤原油污染对苏丹草净光合速率的胁迫。在原油污染情况下,B2水平的苏丹草净光合速率比B0水平高72.30%,基本恢复到原油污染前土壤水平。生物炭添加量40 g/kg(B2水平)可缓解原油污染土壤对苏丹草光合生理特征的抑制作用。     

长期定点连作及单序轮作处理对旱地谷子的光合特性、根系构型和产量的影响

针对旱地谷子生产中连作障碍现象严重，本研究设置长期定位试验田（2006年至今），测定长期定点连作及单序轮作种植制度中谷子的光合特性、根系构型和产量效应，以期为旱地谷子连作障碍研究提供理论依据。结果表明，轮作种植模式中谷子产量、叶片的叶绿素含量及净光合速率较长期定点连作分别增加了22.02%、20.58%、15.34%，均显著高于长期定点连作种植模式。相比于连作处理，轮作种植使谷子根系在不同直径范围内生长发育状况更好，根系的比根长、比表面积、根体积与根尖密度均较长期定点连作处理显著升高（0.5 mm≤直径≤1.0 mm：各指标分别增加了92.17%、62.94%、72.73%、75.08%，直径≥1.0mm：各指标分别增加了 44.09%、86.32%、86.37%、181.71%）。综上，本研究发现，轮作会改善谷子叶片的光合指标参数及根系发育指标参数，减轻连作障碍，提高产量。     

3种防治剂对重茬大棚草莓生长的影响

研究了大棚土壤经溴甲烷、无公害防治剂、太阳能防治剂处理后对重茬草莓叶片的光合速率、SOD酶活性、可溶性蛋白质、叶绿素含量以及果实产量和品质的影响。结果表明:用溴甲烷、太阳能防治剂、无公害防治剂处理后草莓叶片的SOD酶活性分别比对照降低低2.39%、0.6%、3.28%,叶绿素含量分别比对照提高,12.08%、2.73%、8.88%,光合速率显著高于对照,并且草莓的产量和品质显著高于对照。综合评价认为溴甲烷有剧毒,农业部已禁止使用;太阳能防治剂处理工序复杂、费用较高,因此应用无公害防治剂是较理想的防治草莓重茬病的方法。     

三种套作模式对连作西瓜生长和土壤微生物区系的影响

在发生西瓜连作障碍的土壤上,将香葱、芹菜、大蒜三种作物分别与西瓜套作,对西瓜生长状况及土壤微生物区系特征进行了研究。结果表明:三种套作处理均促进了西瓜生长,其株高增长明显,分别为对照的1.82、1.24和1.68倍,套作香葱对提高西瓜根系参数效果最好,根系活力为对照的2.67倍。套作香葱后土壤中细菌数量比套作前增加了154.83%,套作芹菜使放线菌数量增加48.00%,套作大蒜土壤真菌数量减少了75.01%,套作香葱土壤微生物总量比对照提高了1.80倍。套作香葱可有效提高连作西瓜株高、叶绿素含量及根系参数,能显著改善西瓜连作土壤微生物的数量和区系,从而缓解西瓜连作障碍。     

生物炭对缓解对羟基苯甲酸伤害平邑甜茶幼苗的作用

【目的】研究生物炭对发生对羟基苯甲酸毒害的平邑甜茶幼苗光系统功能、叶绿素含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响,以期为防治苹果连作障碍提供依据。【方法】以苹果常用砧木-平邑甜茶为试材,在水培条件下,以（1）营养液作为对照（CK）,用（2）营养液 +0.4 mmol•L-1 对羟基苯甲酸（FS）和（3）营养液 + 0.4 mmol•L-1 对羟基苯甲酸+0.5% 生物炭（FSC）处理平邑甜茶幼苗,测定不同处理对平邑甜茶幼苗叶片光合速率、荧光参数、叶绿素含量等与光合作用相关的系统指标和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。【结果】与FS处理相比,FSC处理的平邑甜茶幼苗叶片净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）显著提高,分别提高了32.7%和25%,而胞间CO2浓度降低,可见,FS处理平邑甜茶幼苗叶片净光合速率下降的主要原因不在气孔;FSC处理的平邑甜茶幼苗叶片PSⅡ反应中心实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）显著高于FS处理,分别提高了15.8%、16.9%和11.1%,而FSC处理的非光化学猝灭系数（NPQ）上升幅度比FS处理降低了17.5%;同时, FS处理显著降低了平邑甜茶幼苗叶片的Chl a、Chl b、Chl (a+b)含量,处理5 d后,分别为对照的66.7%、37.5%和54.1%,而FSC处理叶片Chl a、Chl b、Chl (a+b)含量显著高于FS处理,处理5 d后,分别比FS处理高35.7%、66.7%和45%;FSC处理还大大提高了对羟基苯甲酸胁迫下平邑甜茶幼苗叶片抗氧化酶活性,处理5 d后,幼苗叶片的SOD、POD和CAT 活性明显高于FS处理,分别比FS处理提高了55.5%、44.7%和18.6%;与对照相比,FS处理致使平邑甜茶幼苗叶片的MDA含量随着处理天数的增加而显著增加,生物炭处理则减缓了酚酸胁迫下MDA含量的增加幅度。可见,生物炭的加入可提高对羟基苯甲酸胁迫下平邑甜茶幼苗叶片的抗氧化酶活性,从而增强植株对逆境的抗性,对植株起到有效的保护作用。【结论】对羟基苯甲酸导致平邑甜茶幼苗光合速率下降的主要原因是非气孔因素,生物炭可提高幼苗叶片叶绿素含量及叶片保护酶活性,降低叶片MDA含量,有效缓解对羟基苯甲酸对叶片PSⅡ系统的损伤,增强光合作用,最终缓解对羟基苯甲酸对平邑甜茶幼苗的生长胁迫。     

生物炭在缓解兰州百合连作障碍中的应用前景

针对兰州百合连作障碍造成的产量及品质下降等问题,归纳了现有现有农艺技术、化学药品、微生物制剂等措施对缓解连作障碍的效应,基于农艺技术缓解连作障碍周期长、见效慢,而化学药品使用对生态环境具有负面影响等缺点,分析了生物炭在缓解连作障碍中的可能机制,及其在兰州百合生产中的应用前景,以期在兰州百合连作障碍缓解方面探索出新技术新方法,为构建兰州百合绿色生产提供理论依据和技术支撑。     

功能菌对土壤与堆肥原料养分释放的影响

以连作土壤和堆肥原料为材料,以不添加菌剂为对照,添加地衣芽孢杆菌(L1)、侧孢芽孢杆菌(L2)、解磷解钾菌(L3)、胶冻样芽孢杆菌(L4)、酵母菌(L5)和光合细菌(L6)为不同处理,研究不同功能菌对其理化性质以及黄瓜幼苗长势的影响,以期筛选高效释磷、释钾、固氮的菌种。结果表明:各菌剂处理下连作土壤和堆肥原料pH、氮素相似,堆肥原料电导率(除L4)、速效磷和钾均显著高于连作土壤处理。L4处理电导率显著高于其他处理,较CK显著增加311.94%,L5处理连作土壤速效磷、速效钾质量分数较CK分别显著提高91.61%、298.72%,L5处理堆肥原料速效钾质量分数显著高于其他处理,且显著高CK 59.76%。总体而言,各菌剂处理较CK对连作土壤黄瓜种子萌发以及生长影响不大,但L5处理较其他处理有利于连作土壤黄瓜种子的萌发以及幼苗的生长。L5和L6处理对堆肥原料黄瓜幼苗株高、叶面积、鲜质量有明显的促进作用,L5处理下黄瓜幼苗株高、叶面积、平均鲜质量比CK分别提高62.25%、93.54%、58.42%。通过主成分分析表明,L5处理对连作土壤以及堆肥原料土壤养分含量的提高以及黄瓜幼苗的生长有显著促进作用。     

EM菌对连作广藿香扦插苗生长特性及土壤微生态的影响

【目的】为了缓解广藿香Pogostemon cablin连作引起的减产减质的情况,探究EM菌在广藿香连作中的应用潜力。【方法】设计5个处理组(EM菌以体积分数计):园土(对照土)、重茬土、重茬土+0.1%EM菌活性液、重茬土+0.8%EM菌活性液以及重茬土+1.6%EM菌活性液,并采用盆栽试验探究重茬土中添加EM菌对广藿香扦插苗生长特性以及根际微生态的影响。【结果】在培养基质中添加EM菌活性液的处理组较单一重茬土的根长、株高、鲜质量、根系活力以及叶绿素含量均显著升高,且土壤细菌和放线菌数量增加,土壤真菌数量减少,土壤脲酶、蔗糖酶以及多酚氧化酶活性均显著提高。其中,0.8%EM菌活性液对广藿香扦插苗的生长特性以及根际微生态的影响最显著,株高、鲜质量、根长、根系活力及总叶绿素含量较重茬土分别升高70.34%、195.32%、101.52%、156.84%和195.33%;0.8%EM处理的土壤细菌和放线菌数量在培育第40天达到高峰,土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性在培育第40天达到峰值,较重茬土分别升高81.46%、54.26%和137.90%。【结论】在广藿香连作地块添加EM菌能够有效缓解连作障碍问题,可作为广藿香连作栽培中良好添加物。     

生物炭负载枯草芽孢杆菌缓解辣椒连作土壤障碍研究

为明确负载枯草芽孢杆菌S16的生物炭对辣椒连作障碍土壤的修复效果,试验以辣椒连作区连作10年土壤为主要研究对象,采用土壤盆栽试验,探索了负载枯草芽孢杆菌S16的生物炭对关键生育期辣椒生长、土壤有效氮磷养分、根际/非根际土壤微生物区系以及细菌/真菌的影响。结果表明：基施负载枯草芽孢杆菌S16的生物炭与对照相比,在开花期显著促进了辣椒生长,地上部鲜、干重,地下部鲜、干重和根冠比增幅分别为152.16%、103.04%,244.20%、161.70%和41.18%;辣椒开花和结果分别提前5 d和7 d,且花朵数增加4.14倍;土壤硝态氮含量显著降低93.16%,土壤有效磷含量显著提高12.30%;根际真菌数量显著降低46.08%,而放线菌显著增加325.81%,这为花期促进辣椒生长和保持根际微生物群落稳定性奠定了基础。综上所述,基施负载枯草芽孢杆菌S16的生物炭对开花期辣椒有明显促生效应,且改善了根际土壤微生态环境,缓解了辣椒连作的土壤障碍。