不同材料生物质炭施用对果园土壤性状及活性有机碳的影响

为了解不同材料生物质炭施用对果园土壤质量的改良效果,采用田间试验,研究了不同生物质炭施用对果园土壤性状及活性有机碳的影响。结果表明:施用生物质炭提高了果园土壤含水量及pH值,降低了土壤容重,提高了土壤微生物生物量碳含量。相比对照,生物质炭处理的土壤含水量提高1.05%～55.77%,pH值提高0.03～1.68个单位,土壤容重降低5.00%～32.50%,土壤微生物生物量碳含量提高10.24%～90.94%。不同材料生物质炭对土壤含水量、容重、pH值及微生物生物量碳含量的影响幅度不同。     

生物黑炭茶园应用技术试验示范效果

分别在武夷山市、安溪县、永春县和华安县进行生物黑炭茶园应用技术示范研究,结果表明:茶园土壤施用生物黑炭后,土壤pH值提高0.12～0.20个单位,酸化茶园土壤得到明显改良;土壤有机碳含量提高4.14％～29.37％,碳截留效果显著;土壤全氮提高3.34％～23.98％,有效氮含量下降3.40％～9.83％,有效磷含量提高1.61～9.69 mg·kg-1,速效钾含量提高9.13％～133.79％茶园年鲜叶产量提高1.71％～8.28％,经济效益初步体现.综合示范结果,生物黑炭茶园施用可以作为一项改善茶园土壤性状、提高茶叶产量的栽培技术,建议进一步扩大示范面积.     

酸化生物炭改良苏打盐碱土的效应

生物炭是一种潜在的改良剂,被誉为"黑色黄金"。为明确生物炭改良苏打盐碱化土壤的效应,设置了田间定位试验,研究生物炭酸化改性后对苏打盐碱化土壤的容重、pH值、含水量、有机质、矿质氮和全氮及玉米产量的影响,探寻生物炭在改良苏打盐碱化土壤的应用价值和潜力。结果表明:苏打盐碱化土壤施用酸化生物炭后,改良效果明显,与没有经过改性生物炭相比,施用酸化处理的生物炭,容重降低0.3%~3.7%,pH值降低0.2~0.7个单位,有机质提高1.1%~2.5%,平均含水量提高0.8%,增加了土壤中全氮和矿物质氮的含量,使玉米产量提高5.1%~7.2%。苏打盐渍土施用2%(20g·kg-1)酸化生物炭时,苏打盐渍土改良效果最佳。     

生物黑炭对酸化茶园土壤的改良效果

采用田间试验,研究施用生物黑炭0(CK)、8、16、32、64t.hm-25个水平对酸化茶园土壤的改良效果。结果表明,施用不同用量的生物黑炭处理与CK处理相比,0～20cm土层土壤pH值提高0.19～1.72个单位,土壤交换性酸降低0.79～3.96cmol.kg-1,土壤盐基饱和度提高20.98%～173.67%,土壤阳离子交换量增加0.80～2.46cmol.kg-1;20～40cm土层土壤pH提高0.05～0.61个单位,土壤交换性酸降低0.20～2.14cmol.kg-1,土壤盐基饱和度提高27.72%～56.51%,土壤阳离子交换量增加0.57～1.12cmol.kg-1。土壤改良效果随生物黑炭施用量的增加而增大,且对0～20cm土层土壤的改良效果大于20～40cm土层土壤。施用生物黑炭各处理春茶鲜叶产量分别为CK的106.61%、105.62%、99.89%和99.23%,各处理及与CK间差异均不显著(P>0.05)。     

生草栽培对龙眼果园土壤理化性质及产量的影响

在龙眼果园套作蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三叶草以及自然生草,并以清耕为对照,研究不同生草栽培对龙眼果园理化性质及产量的影响。结果表明:与清耕相比,套种蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三叶草可不同程度改善龙眼果园土壤理化性质,降低土壤pH值、电导率、氮磷含量,提升Ca、Mg含量,其中套种百喜草、蔓花生、白三叶草的龙眼果园土壤含水量提升10.86%～30.25%;此外,还可增加土壤微生物及土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)含量,提高磷酸二酯酶、氨肽酶、β-葡萄糖苷酶含量;龙眼单果重、单穗粒数分别增加了5.47%～9.73%、8.45%～17.45%,龙眼单株产量各处理依次表现为白三叶草鼠茅草蔓花生自然生草百喜草清耕。综合以上分析表明,套种蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三叶草4种生草栽培相较清耕均可有效改善土壤理化性质、提高龙眼产量,以套作白三叶草的效果最佳。     

不同林龄人工橘林土壤微生物活性特征研究(英文)

[目的]研究不同林龄人工橘林土壤微生物活性特征。[方法]选取宜昌市郊区种植年限不同的3个橘林0～10cm土壤为试验对象,研究了不同林龄人工橘林土壤总有机碳、土壤全氮、土壤pH值、微生物生物量碳、微生物生物量氮、土壤3大类微生物区系的数量、基础呼吸、微生物熵和代谢熵的变化规律。[结果]随着种植年限的增加,不同林龄人工橘林的土壤酸化程度加剧;土壤总有机碳和全氮含量先增加后降低;土壤微生物总数量呈下降趋势,其中,细菌的数量显著降低,放线菌的数量变化不大,而真菌的数量显著增加,土壤中细菌和真菌的比值(B/F)呈现降低趋势;土壤微生物生物量碳在小范围内波动,而土壤微生物生物量氮显著降低;土壤微生物熵显著降低,代谢熵呈增加趋势。这表明土壤pH值的降低,影响土壤微生物区系、微生物活性、微生物生物量碳氮和土壤主要养分的变化,进而影响土壤功能的正常发挥。[结论]该研究探明了试验区土壤养分特征及微生物区系的变化,其结果为果树工作者进一步研究果园土壤和进行果园管理提供了科学依据。     

生物炭改土对植烟土壤理化性状动态变化的影响

通过盆栽试验,研究了生物炭不同施用量对植烟土壤容重、pH值、有机质和速效养分含量及其在烤烟生长期内变化规律的影响。结果表明,每盆施用生物炭1~2 kg能显著降低土壤的容重,降幅在12%~20%,并且能提高土壤的pH值。土壤有机质含量与生物炭的施用量呈线性相关关系。施用生物炭能降低土壤碱解氮的含量,限制了土壤的氮素利用度;对土壤速效磷没有显著影响,能显著提高土壤速效钾的含量,并使土壤具备持续提供钾素的能力。     

保水剂施用方式对土壤含水量和微生物生物量及马铃薯产量的影响

采用穴施、沟施聚丙烯酰胺型(PAM)保水剂和聚丙烯酸钾型(PAA-K)保水剂,对马铃薯根际不同生育时期、不同土层土壤体积含水量、土壤微生物生物量碳、氮质量分数和马铃薯产量进行研究。结果表明:穴施保水剂较大程度提高横向和纵向土壤体积含水量,沟施处理次之,且施用PAM的效果好于PAA-K。土壤微生物生物量碳、氮质量分数随土层深度的递增逐渐降低,穴施PAM和PAA-K明显提高土壤微生物生物量碳、氮质量分数,整体表现为穴施PAM穴施PAA-K沟施PAM沟施PAA-KCK(不施保水剂)。穴施、沟施保水剂处理明显地降低马铃薯小薯率,提高马铃薯产量和商品薯率,并且施用PAM的效果好于PAA-K,穴施的效果好于沟施。穴施PAM、PAA-K处理分别较CK产量提高12.07%和10.44%,沟施PAM、PAA-K处理的产量分别较CK提高7.38%和5.22%。马铃薯成熟期,土壤微生物生物量碳与土壤微生物生物量氮质量分数、产量及商品薯率呈极显著正相关;土壤体积含水量与土壤微生物生物量氮、土壤微生物生物量碳质量分数及产量呈显著正相关。穴施保水剂处理有效地提高土壤体积含水量及土壤微生物生物量碳、氮质量分数,显著提高马铃薯产量和商品薯率,效果优于沟施处理和CK,且穴施PAM效果最好。     

施用生物黑炭对新疆灰漠土肥力与玉米生长的影响

通过田间小区对比试验,研究生物黑炭作为改良剂与堆肥等其他生物质改良剂相比对新疆低产土壤———灰漠土的改良和玉米增产的效果。结果表明,施入20t·hm-2和40t·hm-2的生物黑炭,能显著提高土壤有机质含量,与基础土壤相比,提高了22.77%和49.80%,明显高于秸秆还田、羊粪和腐植酸有机肥等对土壤有机质的提升效果。施用生物黑炭提高了玉米单穗重、千粒重、产量以及生物量,降低了玉米的根冠比,促进玉米根系生长,而追施氮肥对玉米产量的影响差异不显著。因此,施用生物黑炭能够大幅度提高土壤有机质含量,对灰漠土土壤质量和作物产量以及农艺性状的提高具有重要作用。     

不同耕作方式及施氮水平对砂姜黑土物理性状、微生物学特性及小麦产量的影响

在玉米秸秆还田条件下,以矮抗58为材料,探讨旋耕高氮(RT+HN)、旋耕中氮(RT+MN)、旋耕低氮(RT+LN)、深耕高氮(DT+HN)、深耕中氮(DT+MN)、深耕低氮(DT+LN)6个处理对砂姜黑土物理性状、微生物学特性及小麦产量的影响,以期探明砂姜黑土农田适宜的耕作和施氮组合并为土壤改良提供理论依据。结果表明,从耕作方式来看,与旋耕处理相比,深耕处理可显著降低15~35 cm土层土壤的容重,深耕处理15~25 cm和25~35 cm土层土壤容重分别降低5.9%和7.7%;可显著提高苗期15~35 cm土层土壤含水量;可提高15~25 cm土层土壤微生物生物量碳含量,显著提高15~25 cm土层土壤微生物生物量氮含量;可显著提高土壤酶活性;可显著提高穗粒数和千粒质量,2 a分别增产7.5%和7.7%。从施氮水平来看,施氮水平对土壤容重和土壤含水量影响不显著,氮肥能够抑制土壤微生物生物量碳含量,促进土壤微生物生物量氮含量增加;与中氮和低氮处理相比,2 a高氮处理分别增产2.3%、2.6%和7.2%、6.9%。从不同处理来看,DT+HN/MN处理对降低土壤容重、提高土壤含水量和土壤微生物生物量氮含量效果较好,对增强土壤脲酶和过氧化氢酶活性效果较好;小麦产量以DT+HN处理最高,DT+MN处理次之,两者差异不显著,RT+LN处理最低,DT+HN处理分别较DT+MN和RT+LN处理增产2.7%和14.7%。综合考虑,DT+MN处理最佳。     

生物炭对北京郊区砂土持水力和氮淋溶特性影响的土柱模拟研究

为探讨生物炭对北京郊区砂土持水力和氮素淋溶特性的影响,通过分层采集不同深度(0~90 cm)北京郊区沙化地土壤(砂土),模拟田间容重和含水量填装土柱,将生物炭分别按照炭土质量比0%、0.5%、1%、2%和4%施入0~20 cm土层,依据常规施氮肥量(0.56 t N·hm-2)和年平均降雨量(616.6 mm)施肥和滴灌,开展土柱淋溶试验。结果表明:在9次淋溶后,水和总氮的累积淋失量均随着生物炭添加量的增加而减小,与不加炭处理相比最高分别减小41.3%和22.7%。添加生物炭增加了0~20 cm土层总氮含量,最高显著增加158%(P0.05)。淋溶结束后加炭处理土柱土壤中的无机氮总量比不加炭处理高19.5%~91.9%。添加生物炭有利于减小可溶性有机碳的淋失,比不加炭处理最高减小22.8%。淋溶液pH值和电导率随生物炭添加量增加而增大。在9次淋溶过程中,生物炭添加量越大,0~20 cm土层土壤持水量越高。相关性分析表明,总氮淋失量与淋溶液淋失体积显著正相关(r=0.978,P0.01),而与淋溶液中的总氮浓度无正相关关系。生物炭主要通过提高京郊砂土的持水能力,减缓水和氮素向下淋溶的速度,从而减小水和氮素的淋溶损失,提高水肥利用率,降低污染地下水的风险。     

生物质炭对砖红壤性质与养分及硝化作用的影响

土壤性质制约着作为氮转化重要环节的硝化作用,生物质炭显著影响与硝化作用密切相关的土壤性质,可能对硝化作用产生影响。本文利用培养试验研究生物质炭对砖红壤性质及硝化作用的影响。试验设生物质炭+淹水、生物质炭+75%田间持水量、空白+淹水及空白+75%田间持水量4个处理。研究表明,生物质炭能显著提高土壤pH值和有机碳含量以及N、P、K养分元素的有效性。水分条件差异影响生物质炭的作用效果,淹水更利于提高砖红壤的pH值,但显著降低了磷的有效性。添加生物质炭后,土壤硝化作用进程加速,硝化彻底。在利用生物质炭改良砖红壤时,应根据土壤改良目的调整土壤水分,以防硝态氮淋失风险和氨挥发的可能。     

生物质炭施入对白浆土碳氮变化的影响

通过大田试验方法,研究分析生物质炭不同施入量(0、10、20、30 t·hm^-2)对旱作农田白浆土土壤碳、氮变化的影响。结果表明,生物质炭施入土壤可有效提高土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MB-C)、微生物生物量氮(MB-N)、硝态氮(NO₃^--N)、铵态氮(NH₄⁺-N)含量,且这些指标均随施入量的增加而提高。与对照(CK)处理相比,土壤SOM与TN含量分别提高了6.88%~43.77%、1.68%~15.91%,土壤MB-C与MB-N分别提高了9.76%~60.88%、6.72%~68.91%,且均在30 t·hm^-2的施用量下达到最大值。添加生物质炭可以显著提高各深度土层NH₄⁺-N和NO₃^--N含量,总体表现为0—10 cm>10—20 cm>20—30 cm。建议以30 t·hm^-2生物质炭为白浆土旱作农田土壤的最佳施用量。     

生物炭对棕壤NH3挥发、N2O排放及氮肥利用效率的影响

通过田间试验,采用封闭式酸吸收法和静态箱法,研究秸秆生物炭对棕壤玉米旱田NH_3挥发和N_2O排放以及氮肥利用效率的影响。试验设不施氮肥(对照CK)、单施氮肥(NB0)、施氮基础增施20 t·hm~(-2)生物炭(NB20)、施氮基础增施40 t·hm~(-2)生物炭(NB40)4个处理。结果表明,各施肥处理的NH3挥发量差异显著,表现为NB0NB20NB40,NB20和NB40分别比NB0降低24.07%和37.62%。NB20和NB40可显著降低N_2O排放量,分别比NB0降低21.76%和19.57%,而NB20和NB40之间差异不显著。NB20和NB40显著增加了土壤的p H、全氮和有机碳含量,降低了土壤的容重。相关分析表明,NH_3挥发量与土壤容重和铵态氮含量均呈极显著正相关,与土壤有机碳含量呈显著负相关;N_2O排放量与土壤容重呈显著正相关,与土壤硝态氮含量和有机碳含量呈显著负相关。与NB0相比,NB20提高了氮肥利用效率,玉米产量显著提高6.07%,而NB40降低了氮肥利用效率,玉米产量显著降低了13.88%。     

生物炭与氮肥配施对烤烟干物质积累及土壤生物学特性的影响

为探讨生物炭与氮肥配施对烤烟生长及植烟土壤生物学特性的影响,通过田间试验,研究了生物炭与氮肥配施对烤烟不同生育阶段干物质积累、土壤酶活性、微生物量碳（MBC）、有机碳含量的影响。结果表明：N1（22.5 kg·hm-2）、N2（37.5 kg·hm-2）和N3水平（52.5 kg·hm-2）下,增施24 t·hm-2生物炭显著提高了烤烟生育中后期的干物质积累量和烟株移栽后90 d的氮肥利用率,且氮肥利用率以低氮（N1）水平下提高效果最明显。3个氮水平下,施用生物炭对转化酶活性整体表现为抑制作用;N1和N2水平下,增施生物炭可分别显著增加脲酶和过氧化氢酶活性。此外,在N1和N2水平下,增施2.4 t·hm-2生物炭还显著提高了烤烟生育后期的MBC含量。生物炭与氮肥配施还显著提高了烤烟全生育期的土壤有机碳含量。总之,生物炭与氮肥配施可以改善土壤生物学性状,促进烤烟生长,且以低氮水平下增施2.4 t·hm-2生物炭效果较好。     

生物炭对设施土壤化学性质及黄瓜产量品质的影响

为探究生物炭对设施土壤的改良作用,研究在2014年和2015年分别施用不同用量的生物炭对设施土壤化学性质及黄瓜生产的影响。[结果]研究表明：不同生物炭施用量对土壤速效钾和硝态氮含量作用效果差异显著,当季施用生物炭的处理明显增加土壤速效钾含量60~152 mg/kg,有效减缓了速效磷的下降趋势14.57%-18.42%,与对照相比提高了土壤有机碳的含量1.76~2.59倍,土壤pH值提高了0~0.22个单位,生物炭对降低表层土壤的电导率效果显著。施用生物炭能够增加黄瓜的产量和品质,果实中维生素C含量提高5.64%~13.26%,可溶性糖含量提高17.21%~40.73%,硝酸盐含量降低0.94%~8.34%。[结论]当季施用生物炭明显提高了土壤中有效养分的含量和黄瓜产量,改善了黄瓜品质,而施用生物炭1年后促进效果减弱。     

秸秆和生物质炭对苹果园土壤容重、阳离子 交换量和氮素利用的影响

【目的】中国苹果园土壤有机碳含量较低,氮肥施用量偏高。本研究为苹果生产上合理应用秸秆和生物质炭来提高土壤缓冲性能和氮肥利用效率提供依据。【方法】以两年生富士/平邑甜茶为试材,采用15N标记示踪技术,研究添加秸秆和生物质炭对土壤容重、阳离子交换量、植株生长及氮素转化（树体吸收、氨挥发、N2O排放和土壤残留）的影响。试验共设4个处理：对照（CK）、单施氮肥（N）、施用氮肥并添加生物质炭（N+B）和施用氮肥并添加秸秆(N+S)。【结果】不同处理的土壤容重在0-5 cm和5-10 cm两个土层中的变化趋势一致。CK与N处理间差异不显著,但均显著高于N+B和N+S处理;两个添加外源碳的处理间,N+B处理的土壤容重显著低于N+S处理。与N处理相比,N+S和N+B处理的0-5 cm和5-10 cm两个土层的容重分别降低了0.06、0.09 g•cm-3和0.07、0.11 g•cm-3。与CK（18.32 cmol•kg-1）和N（19.61 cmol•kg-1）处理相比,N+S（22.27 cmol•kg-1）和N+B处理（25.35 cmol•kg-1）显著提高了0-10 cm土层土壤阳离子交换量,并且以N+B处理效果较好。3个施氮处理间植株总干重、15N积累量和15N利用率均以N+B处理最高,N+S处理次之,N处理最低。与CK相比,3个施氮处理（N、N+S和N+B处理）的氨挥发量均显著增加。与N处理相比,添加外源碳的两个处理（N+S和N+B处理）显著减少了氨挥发损失量,以N+B处理减少幅度最大。与CK相比,3个施N处理（N、N+S和N+B处理）的N2O排放量均显著增加,以N+B处理最高,其次为N+S处理,N处理最低,可见添加外源碳的两个处理的N2O排放量均有所增加,但3个施氮处理间差异不显著。去掉CK本底值后,N、N+S和N+B处理的氮素总气态损失量（氨挥发+N2O排放）占施氮量的比例分别为6.54%、4.33%和3.04%。可见,添加秸秆和生物质炭显著降低了氮素气态损失,以N+B处理效果较好。耕层土壤（0-50 cm）的15N残留量以N+B处理最高,N+S处理次之,N处理最低;而深层土壤（50-100 cm）则以N处理最高,N+S处理次之,N+B处理最低。3个施氮处理间,N回收率（树体吸收+土壤残留）以N+B处理最高,为42.26%,其次为N+S处理（37.22%）,N处理最低（31.54%）;N损失率以N处理最高,为68.46%。其次为N+S处理（62.78%）,N+B处理最低（57.74%）。【结论】添加秸秆和生物质炭显著降低了土壤容重,提高了土壤阳离子交换量,促进了苹果植株生长和对肥料氮的吸收,增加了土壤对氮的固定,减少了氮肥的气态损失,提高了氮肥利用率,其中以添加生物质炭的效果较好。     

玉米芯生物炭对辣椒连作土壤性质和辣椒生长的影响

以辣椒连作土壤为研究对象,添加不同量(5、10、20、30 t·hm^-2)的玉米芯生物炭,通过测定土壤基本理化性质、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和植株生长指标的变化,探讨生物炭施用对连作土壤和辣椒生长的影响。结果表明：与不添加生物炭的CK相比,添加适量生物炭显著(P<0.05)提高了辣椒连作土壤的有机碳(SOC)、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但降低了全钾含量。施用生物炭较CK显著(P<0.05)降低了土壤MBC/MBN和土壤MBC/SOC。当生物炭添加量≥10 t·hm^-2时,土壤MBC、MBN含量较CK显著(P<0.05)增加;当生物炭添加量为10～20 t·hm^-2时,土壤MBN/TN较CK显著(P<0.05)提高。相关性分析表明,土壤MBC、MBN与土壤全氮、有机碳、全磷、有效磷呈极显著(P<0.01)正相关,与土壤全钾呈极显著(P<0.01)负相关。当生物炭用量为5～20 t·hm^-2时,辣椒植株的单株产量较CK显著(P<0.05)...     

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.