生物炭对铜、铅、镉复合污染土壤的修复效果

将玉米秸热解制备的生物炭施入铜、铅、镉复合污染土壤,通过土壤培养实验和小白菜盆栽实验,探究 热解温度（400、700益）和施加量（1%、2%、5%）对生物炭修复重金属污染土壤效果的影响。结果表明,施加400益生物 炭（BC400）和700益生物炭（BC700）后土壤pH 分别增加0.14耀0.52 和0.27耀0.78。施加两种生物炭均可以使土壤重金 属形态钝化,降低小白菜对重金属的吸收;而且生物炭施加量越大,效果越明显。对重金属生物有效性降低的改良效 果顺序为BC700>BC400。在生物炭施加量相同的情况下,BC400 处理小白菜可食部干重大于BC700 处理。同时,相对 于施加量5%的BC700 处理,施加5%的BC400 能更明显地增加土壤微生物的生物量。     

烟秆与竹炭基肥对植烟土壤碳氮组分及微生物的影响

【目的】通过大田试验，研究烟秆和竹炭基肥施用对植烟土壤碳氮组分及微生物的影响，为提升植烟土壤质量提供依据。【方法】设置不施肥、烟草专用肥、烟秆炭基肥及竹炭基肥4个处理，研究烟秆与竹炭基肥施用后植烟土壤pH、碳、氮组分变化规律及其对酶活性、微生物群落的影响。【结果】与烟草专用肥处理相比，施用烟秆炭基肥和竹炭基肥，土壤pH均提高0.5个单位以上，可溶性有机碳含量分别提高21.4%和30.7%，易氧化有机碳含量分别提高32.4%和17.9%，可溶性有机氮含量分别提高50.7%和37.7%，颗粒有机氮含量分别提高28.0%和12.7%，土壤蔗糖酶活性分别提高9.4%和3.6%，微生物量碳含量均提高30%以上。烟秆炭基肥处理土壤细菌群落Chao1指数与烟草专用肥处理和竹炭基肥处理相比分别显著提高5.4%和3.2%，而三者间的土壤细菌群落Observed species和Shannon指数无显著差异。烟秆和竹炭基肥处理均影响土壤细菌群落组成结构，变形菌门与不施肥处理相比分别下降5.0%和3.4%。与烟草专用肥处理相比，竹炭基肥处理厚壁菌门丰度提高18.3%，烟秆炭基肥处理玫瑰弯菌属丰度提升64.8...     

施用猪炭对土壤吸附Pb2+的影响

利用650℃高温炭化炉热裂解病死猪,制成生物质炭（猪炭）;通过批处理恒温振荡平衡法探索施用不同质量分数（0,1%和5%）的猪炭对熟化红壤和新垦红壤吸附溶液中铅离子（Pb2+）的影响。结果表明:施用猪炭能显著提高土壤pH值和阳离子交换量（P < 0.05）;土壤对Pb2+的吸附量随猪炭施用量的增加而增大,施用猪炭的熟化红壤吸附容量为12.71~14.49 mg·g-1,较未施加猪炭对照提高了12.2%~27.9%;施用猪炭的新垦红壤吸附容量为7.15~11.45 mg·g-1,较未施加猪炭对照提高了39.7%~123.8%,说明对有机质质量分数较低的新垦红壤施加猪炭,土壤吸附Pb2+性能的提高效果更明显。与未施猪炭的对照相比,施加质量分数为1%的猪炭时,熟化红壤和新垦红壤对Pb2+吸附能力分别提高1.21倍和1.40倍,施加量为5%时,熟化红壤和新垦红壤对Pb2+吸附能力分别提高1.28倍和2.24倍。由此认为猪炭有助于土壤对Pb2+的吸附和固定,施用质量分数5%的猪炭能有效提高土壤对Pb2+的吸附。     

稻秆炭与巨菌草联合对铜镉污染土壤的修复

通过野外小区试验施加不同用量(0、5000、10000、15000、20000 kg·hm^-2)的稻秆生物炭(稻秆炭),探究施用稻秆炭对巨菌草修复铜镉复合(Cu-Cd)污染土壤的影响,并评价稻秆炭与巨菌草联合修复重金属污染土壤的潜力和优势。结果表明,稻秆炭施用可明显提高巨菌草在Cu-Cd污染土壤中的成活率,提高其地上生物量;稻秆炭的施用降低了土壤有效态Cu、Cd和全量Cd含量,在一定程度上降低了巨菌草对Cu的富集,但同时促进了巨菌草对Cd的富集,于5000 kg·hm^-2处理下增幅最大,其根、茎、叶的Cd吸收量分别增加60.75%、230.31%和83.34%;稻秆炭施用显著增加了巨菌草地上部重金属绝对富集量,Cu最高达3741.04 g·hm^-2(用量为10000 kg·hm^-2),Cd最高达167.81 g·hm^-2(用量为5000 kg·hm^-2);各处理的修复边际效率显示,5000 kg·hm^-2稻秆炭施用量更经济、有效。研究表明,稻秆炭施用提升了巨菌草地上部对Cu、Cd的富集水平,其联合修复潜力巨大。     

增施生物质炭对镉污染土壤的修复效果研究

为研究生物质炭对重金属镉(Cd)污染土壤的修复效果,以中烟100为供试材料,采用盆栽试验,设置3个生物质炭处理即10、20、40 g/kg,测定其对Cd污染土壤pH值、有机质含量、土壤有效态Cd含量及烟叶Cd含量的影响。结果表明,与对照相比,3个生物质炭处理均能显著提高根际土壤pH值和有机质含量,增幅分别为0.13%～2.67%和8.44%～46.88%;3个处理还显著降低了土壤有效态Cd含量和烟叶Cd含量,降幅分别为2.88%～16.29%和17.09%～27.62%,且各处理烟叶Cd含量大小顺序与土壤有效态Cd含量一致,即对照>10 g/kg处理>20 g/kg处理>40 g/kg处理。综上,增施生物质炭20、40 g/kg对Cd污染土壤修复效果较好。     

增施生物质炭对镉污染土壤的修复效果研究

为研究生物质炭对重金属镉(Cd)污染土壤的修复效果,以中烟100为供试材料,采用盆栽试验,设置3个生物质炭处理即10、20、40 g/kg,测定其对Cd污染土壤pH值、有机质含量、土壤有效态Cd含量及烟叶Cd含量的影响。结果表明,与对照相比,3个生物质炭处理均能显著提高根际土壤pH值和有机质含量,增幅分别为0.13%～2.67%和8.44%～46.88%;3个处理还显著降低了土壤有效态Cd含量和烟叶Cd含量,降幅分别为2.88%～16.29%和17.09%～27.62%,且各处理烟叶Cd含量大小顺序与土壤有效态Cd含量一致,即对照10 g/kg处理20 g/kg处理40 g/kg处理。综上,增施生物质炭20、40 g/kg对Cd污染土壤修复效果较好。     

生物炭肥对易感根结线虫病烤烟根际菌群和理化性质的影响

为明确生物炭肥对烟草根结线虫病及根际土壤的影响,通过田间试验研究拌塘施用不同量生物炭肥对烟草根结线虫病株根际土壤的影响。结果表明,常规施肥减量10%拌塘施用酵素生物炭肥能够显著降低烟草根结线虫病的病情指数,其中酵素生物炭肥施用量为350 g·株^-1时,根结线虫病防治效果较好,防治效果达23.98%,且烟株农艺性状表现较好;根际土壤中过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性较高,酚酸物质含量降低,化感自毒作用减弱。各处理土壤真菌数量均随生育期的推进呈先增高后降低趋势,其中酵素生物炭肥施用量为350 g·株^-1时,根际土壤中的细菌量随生育期推进逐步降低。各生育期土壤中均表现为真菌数量较高,细菌数量较低,真菌/细菌值较高,说明在烟草种植中,减量施肥10%同时拌塘施用酵素生物炭肥350 g·株^-1能提高土壤中真菌数量,降低土壤中细菌数量,显著提高土壤肥力及土壤酶活性,为生物炭肥对易感根结线虫病根际微生态调控提供了科学依据。     

烟秆生物质炭基肥对连作烤烟生长及质量的影响

研究烟秆生物质炭基肥对连作烤烟生长及产质量的影响,进一步明确烟秆生物质炭基肥最佳施用量,为今后科学利用烟秆生物质炭基肥缓解连作障碍提供理论依据。本研究采用大田试验法,以不施烟秆生物质炭基肥为对照(CK),设置3个烟秆生物质炭基肥用量处理,分别为300 g/株(T1)、500 g/株(T2)、600 g/株(T3),调查分析不同处理下烤烟生育期、农艺性状、常见病害发生情况及烤后烟叶化学成分。结果表明：施用烟秆生物质炭基肥可延长烤烟生育期,尤其在团棵期和现蕾期表现较为明显,T3处理生育期最长;其对烤烟株高、茎围、最大叶长叶宽均有显著促进作用,对烤烟有效叶片数影响不大。施用烟秆生物质炭基肥还对烟草花叶病和黑胫病产生抑制作用,显著降低这两种病害的发病率,以T2处理抑制效果最佳。在烤后烟叶外观质量方面,对照身份稍薄、油分欠佳,而施用烟秆生物质炭基肥可使烟叶组织明显疏松有弹性、油分足,外观质量分值高,其中T2处理总评分最高。在烤后烟叶化学成分方面,施用该炭基肥可提高烟叶的总氮、总糖、钾、还原糖含量和糖碱比值,使烟叶化学成分协调,以T2处理效果最佳。随该炭基肥施用量增加,烤后烟叶产量、产值及中上等烟...     

有机肥和生物炭对重金属污染农田土壤肥力的影响

为了揭示有机肥和生物炭施入对重金属污染农田土壤肥力和修复植物生长的影响,采用田间定位试验的方法,以山西忻州金矿周边重金属污染土壤为研究对象,检测施用有机肥、生物炭之后,不同修复植物根际土壤的pH值、有机质含量、阳离子交换量及酶活性等的变化。结果表明,施用有机肥和生物炭后,重金属污染土壤中的有机质含量、阳离子交换量、全氮及全磷含量、脲酶和过氧化氢酶活性都有不同程度的提高,土壤pH值、全钾含量均有下降。与对照相比,施用生物炭之后,黑麦草根际土壤的阳离子交换量、全氮含量、过氧化氢酶活性分别提高了12.40%、7.35%、16.21%,施用有机肥后,苜蓿根系的有机质含量显著增加了73.81%。施用有机肥和生物炭可以提升重金属污染土壤的肥力,有助于修复植物的生物量积累和修复效果的提高。     

生物炭与肥料复配对土壤重金属镉污染钝化修复效应

通过田间实验,研究了生物炭与有机肥及氮磷钾复合肥复配施用对菜地土壤重金属镉污染钝化修复效应,并探讨了作用机制。结果表明,菜地土壤添加不同钝化材料可显著降低油麦菜地上可食部位Cd的累积量,降幅可达32.6%~54.8%,各钝化处理的菜地土壤有效态Cd含量均出现显著降低,降幅可达7.04%~21.85%,施用生物炭可以显著提高菜地土壤pH值,有利于促进对土壤重金属Cd活性的钝化作用;而施用鸡粪却明显降低菜地土壤pH值,不利于菜地土壤重金属Cd的钝化作用。土壤pH值与油麦菜根部Cd累积量间呈显著的正相关性,但与油麦菜地上可食部位Cd累积量间的相关性并未达到显著性水平。该项研究可为生物炭与有机肥及氮磷钾复合肥复配修复污灌菜地土壤重金属镉污染提供一定的理论基础。     

生物炭对烤烟生长、根际土壤性质及叶片重金属含量的影响

【目的】研究生物炭对烤烟生长、根际土壤性质及叶片重金属含量的影响,为生物炭的烟田施用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,设烟杆生物炭用量(生物炭/(土+生物炭)×100%)分别为0%(对照),0.1%,0.5%,1%,2%,3%6个处理,依次记为B0、B0.1、B0.5、B1、B2、B3,研究不同用量生物炭对烤烟生长、烟草根际土壤理化性质及烟叶重金属含量的影响,并分析烤烟生长指标、烟草根际土壤理化性质及烟叶重金属含量三者之间的相关关系。【结果】与B0处理相比,生物炭处理还苗期烟草的叶片数无显著变化,但烟草的株高、最大叶面积均增加;生物炭处理提高了团棵期烟草的叶片数、株高、最大叶面积、地上和根干质量。施用生物炭后,还苗期和团棵期烟叶的叶绿素含量总体均降低。与B0处理相比,生物炭处理明显影响了烤烟根际土壤的理化性质,其中土壤体积质量降低,土壤pH以及有机碳、全氮含量增加,全磷含量降低。此外,与B0处理相比,生物炭处理烟草根际土壤硝态氮和速效磷含量均降低;铵态氮含量总体无显著变化;B1、B2和B3处理烟草根际土壤的速效钾含量均增加,其余处理无显著变化。与B0处理相比,生物炭处理总体降低了烟叶中重金属Pb、Cd、Cu和Zn的含量。【结论】施用生物炭促进了烤烟的生长,影响了土壤理化性质,减少叶片中重金属含量,本试验条件下生物炭用量为0.1%和1%时效果较佳。     

不同烟秆生物质炭施用量对烤烟生长及病害发生的影响

为研究不同烟秆生物质炭施用量对高海拔烟区烤烟生长及病害发生的影响,以期明确高海拔烟区的最佳烟秆生物质炭施用量,设置了4个生物质炭施用量(A1:0 g/株,A2:80 g/株,A3:160 g/株,A4:240 g/株)处理,测定不同处理和时期下的烤烟生育期、SPAD值、农艺性状、普通花叶病、黑胫病、青枯病的发生情况.结果表明:随着生物质炭施用量的增加,烤烟生育期逐渐延长;农艺性状指标及SPAD值呈先升高后降低的趋势,且以A3处理为最优;生物质炭并不能显著提高烟草普通花叶病抗性,但可大幅降低烟草黑胫病和青枯病的发病率及病情指数.整体而言,施用烟秆生物质炭可促进高海拔烟区烤烟烟株生长和土传病害的防控,其中以A3处理的效果最佳,而生物质炭施用对于烟草普通花叶病来讲并无显著作用.     

生物质炭施用对重金属污染水稻土有机碳矿化的影响

[目的]本文旨在研究重金属污染土壤施用生物质炭后对土壤有机碳稳定性的影响,为环境污染修复条件下土壤有机碳库的科学管理提供参考。[方法]以苏南地区长期Cd/Pb污染和邻近未污染水稻土为研究对象,采集对照无污染土壤(P0)、低污染土壤(P1)和高污染土壤(P2)3种土壤,每种土壤分别设置施用量为0(C0)、10 g·kg~(-1)(C1)和20 g·kg~(-1)(C2)的玉米秸秆生物质炭处理,进行为期60 d的恒温恒湿室内培养试验,对比分析施用生物质炭对不同程度重金属污染水稻土中CO_2-C释放动态、总有机碳和活性碳库含量和激发效应的影响。[结果]添加生物质炭能够显著增加不同程度重金属污染水稻土CO_2排放,其中未污染和低污染土壤施加生物质炭后其CO_2的释放速率及累积矿化量显著高于高污染土壤。相比于污染土壤,施加生物质炭对未污染土壤易氧化态碳含量的增加影响更显著;P1土壤低炭和高炭处理分别比原土微生物量碳含量增加23.1%和27.1%,P2土壤增加49.7%和41.7%;P1土壤低炭和高炭处理颗粒态有机碳含量分别比对照增加66.9%和200.2%,P2土壤增加22.2%和45.8%;施炭处理可显著降低土壤中的可溶性有机碳含量。施用生物质炭对各处理土壤产生负激发效应,且在低污染土壤中表现最为显著;生物质炭抑制土壤本底碳的矿化,促进土壤原有有机碳的稳定性。[结论]施用生物质炭可提高重金属污染水稻土中有机碳的累积量,增加土壤中活性碳库的组分,抑制土壤中原有有机碳的矿化分解,存在显著的负激发效应。     

不同烟秆生物质炭施用量对烤烟生长及病害发生的影响

为研究不同烟秆生物质炭施用量对高海拔烟区烤烟生长及病害发生的影响,以期明确高海拔烟区的最佳烟秆生物质炭施用量,设置了4个生物质炭施用量(A1:0 g/株,A2:80 g/株,A3:160 g/株,A4:240 g/株)处理,测定不同处理和时期下的烤烟生育期、SPAD值、农艺性状、普通花叶病、黑胫病、青枯病的发生情况。结果表明:随着生物质炭施用量的增加,烤烟生育期逐渐延长;农艺性状指标及SPAD值呈先升高后降低的趋势,且以A3处理为最优;生物质炭并不能显著提高烟草普通花叶病抗性,但可大幅降低烟草黑胫病和青枯病的发病率及病情指数。整体而言,施用烟秆生物质炭可促进高海拔烟区烤烟烟株生长和土传病害的防控,其中以A3处理的效果最佳,而生物质炭施用对于烟草普通花叶病来讲并无显著作用。     

生物质炭对土壤吸附Zn2+-DEP复合污染溶液中Zn2+的影响

为研究施用生物质炭后土壤对重金属-邻苯二甲酸酯（PAEs）复合污染物的吸附效果,选取猪炭和法国梧桐Platanus orientalis炭,采用批量吸附试验,并初步探究其动力学和热力学吸附机理。结果表明:猪炭（PB）和法国梧桐炭（POB）均可促进土壤对重金属-PAEs复合污染溶液中锌离子（Zn2+）的吸附,且随生物质炭施加量的增加更加明显,其中相较不加生物质炭的处理,施加质量分数为2% PB可使饱和吸附量提高31.61%,是施加质量分数为2% POB的5.90倍。动力学吸附行为可采用准二级动力模型较好描述,主要吸附过程包括液膜扩散和颗粒内扩散。热力学吸附过程为自发的吸热反应,并以氢键作用力为主。此外,DEP为典型的PAEs,其添加可促进土壤对溶液中Zn2+的吸附。     

不同生物质炭对烤烟青枯病发病情况及烟叶生长的影响

2014年通过田间小区试验,比较了不同生物质炭对烤烟青枯病、烟叶产量和质量的影响。结果表明,在烟叶生长前期雨水偏多的湖北宣恩地区,在"三先"时施入15 000 kg/hm~2烟秆生物质炭或稻壳生物质炭都可以促进烟叶前期的生长,对青枯病都有一定的防治效果,移栽后63 d的防治效果分别为49.93%和60.03%;进入成熟期稻壳生物质炭的防治效果为31.92%,而烟秆生物质炭的发病率比对照提高了18.18%。施用烟秆生物质炭的烤烟产量下降了4.48%,产值下降了8.83%,中上等烟比例增加了20.66个百分点;施用稻壳生物质炭的烤烟产量下降了29.21%,产值下降了26.78%,中上等烟比例增加了8.16个百分点。因此,每公顷施用15 000 kg稻壳生物质炭对烤烟青枯病有明显的防治效果,但降低了烟叶产量;而施用烟秆生物质炭会加重青枯病发病情况,对烟叶的经济性状影响较小。     

酸化猪炭对土壤中不同形态磷质量分数及相互转化的影响

通过培养试验,采用修正的Hedley磷形态分级方法,以不添加任何肥料处理为空白对照,以施加未经处理的猪炭、过磷酸钙和钙镁磷肥处理为对比,研究酸化猪炭对土壤中各形态磷质量分数及其相互转化的影响。结果表明:与对照相比,施用猪炭和酸化猪炭可使土壤电导率分别提高24%和14%,而对土壤pH值无显著影响。在施加量相同的情况下,酸化猪炭提高土壤活性磷和中稳活性磷占全磷百分比的效果优于猪炭处理;且与施磷量相同的过磷酸钙和钙镁磷肥处理无显著差异。与空白对照相比,施用酸化猪炭、猪炭和2种磷肥均可以显著（P < 0.05）提高活性磷的质量分数,且各处理之间对于活性磷质量分数的提高无显著差异;中稳活性磷占总磷的百分比提高36.2%~77.2%,其提高程度为:酸化猪炭>过磷酸钙>钙镁磷肥>猪炭;非活性磷占总磷的百分比显著（P < 0.05）下降,与活性磷和中稳活性磷所占比例均呈极显著（P < 0.01）负相关。施用酸化猪炭可以提高土壤中各形态磷的质量分数,同时把土壤中非活性磷的比例维持在较低水平。施用酸化猪炭对土壤中各形态磷质量分数及转化影响的效果与2种化学磷肥无显著差异。在农业生产中,经酸化处理的猪炭来替代过磷酸钙和钙镁磷肥具有潜在的可行性。     

几种解毒剂对烟田二氯喹啉酸次生药害的修复效果

【目的】探索烟草除草剂药害修复的有效方法,为烟草生产的可持续健康发展提供保障。【方法】设置不同浓度生物质炭（750、1125、1500和1875 kg/ha）进行盆栽预试验,从中筛选出对烟田土壤中二氯喹啉酸吸收修复效果较好的生物质炭用量,并在田间试验中比较其与其他化学解毒剂（施嘉乐、芸薹素内酯、碧护）的修复效果。【结果】盆栽试验显示,随着生物质炭施用量的增加,烟株叶宽、叶长、株高也不同程度增加,其相应的二氯喹啉酸伤害率逐渐减小,施用量达到1875 kg/ha时,修复效果最好,其与施用量1500 kg/ha时的烟叶叶宽、叶长、株高均无显著差异。在田间试验中生物质炭施用量为1500 kg/ha时,其与施用施嘉乐、芸薹素内酯、碧护处理相比,烟株的叶宽、叶长、株高表现最好,采后烟叶产量和产值最高,无明显减产迹象。【结论】前茬水稻除草剂二氯喹啉酸施用过量时,推荐后茬植烟前施用生物质炭1500 kg/ha均匀还田,以缓解烟株畸形症状。     

稻壳生物炭施用方式对土壤理化特性及烤烟产质量的影响

以稻壳制备的生物炭为试验材料，以云烟87为供试烤烟品种，探究了在常规施肥基础上采用不同方式(垄面撒施、移栽穴撒施、条施、全田翻耕撒施)增施稻壳生物炭对植烟土壤改良、烟草生长发育及产质量的影响，以不施生物炭作对照，以期为生物炭在烟草种植及烟田土壤改良方面的应用提供依据。结果表明：采用不同方式施用生物炭对植烟土壤肥力和烤烟产质量均有显著影响，其中，全田翻耕撒施的效果最优，显著增加了烟田土壤的碱解氮、速效钾含量和最大田间持水量，与CK相比分别增加了23.78%、51.31%和11.54个百分点，土壤容重降低了0.16 g/cm³；烤后烟叶的总碱、总氮、总糖、还原糖、氯离子、糖碱比和上等烟比例显著上升。     

几种解毒剂对烟田二氯喹啉酸次生药害的修复效果

【目的】探索烟草除草剂药害修复的有效方法,为烟草生产的可持续健康发展提供保障。【方法】设置不同浓度生物质炭（750、1125、1500和1875 kg/ha）进行盆栽预试验,从中筛选出对烟田土壤中二氯喹啉酸吸收修复效果较好的生物质炭用量,并在田间试验中比较其与其他化学解毒剂（施嘉乐、芸薹素内酯、碧护）的修复效果。【结果】盆栽试验显示,随着生物质炭施用量的增加,烟株叶宽、叶长、株高也不同程度增加,其相应的二氯喹啉酸伤害率逐渐减小,施用量达到1875 kg/ha时,修复效果最好,其与施用量1500 kg/ha时的烟叶叶宽、叶长、株高均无显著差异。在田间试验中生物质炭施用量为1500 kg/ha时,其与施用施嘉乐、芸薹素内酯、碧护处理相比,烟株的叶宽、叶长、株高表现最好,采后烟叶产量和产值最高,无明显减产迹象。【结论】前茬水稻除草剂二氯喹啉酸施用过量时,推荐后茬植烟前施用生物质炭1500 kg/ha均匀还田,以缓解烟株畸形症状。