棉隆熏蒸联合生物炭和沸石对土壤微生态及土传病原菌的影响

采用室内培养法研究棉隆熏蒸后添加常用剂量的生物炭和沸石对土壤微生态和土传病原菌的影响。结果表明：与对照相比,各处理土壤硝态氮的含量均显著增加。与仅棉隆熏蒸相比,熏蒸后添加沸石处理土壤硝态氮含量显著增加6.29%～11.74%。棉隆熏蒸后添加生物炭处理在培养期结束时土壤有效磷、速效钾、有机质含量以及电导率显著增加,土壤酸碱度降低,效果优于添加沸石处理。此外,与对照相比,棉隆熏蒸后添加生物炭还可提高土壤过氧化氢酶(5.68%～14.51%)和蔗糖酶(3.71%～12.08%)的活性。棉隆熏蒸后添加沸石的处理其土壤酶活性在培养期结束时和对照、仅棉隆熏蒸处理间无显著差异。对土壤微生物的分析结果表明,与仅棉隆熏蒸相比,棉隆熏蒸后添加生物炭和沸石处理其细菌数量显著增加3.49%～33.95%,真菌数量呈现先降低后增加的趋势。对病原菌数据分析表明,棉隆熏蒸后添加生物炭和沸石均可提高对镰刀菌和疫霉的防治效果,但沸石防治效果更好、更持久,培养期结束时对镰刀菌和疫霉的抑制率高达89.29%和72.58%。我们的研究结果表明棉隆熏蒸土壤后添加生物炭和沸石可提高土壤养分,改善土壤微生态环境,同时加强对病原菌的...     

长期施用秸秆生物炭对土壤养分及作物生长的影响

于2011—2020年在山西榆次区开展田间定位试验,设不施肥(CK)、不施肥施生物炭(CK+B)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施生物炭(NPK+B)共4个处理,种植模式为玉米-高粱轮作,研究有机碳施用5 a和10 a对0～20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响,及各处理累积秸秆干物质量、养分积累量和籽粒产量的变化。结果表明：(1)生物炭施用5 a和10 a后,与CK比较,CK+B处理土壤有机质含量分别提高了46.3%和61.2%;与NPK比较,NPK+B处理土壤有机质含量分别提高了67.8%和77.7%。施用10 a后CK+B处理全氮含量显著高于CK处理,但NPK+B和NPK处理土壤全氮含量间没有显著差异。生物炭对土壤速效钾含量提升效果显著,施用10 a后CK+B和NPK+B处理土壤速效钾含量较CK和NPK处理提升86.4%～46.6%。(2)生物炭施用10 a显著提升了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增幅分别为11.4%～11.9%和7.9%～16.2%,但对脲酶、过氧化氢酶和有效磷没有影响。(3)生物炭施用10 a明...     

不同配料颗粒秸秆施用对土壤速效养分及小麦生长的影响

我国西北地区气温较低，秸秆直接还田腐解慢、养分循环慢、当季利用率低、影响作物出苗，导致秸秆还田率不高。针对以上问题，本研究以小麦秸秆为原料，以硫磺粉（养分活化剂）和麦秸生物炭（养分吸附剂）为外源添加材料，制成秸秆颗粒。硫磺粉的添加质量比为3%（WS3）、5%（WS5）、10%（WS10），生物质炭的添加质量比为5%（WC5）、10%（WC10）、15%（WC15），以秸秆颗粒（WK）、剪碎秸秆（W，W6）及无秸秆（CK）为对照，通过盆栽试验探究了秸秆颗粒对土壤速效养分及小麦生长的影响。结果表明：秸秆颗粒较剪碎秸秆处理相比，能显著提高土壤速效养分及小麦生物量和植株全量氮、磷、钾含量，添加硫磺或生物炭的秸秆颗粒提升效果更明显。各处理土壤硝态氮含量以WS3处理最高，较W处理提高14.44%；铵态氮含量以WC5处理最高，较W处理提高40.93%；速效磷含量以WS10处理最高，较W处理提高23.42%；速效钾含量以WC5处理最高，较W处理提高9.05%；差异均达显著水平（P<0.05）。小麦生物量以WS5处理最高，较WK处理提高29.61%；全氮含量以WS10最高，较WK处理提高11.44%；全磷含量以WS10处理最高，较WK处理提高21.82%；全钾含量以WC15最高，较WK处理提高12.53%；差异均达显著水平（P<0.05）。综上可知，秸秆颗粒在西北地区实现秸秆还田和养分循环，维持土壤肥力等方面具有很大应用前景。     

生物有机肥对土壤养分和土壤微生物的影响

采用盆栽实验,分析了木霉菌和北虫草废弃培养基生物有机肥对小白菜的增产效果、土壤养分、土壤微生物数量和酶活性的影响.结果表明:生物有机肥能够显著提高盆栽小白菜的产量,且随着施肥量增加,产量呈显著增加趋势,其中15 t·hm-2的常量生物有机肥将产量提高了85.06％.小白菜产量在常量生物有机肥处理下比等氮量化肥处理显著低了32.03％,而比常量牛粪处理高了49.07％.生物有机肥能够显著提高土壤有机质、总氮磷钾和速效氮磷钾含量,同时还能够显著提高土壤木霉菌、细菌、真菌、放线菌数量和土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性,且随着施肥量的增加而增大.常量生物有机肥处理的土壤有机质、速效磷和速效钾含量显著高于等氮量化肥处理,高于或相当于常量牛粪处理;土壤木霉菌、细菌、真菌数量高于等氮量化肥和常量牛粪处理;土壤蔗糖酶、磷酸酶活性高于等氮量化肥处理,相当于常量牛粪处理,过氧化氢酶则比两个处理都高.相关性分析表明,土壤木霉菌、细菌、真菌数量与土壤有机质、总氮、总磷、速效磷、速效钾之间呈显著正相关关系.综合而言,由木霉菌和北虫草废弃培养基堆肥制备的生物有机肥,能够提高小白菜产量和土壤质量,是一种具有良好效果的生物有机肥.     

生物炭施用量对冬小麦产量及水分利用效率的影响研究

通过田间定位试验研究不同用量生物炭施用及传统秸秆还田对黄土高原旱地冬小麦生育期内土壤水分、养分及产量和水分利用效率的影响。试验设置5个处理,分别为对照(CK)、生物炭施用量为15 t·hm-2(BC1)、30 t·hm-2(BC2)、45 t·hm-2(BC3)及秸秆还田(SR)。试验结果表明,土壤硝态氮、铵态氮及速效钾、有机质含量在小麦整个生育期内均随生物炭施用量的增加而增加;土壤储水量(0～200 cm)及速效磷含量随生物炭施用量的增加先增加后减少;产量及水分利用效率随生物炭施用量的增加先增加后减少,当生物炭用量为30 t·hm-2时,产量及水分利用效率最大,分别为6 640 kg·hm-2、18.1 kg·hm-2·mm-1,比对照(CK)分别显著增加17.2%、17.8%;秸秆还田(SR)使作物增产10.5%,但对水分利用效率影响并不显著。因此,施用适量生物炭在改善土壤水肥特性的同时,能够显著提高作物产量及水分利用效率。     

不同控氮比掺混肥对土壤无机氮与脲酶及冬小麦产量的影响

开展田间小区试验,研究了控释氮肥与尿素掺混施用对土壤无机氮与脲酶及冬小麦产量的影响,旨在寻求控释氮肥与尿素最佳掺混比例,提出缓解氮肥损失、降低面源污染、节约成本、易于推广的施肥方式。结果表明:较常规尿素处理,控释氮肥与尿素掺混对土壤铵态氮含量影响总体差异不显著;在小麦分蘖期,常规尿素处理土壤硝态氮含量和土壤脲酶活性较高,而小麦拔节期至成熟期,则以掺混40%比例以上控释氮肥处理的土壤硝态氮含量和脲酶活性较高;各施氮处理对小麦穗粒数和千粒重影响差异不显著,产量以掺混40%控释氮肥处理最高,较常规尿素处理增产14%,因产值最高,投入成本适中,净收入水平和产投比均为最高,分别为5 875.72元·hm~(-2)和2.24,较常规尿素处理提高了23.24%和9.27%。综上,40%控释氮肥与60%尿素掺混处理在提高土壤无机氮含量,激活小麦生长中、后期脲酶活性,增加冬小麦产量方面效果显著。     

改性生物炭对汞污染土壤黄瓜生长及品质的影响研究

为了探究改性生物炭对汞矿区土壤植物生长及品质的影响,采集陕西旬阳汞矿区的污染土壤,采用改性生物炭的不同添加比例进行黄瓜盆栽试验,分别设置0(CK)、10(T10)、30 g·1.5kg^-1(T30)和50 g·1.5kg^-1(T50)4种处理,测定了黄瓜的生长、生理指标以及各器官的汞及微量元素含量。试验结果表明,T10处理时,黄瓜根的干质量较CK提高了100%,对茎叶的生物量无显著影响,T30和T50处理黄瓜各部分的干质量均显著降低。T10、T30、T50处理使黄瓜果实的汞含量较CK分别降低了70%、62%、65%。T30和T50处理提高了黄瓜果实中的抗坏血酸和硝酸盐含量,导致叶片POD活性降低了59.8%和66.7%,CAT活性降低了16.2%和16.1%。T10处理在汞元素固化效果、黄瓜生物量及营养品质等方面表现最优,对土壤环境和黄瓜自身的生长发育影响较小。可见,较低浓度的改性生物炭可用于汞污染地区生态修复治理及作物营养调控。     

生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

针对灌耕风沙土养分贫瘠,保水保肥性能差等突出问题,采用田间微区定位试验,研究不同施用量生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响。试验设置5个处理:(1)不施炭(CK);(2) 22.5 t·hm-2生物炭(1%BC);(3) 67.5 t·hm-2生物炭(3%BC);(4) 112.5 t·hm-2生物炭(5%BC);(5) 225.0 t·hm-2生物炭(10%BC)。五年定位试验结果表明:与对照相比,施用生物炭能显著降低灌耕风沙土土壤容重降低了2.8%～12.6%;生物炭施用显著增加灌耕风沙土土壤全氮、有机质、速效钾及阳离子代换量含量,分别增加了7.9%～28.6%、47.2%～148.3%、8.9%～29.6%、6.7～19.8%;生物炭施用玉米产量提高了10.2%～42.1%。研究表明,施用生物炭能有效改善灌耕风沙土的土壤质地和养分状况,提高灌耕风沙土土壤肥力,增加作物产量。     

灌溉方式、生物碳和有机肥对温室土壤碳及酶活性的影响

在日光温室中通过施用鸡粪、蚯蚓粪2种有机肥及添加生物碳,采用滴灌和漫灌2种灌溉模式研究不同的施肥和灌溉模式对土壤碳和土壤酶活性的影响。结果表明:1有机肥的施用提高了土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶的活性,但只有Q+C+D处理提高了34.6%土壤纤维素酶的活性,其他处理则降低了土壤纤维素酶的活性。生物碳的加入提高了土壤脲酶的活性,对其他酶的影响不一。滴灌提高了J+C+D处理40.6%脲酶活性和J+D处理20.3%的磷酸酶活性,对其他处理没有显著影响。2有机肥的施用提高了土壤硝态氮的含量,其中J+C+D处理的硝态氮含量最高,达50.5 mg·kg-1,相同施肥处理中滴灌也显著提高了土壤硝态氮的含量。3施用有机肥后显著提高了土壤的TC、TOC、WSTC、WSOC含量,较对照分别提高了5.0%~36.3%、11.8%~63.9%、5.2%~48.8%、5.6%~46.5%。生物碳的加入也提高了土壤TC、TOC、WSTC、WSOC含量。漫灌显著降低了J+C+M处理土壤TC、TOC、WSTC、WSOC含量。4土壤WSTC与土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性都达到了显著的正相关,而WSOC只与土壤脲酶活性有显著的相关关系。土壤IC与纤维素酶、磷酸酶活性达到了显著的负相关。     

生物炭连续还田后效对盐碱土稻田养分、酶活性和腐殖质组分的影响

为明确生物炭连续还田对苏打盐碱土稻田的改良效果,于2014—2019年通过盆栽试验研究了生物炭连续还田对苏打盐碱土稻田养分含量、电导率、pH值、酶活性和腐殖质组分的影响。结果表明：生物炭还田量为7.5～16.5 t·hm^-2时,土壤全氮、全磷、有效磷和速效钾含量分别提高19.09%～30.00%、34.58%～45.37%、19.04%～39.16%、38.65%～63.12%（P＜0.05）;生物炭还田量12.0～16.5 t·hm^-2,土壤碱解氮含量提高5.34%～6.87%(P＜0.05);土壤电导率随生物炭还田量增大呈先增后降的趋势,峰值在7.5 t·hm^-2;土壤pH值与生物炭还田量显著正相关,并且生物炭12.0～16.5 t·hm^-2 pH值显著高于不添加生物炭处理;生物炭年还田量7.5～12.0 t·hm^-2时,有机质含量、腐殖质全碳量、胡敏素碳量分别较不添加生物炭处理提高48.74%～70.51%、47.40%～69.94%、68.94%～96.48%;HA/FA和PQ随生物炭还田量增大呈先增后降的趋势,峰值在12 t·hm^-2;生物炭还田量7.5 kg·hm^-2时,脲酶活性较不添加生物炭处理提高89.03%（P＜0.05）,碱性磷酸酶降低41.27%（P＜0.05）;生物炭还田量12.0 kg·hm^-2时,脲酶活性提高53.33%（P＜0.05）,蔗糖酶活性提高41.84%(P＜0.05)。因此,生物炭连续还田能够有效改良苏打盐碱土稻田,7.5～12.0 t·hm^-2为适宜生物炭还田量。     

生物炭一次性施入对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

以新疆主要低产土壤灌耕风沙土为研究对象,通过2015—2018年的田间定位试验,研究了生物炭不同添加量(0、22.5、67.5、112.5、225.0 t·hm~(-2))对土壤性质及玉米产量的影响。结果表明:生物炭于2011年一次性施入后,可明显降低土壤的容重,与初始土壤容重1.48 g·cm~(-3)相比,8 a后土壤容重降低至1.18～1.24 g·cm~(-3);施用生物炭后可以明显增加土壤中全氮、有机质及速效钾的含量,对土壤碱解氮的含量影响不明显,与对照相比,8 a后全氮、有机质及速效钾含量分别增加了14.42%～49.43%、22.02%～74.25%、1.27%～18.64%;随着定位试验的延续,一次性施用生物炭6 a后,土壤增碳、钾效应达到最大,随后逐年减弱,67.5 t·hm~(-2)的生物炭施用量最适宜;施用生物炭可以明显提高玉米产量,提高了9.4%～35.5%。     

生物炭对塿土持水能力的影响

通过连续6年定位试验，探究较长时间施用生物炭对土壤保水作用的影响，以期为塿土区水土保持和土壤改良提供理论参考。田间试验于2011年开始，设4个生物炭施用梯度：对照，不施生物炭（B0）；5 t·hm^-2（B5）；10 t·hm^-2（B10）；20 t·hm^-2（B20）。在2017年测定了土壤含水量、土壤基础理化性质和水分累积蒸发量等。结果表明：生物炭能够显著减小土壤容重、增加土壤孔隙度、饱和含水量和田间持水量，且随着生物炭施入量的增加，各指标变化幅度也增大，B20与B0处理相比，土壤容重减少了8.28%，毛管孔隙度增加了20.17%，饱和含水量与田间持水量分别增加了22.17%和14.86%；生物炭显著增加了土壤团聚体稳定性，B20与B0处理相比，土壤水稳性团聚体含量增加了19.00%，团聚体破坏率和不稳定团粒指数分别降低了11.34%和9.61%；生物炭还可有效抑制土壤水分的蒸发，B10和B20处理的土壤累积蒸发量分别比B0处理减少了7.45%和10.18%。结合逐步回归分析与通径分析发现，生物炭对土壤结构的改良是其促进土壤持水能力的主要原因。土壤孔隙度和有机碳含量是影响土壤饱和含水量的主要因子，影响土壤毛管持水量的主要因子为有机碳含量和土壤毛管孔隙度，而毛管孔隙度与水稳性团聚体含量则解释了绝大部分土壤田间持水量的变化。研究表明生物炭施用可以显著改良土壤结构，提升塿土持水性能，增加干旱半干旱地区土壤的蓄水保墒能力。     

生物质炭对盐土改良效应研究

采用小麦、糜子连续盆栽种植试验方法,研究了添加不同用量的生物质炭后,盐土中基础养分含量、Ph值、阳离子交换量、水溶性盐及其他盐分离子含量的变化,以期为生物质炭在盐土改良中的应用提供参考.结果表明:随生物质炭用量的增加,盐土中有机碳含量明显提高,矿质态氮、有效磷及速效钾变化很小;Ph值略有降低,但各处理间差异不显著;阳离子交换量大幅度增加;水溶性盐含量降低明显,其中Na+、K+、Mg2+及Ca2+降低幅度较大,C1-和SO42-含量也显著降低.在该盆栽试验中,生物质炭对盐土具有良好的改良效果.     

生物炭施用对冬麦田土壤水热环境及土壤呼吸的影响

探究施用生物炭对冬麦田土壤水热因子及土壤呼吸的影响,对生物炭在麦田应用及农田固碳减排有重要的实践意义。2018年10月至2021年6月在关中灌区连续3 a进行了麦田生物炭施用试验,试验设置生物炭施用量水平分别为：0 t·hm^-2·a^-1（C0）、10 t·hm^-2·a^-1（C10）、20 t·hm^-2·a^-1（C20）,通过测定小麦生长季的土壤温度、土壤水分、土壤呼吸速率及产量,明确不同施炭量对冬小麦田土壤水热因子及土壤呼吸的影响。各处理生育期内土壤呼吸速率及全生育期CO₂排放量存在显著性差异（P<0.05）,均表现为C0>C20>C10。生物炭施入增加了生育期内的平均土壤温度,同时显著提高了0～20 cm土壤含水量（P<0.05）,并减弱了土壤水分在生育期内的变化幅度。C10、C20处理3 a平均土壤含水量较C0分别增加了17.0%、29.0%。5 cm及10 cm土壤温度能分别解释土壤呼吸变化的54.7%～...     

生物炭对不同水氮条件下小麦产量的影响

研究生物炭与氮肥互作在不同水分条件下对小麦关键生育期旗叶光合参数、产量与主要农艺性状的影响,探讨生物炭改良不同水肥条件土壤并提高其作物产量的效果与内在机理,可为农田有机物资源合理利用提供理论支撑。本研究采用盆栽试验,生物炭用量设置五个水平(0,1%,2%,4%和6%),氮肥设置N0,N1和N2(0,0.2 g·kg~(-1)和0.4 g·kg~(-1))三个水平,小麦拔节期控制土壤田间持水量的80%和50%模拟正常水分和干旱胁迫两种水分环境。于小麦拔节期和抽穗期测定旗叶光合参数和SPAD值,成熟后对小麦籽粒产量及主要农艺性状进行统计。结果显示:(1)与不施生物炭处理相比,1%和2%生物炭用量平均增产6.62%和11.01%,4%和6%生物炭用量平均减产6.88%和10.1%,同时会导致千粒重、穗粒数和株高的降低;(2)正常水分条件下,1%和2%生物炭用量与N1和N2之间存在协同增产作用,而4%和6%生物炭用量表现出负面效应;(3)干旱胁迫条件下,仅1%和2%生物炭用量与N1存在协同增产作用,生物炭处理削弱N2增产潜力;(4)N0水平下,生物炭处理均表现出促进小麦旗叶光合速率,增加产量的作用;(5)N1条件下,生物炭促进小麦旗叶光合速率且在干旱胁迫条件下效果更明显。总体上生物炭对小麦旗叶光合参数和产量的影响受生物炭用量、氮素水平和水分条件共同制约且存在复杂的交互作用,干旱会限制生物炭与氮肥的协同增产作用;在低肥力土壤上应用生物炭的增产效果较好,而在质地较细且肥力中等的土壤应用时推荐48 t·hm~(-2)(2%)生物炭用量。     

不同氮水平下秸秆、生物质炭添加对旱作农田土壤酸解有机氮组分的影响

为探明不同氮水平下秸秆、生物质炭添加对陇中黄土高原旱作农田土壤酸解有机氮组分的影响,2014年在定西市安定区李家堡镇布设的不同氮水平下秸秆、生物质炭添加定位试验(共9个处理),利用Bremner分级法,对该试验2018年收获后的土壤有机氮组分进行测定与分析。结果表明:在0～30 cm土层(0～5、5～10、10～30 cm土层),各处理酸解总有机氮、酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮、酸解未知态氮含量均随土层的加深而降低,酸解氨基糖态氮含量随土层的加深而增加;较之无炭处理(CN0、CN50、CN100处理的均值),生物质炭添加(BN0、BN50、BN100处理的均值)处理可提升酸解总有机氮含量10.12%、9.14%、7.61%(土层由上至下),提升酸解氨态氮含量15.02%、16.25%、17.19%(土层由上至下),提升酸解氨基酸态氮含量13.31%、11.84%、8.74%(土层由上至下),其中BN100处理下对其提升效应最显著;较之无炭处理(CN0、CN50、CN100处理的均值),秸秆添加处理(SN0、SN50、SN100处理的均值)可提升酸解氨基糖态氮含量26.46%、26.51%、25.78%(土层由上至下),其中SN100处理下对其提升效应最显著;不同处理下,有机氮各形态的分布趋势为酸解氨基酸态氮酸解氨态氮酸解未知态氮酸解氨基糖态氮。总之,BN100处理对酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮提升效应最显著,进而增加土壤供氮潜力,可筛选为该区春小麦栽培的合理施肥方式。     

生物炭配施沼液对番茄根区土壤养分环境的影响及评价

为探明施用生物炭对沼液灌溉时作物根区养分滞留量的影响，将生物炭的强吸附特性与沼液绿色有机的特点相结合，在2019年和2020年开展两季大田试验，设置1个当地常规化肥处理(CF)和4个沼液-生物炭处理(沼液浓度20%,T₀、T_0.5、T_1.0、T_2.0处理生物炭施用量分别为0%、0.5%、1.0%、2.0%,质量比),探求不同生物炭施加量配施沼液对番茄根区土壤养分环境的影响，并采用层次分析法(AHP)进行了评价。结果表明：灌溉沼液浓度为20%时，番茄根区0～60 cm土层土壤全氮、硝态氮、铵态氮、有机质含量以及0～40 cm土层土壤pH值随生物炭施加量的增加而逐渐增大，T_2.0处理土壤全氮、硝态氮、铵态氮和有机质含量均高于其他处理；层次分析法对生物炭配施沼液处理下番茄根区土壤养分环境质量评价的结果表明，各处理对根区土壤养分环境质量的影响表现为：T_2.0>T_1.0>T_0.5>T₀     

拮抗链霉菌26B的筛选及其在不同含水量土壤中对白菜软腐病的防病效果

为挖掘防治白菜软腐病的生防菌,本研究采用牛津杯法从38株白菜根际放线菌中筛选到一株拮抗放线菌26B,通过形态学观察和16S rRNA基因序列分析将菌株26B初步鉴定为链霉菌。该菌除菌发酵滤液对供试的白菜软腐病菌Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliensis BC1及3种马铃薯黑胫病菌均表现较高的抑菌活性,其中对白菜软腐病菌抑菌直径达到23.97 mm。萌发试验表明,白菜种子经26B除菌发酵滤液浸种后发芽势、发芽指数、根长及鲜重显著增加。采用浸根法测定菌株26B除菌发酵滤液对软腐病菌荧光标记菌株BC1-gfp在白菜根部定殖量的影响,浸根处理后48 h,白菜根上BC1-gfp的数量达到2.3×10⁹ CFU/g;未从26B除菌发酵滤液与BC1-gfp菌悬液混和处理（体积比10%）的白菜根上检测到病原菌。盆栽防病试验结果表明,在含水量为14%和20%的土壤中,菌株26B除菌发酵滤液对白菜软腐病的防效分别达96.0%和89.8%。上述结果表明,链霉菌26B是一株具有潜在开发应用价值的生防菌株,将链霉菌26B应用与土壤水分管理相结合可进一步提高其防病效果。     

Effects of three types of soil amendments on yield and soil nitrogen balance of maize-wheat rotation system in the Hetao Irrigation Area,China

Excessive fertilization combined with unreasonable irrigation in farmland of the Hetao Irrigation Area (HIR), China, has resulted in a large amount of nitrogen (N) losses and agricultural non-point source pollution. Application of soil amendments has become one of the important strategies for reducing N losses of farmland. However, there is still no systematic study on the effects of various soil amendments on N losses in the HIR. In this study, three types of soil amendments (biochar, bentonite and polyacrylamide) were applied in a maize-wheat rotation system in the HIR during 2015-2017. Yields of maize and wheat, soil NH₃ volatilization, N₂O emission and NO₃^- leaching were determined and soil N balance was estimated. The results showed that applications of biochar, bentonite and polyacrylamide significantly increased yields of maize by 9.2%, 14.3% and 13.3%, respectively, and wheat by 9.2%, 16.6% and 12.3%, respectively, compared with the control (fertilization alone). Applications of biochar, bentonite and polyacrylamide significantly reduced soil N leaching by 23.1%, 35.5% and 27.1%, soil NH₃-N volatilization by 34.8%, 52.7% and 37.8%, and soil N surplus by 23.9%, 37.4% and 30.6%, respectively. Applications of bentonite and polyacrylamide significantly reduced N₂O-N emissions from soil by 37.3% and 35.8%, respectively, compared with the control. Compared with application of biochar, applications of bentonite and polyacrylamide increased yields of maize and wheat by 5.1% and 3.5%, respectively. Our results suggest that soil amendments (bentonite and polyacrylamide) can play important roles in reducing N losses and increasing yield for the maize-wheat rotation system in the HIR, China.