生物质炭对土壤养分及设施蔬菜产量与品质的影响

【目的】 我国是世界最大的温室蔬菜生产国,但随着种植年限的增长,温室设施栽培中土壤次生盐渍化、蔬菜品质降低及作物减产等问题日益突出。本文以生物质炭为土壤改良剂施用于温室大棚蔬菜栽培中,分析其对蔬菜生长和土壤养分供应的影响,从而探索一种绿色可持续发展的设施农业生产方式。同时,也为生物质炭在大棚蔬菜栽培中的合理施用提供依据。 【方法】 采用田间试验方法,以温室大棚西芹和茄子为研究对象,试验共设5个生物质炭施用水平,分别为0、20、40、80和160 t/hm2,依次记为B0、B20、B40、B80和B160处理。分析了蔬菜产量、西芹植株硝酸盐含量、茄子维生素C含量及过氧化氢酶活性和土壤养分含量。 【结果】 与B0相比,B20和B160处理能够提高西芹产量,增产幅度分别达31.6%和30.3%,B40和B80处理对西芹产量无显著影响;B20处理对西芹硝酸盐含量无显著影响,B40、B80和B160处理显著降低了西芹植株硝酸盐含量,降低幅度分别达37.0%、37.2%和49.1%,但处理间差异不显著。施用生物质炭对茄子产量、茄子维生素C含量与过氧化氢酶活性影响不显著,当施用量达160 t/hm2时,反而抑制了茄子果实氮、磷养分积累。与B0相比,施用生物质炭有效增加了西芹收获后土壤速效钾含量,其中,B80和B160处理增加幅度分别为95.8%和196.2%;茄子收获后,B160处理土壤速效钾增加幅度达165.5%。施用生物质炭对土壤有效磷含量无显著影响,对土壤碱解氮含量的影响较为复杂,即对西芹收获后土壤碱解氮含量影响不显著,却降低了茄子收获后土壤碱解氮含量,其中,B40、B80和B160处理降低幅度分别达11.7%、10.0%和20.3%。经济效益分析表明,B20处理温室大棚经济收益最高,与B0相比纯收入增加9.4%;随着生物质炭施用量增多,肥料投入成本加大,B160处理收益最低。 【结论】 在本试验条件下,生物质炭用量为20 t/hm2时增产效果最好,且温室大棚收益最高,而对蔬菜品质无显著影响;当其施用量为40 t/hm2时能显著降低西芹硝酸盐含量。因此,需要继续研究生物质炭施用量在20～40 t/hm2之间的最适量,达到既能提高蔬菜产量又能改善品质的目的。      

京东板栗叶片主要矿质营养元素含量及其变化特征

京东板栗是品质比较优良的栗种,也是北京地区重要的干果,目前对其矿质元素营养特性了解得很少.本研究通过定期采取营养枝和结果枝叶片样品,分析其N、P、K、Ca、Mg、B、Zn、Fe、Mn、Cu含量,旨在研究京东板栗矿质营养元素含量及其变化特征,为板栗营养调控,提高产量,改善品质提供科学依据.研究结果表明:营养枝与结果枝叶片的P、K、Cu、Mg含量差异很小,且几乎不随植株生长发育而变化;其他营养元素含量及其变化,随叶片部位和植株生长发育时期而异,一般都表现为逐渐增加的趋势,特别是Zn、Mn含量几乎直线增加.营养枝叶片的N、Zn、Fe的含量,在生殖生长时期高于结果枝,而B的含量则相反;营养枝叶片含Ca量总是低于结果枝叶片,而Cu正好相反.     

红壤和潮土添加不同生物质炭后等温吸附磷酸盐的变化

为了解不同生物质炭对土壤等温吸附磷酸盐的影响,选取桃木、花生壳和玉米秸秆,在300和500℃下通过慢速热裂解制备生物质炭,按0%、0.5%、1%、3%和5%质量比加入到红壤和潮土中,经过4次干湿交替平衡后,加入系列磷酸盐溶液,测定其等温吸附特征。结果表明:1)所有土壤磷酸盐等温吸附行为均可用Langmuir方程进行拟合,添加活性炭均降低了红壤和潮土的等温吸附参数,而添加生物质炭显著地提高了红壤磷酸盐最大吸附量(q_m),q_m值平均提高了11%;但潮土的q_m值显著降低,平均降低了30%,而K_L(Langmuir等温吸附常数)和最大缓冲容量(MBC)平均分别提高了179%和69%。这说明生物质炭对磷酸盐等温吸附的影响不仅取决于土壤属性,而且与生物质炭特性及其用量也存在一定的联系,q_m值与K_L及MBC值之间的关系就反映出这种复杂性,相关的机理还有待进一步研究。     

有机肥替代化肥对京郊夏播青贮玉米生长与饲料品质的影响

青贮玉米是当前玉米生产中的重要形式,有机肥替代化肥是提高青贮玉米生产效益的重要途径。本研究旨在通过田间试验为青贮玉米生产中实施有机肥替代化肥行动提供实验依据。试验设置4个处理:(1)100%化肥N,(2)70%化肥N+30%有机肥N,(3)40%化肥N+60%有机肥N,(4)100%有机肥N。测定指标包括生育期内植株生长状况(株高、叶绿素含量、叶面积系数、干物质积累)和收获期青贮玉米产量与品质指标,得到以下结果:(1)对植株生长而言,有机肥替代化肥不影响株高和叶绿素含量,显著影响叶面积系数、茎叶含N量和干物质产量;(2)对于青贮玉米品质而言,有机肥替代化肥能够提高整株粗蛋白含量和叶片粗蛋白回收量,降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量,提高整体品质。从青贮玉米产量和品质上看,本研究条件下以30%有机肥替代化肥的效果最佳。     

8种耐盐植物与脱硫石膏对河套灌区盐碱土水稳定性团聚体的影响

为了探究种植不同耐盐植物配合施用脱硫石膏对河套灌区盐碱土水稳定性团聚体的影响,本研究在内蒙古河套灌区硫酸盐盐碱土上种植8种典型的耐盐植物,配合施用脱硫石膏,比较种植前后土壤水稳定性团聚体特征,以期筛选出适宜的耐盐植物。结果表明,种植耐盐植物后,<0.01 mm团聚体质量分数降低了44%~65%,而>0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体显著增加了95%~203%和21%~66%,0.053~0.01 mm团聚体质量分数没有发生显著的变化;各级团聚体有机碳和全氮显著提高,尤其是>0.25 mm水稳性团聚体,有机碳和全氮含量分别增加了13%~90%和75%~179%。不同耐盐植物存在明显的差异,其中多年生豆科植物的效果更为明显。>0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体质量分数与土壤pH、EC值、Na⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和Cl^-含量呈显著的负相关关系,但与有机碳和全氮含量呈极显著的正相关关系,而<0.01 mm团聚体质量分数则与之相反。可见,盐分离子决定小团聚体,而大团聚体取决于有机质含量,种植耐盐植物由于降低盐分含量,同时提高有机质含量,从而促进盐碱土矿质土粒团聚作用,形成较大的水稳定性团聚体,多年生耐盐植物柳枝稷、紫花苜蓿、草木犀等效果更好,可有效地改良本地区盐碱土。     

植物残体分解液淋洗对土柱 Ca2+ 淋失量的影响

选取紫花苜蓿、羊草、冷蒿3种北方草原代表性的草本植物,通过土柱淋洗试验,研究植物残体分解液淋洗对土壤溶液Ca2+ 含量的影响.结果表明,不同的植物残体种类和分解期对淋洗后土柱中溶液相Ca2+ 总量的影响不同,其中羊草初期分解液导致的降低量最大,促进土壤碳酸盐的溶解,而紫花苜蓿初期分解液的降低量最小,有利于土壤碳酸盐的稳定.因此,植被自然更替(草场退化)或人为更替(退耕还草)时会影响到土壤溶液中Ca2+ 的浓度,进而影响土壤中碳酸盐的沉淀-溶解平衡,最终导致土壤无机C库的增减.     

燕麦与脱硫石膏对内蒙古河套地区盐渍化土壤肥力的影响

内蒙古河套地区土壤盐渍化格外严重,盐渍化土壤改良是农业生产及生态环境建设面临的主要问题。生物与化学技术结合是盐渍化土壤改良发展方向之一,为了探讨燕麦和施用脱硫石膏结合对本地区盐渍化土壤肥力的影响,采用田间试验方法,设置种植燕麦和施用脱硫石膏（30t／hm。）2个处理,在春季灌溉洗盐后采取土壤样品,在燕麦收获期采取植物和土壤样品,测定植物生物量和NPK含量,以及土壤pH、EC、盐分离子含量,有机质、全氮、有效氮磷钾等指标。结果表明：春季灌溉洗盐,能够大幅度降低土体各层土壤pH、EC和盐分离子含量,尤其是表层土壤降低的幅度更大,pH和EC分别降低了14％～17％和7％～69％。主要盐分离子Na‘和SO。。。分别降低了80％和39％,施用脱硫石膏对灌溉洗盐没有显著的影响。施用脱硫石膏对燕麦生长表现出一定的促进作用,但对其NPK营养有负面的影响。种植燕麦显著地降低了土壤盐分含量,但对土壤养分的影响比较小;同时施用脱硫石膏,对降低盐分没有显著的作用,但可提高有机质、有效氮磷钾含量,表现出一定的交互作用效应。     

酸性和碱性土壤中芒草生物质炭激发效应的特征与差异

生物质炭是高度芳构化物质,具有极强的物理、化学、生物稳定性,被视为极具潜力的碳封存措施之一。然而,生物质炭施入土壤后,可能会加速土壤有机碳矿化,即产生激发效应。根据δ13C分析原理,向长期种植C3植物、pH为3.70和7.60的两种土壤中,分别加入利用C4植物芒草在350℃(BC350)和700℃(BC700)制成的生物质炭,室内培养180d,定期采样测定CO2和δ13C,以期证实并定量测定生物质炭的激发效应。结果表明,加入生物质炭的土壤,尤其是加入低温生物质炭(BC350)的土壤,有机质矿化明显加快,即产生明显的正激发效应,酸性和碱性土壤的激发效应分别为CO2-C 250和319 mg kg-1。此外,从物理、化学和生物学角度,探究生物质炭激发效应的机理。     

冬春季植被残体覆盖对内蒙古河套地区盐碱土盐分的影响

春季是内蒙古河套地区土壤返盐和积盐最严重的季节。本研究在内蒙古河套地区典型盐渍化土壤上设置田间试验,比较紫花苜蓿、羊草、碱茅、柳枝稷、草木樨、猪毛菜和燕麦植株残体冬春季地表覆盖下,表层土壤pH及盐分含量的差异,以期筛选出合适的冬春季植被。结果表明,冬春季植被残体地表覆盖抑盐效果明显,表层土壤EC值降低了42%~73%,平均为61%,这可能是由于Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)及Cl~-含量降低所致;但土壤pH值、CO_3~(2-)和HCO~(3-)含量有所升高。总体来看,多年生植被残体覆盖抑制盐分表聚的效果更好一些,其中紫花苜蓿、羊草和柳枝稷,较适于用作本地区冬春季地表覆盖植被。