施用小麦秸秆炭对灌耕风沙土土壤养分含量及玉米产量的影响

【目的】研究生物炭对灌耕风沙土改良效果。【方法】以灌耕风沙土为供试土壤,小麦秸秆炭为供试材料,采用田间定位试验,设置4个处理,分别为(1)不施炭(CK);(2)67.5 t/hm²生物炭;(3)112.5 t/hm²生物炭;(4)225.0 t/hm²生物炭。玉米生长后期测定产量,采集土壤分析相关养分指标。【结果】0~20 cm和20~40 cm土层,与对照相比,施用小麦秸秆炭对灌耕风沙土土壤pH值影响不明显。与对照相比,施用小麦秸秆炭能够显著增加灌耕风沙土土壤全氮、有机质、速效氮及速效钾含量,在0~20 cm土层分别增加了14.5%～29.6%,、48.9%～89.5%、28.7%～93.5%、6.9%～31.3%。在20~40 cm土层分别增加了38.1%～56.0%、24.9%～40.1%、30.8%～68.1%、15.6%～45.2%。施用小麦秸秆炭处理能够明显增加玉米产量,增产了28.7%～49.2%。【结论】施用小麦秸秆炭能够提高灌耕风沙土的土壤肥力,增加作物产量。     

新疆水稻田土壤团聚体及有机碳动态变化

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对土壤物理化学性质及生物化学性质具有重要影响。通过湿筛法对新疆水稻土团聚体及其有机碳的变化进行研究。结果表明：稻田土壤总有机碳随着种植水稻时间的延长而增加,种植水稻100a土壤总有机碳比荒地的增加了28.35g/kg;荒地开垦种植水稻后,随着种稻时间的延长,土壤水稳性团聚体（〉250μm）和微团聚体（53～250μm）显著增加,〈53μm矿物结合态团聚体则显著下降;水稳性团聚体和微团聚体有机碳随植稻时间的延长而显著增加,矿物结合态有机碳含量呈现下降趋势,不同粒级土壤团聚体有机碳之间存在明显差异。荒地开垦种植水稻有利于新疆水稻田土壤总有机碳、水稳性团聚体及其有机碳的积累,有利于土壤结构的改善和提高。     

生活垃圾堆肥在城市绿化草坪草上效果的研究

为使生活垃资源化综合利用,通过栽培试验,研究了生活垃圾堆肥对草坪草生长的影响,找出生活垃圾资源化的新途径。结果表明土壤中配以生活垃圾堆肥物对草坪草生长有明显的促进作用,能提高草坪草叶绿素含量及增加草坪草生长速度（株高、叶宽）,对草坪草种子的发芽有明显的抑制作用。土壤和生活垃圾堆肥物比例为4：1时,草坪草发芽率、叶绿素含量、生长速度等明显优于对照。生活垃圾堆肥物用于草坪栽培基质中,能使草坪草获得了良好的生物效应,既解决城市生活垃圾的出路,又可以降低草坪的生产成本。     

棉秆生物质炭对两种石灰性土壤速效磷、速效钾的激活效应研究

[目的]研究棉秆生物质炭对灰漠土、风沙灌淤土速效磷、钾的影响.[方法]采用室内培养试验,分别以两种土壤为研究对象,设置四个处理,分别为空白土壤(CK)、土壤质量0.5;的棉秆炭(0.5;BC)、土壤质量1.0;的棉秆炭(1.0; BC)、土壤质量2.0;的棉秆炭(2.0; BC);检测不同培育时间,两种土壤的pH、速效磷、速效钾、阳离子交换量(CEC)的变化.[结果]棉秆炭(BC)呈现碱性,随着添加量的增加,不同程度的提高两种土壤pH、速效磷、速效钾、阳离子交换量.其中棉秆炭高剂量(2;)处理能明显提高两种土壤速效磷、速效钾(P＜0.05),增加幅度分别为25.21; ～45.79;、10.24; ～ 28.05;、23.34; ～ 101.17;、38.95; ～62.36;.[结论]棉杆炭具有激活两种土壤速效磷、速效钾的效应,对土壤保肥能力有一定的影响.     

生活垃圾堆肥对土壤重金属含量及玉米产量、品质的影响

[目的]评估一定时期内施入生活垃圾堆肥对土壤重金属及玉米产量、品质的影响.[方法]以玉米为供试作物,施用化学肥料为对照,通过施用不同量的生活垃圾堆肥和化肥配合,研究连续两年施入垃圾堆肥对土壤和玉米籽粒重金属累积的影响.[结果]通过连续两年试验,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾随施肥量的增加而增加,土壤肥力明显提高;而Cd、Pb、As、Hg等4种重金属含量随垃圾堆肥用量的增加而增加,Cr含量基本不变;玉米籽粒中Cr、Cd含量随垃圾堆肥用量的增加而增加.各处理土壤5种重金属Hg、Cd、Cr、As、Pb含量均未超出《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)的二级标准.玉米籽粒中Hg、Cd、Cr、As、Pb含量未超出国家食品卫生标准的标准值.当施肥量为30 000 kg/hm2时,玉米产量较对照有明显增加(P＜0.05).[结论]一定时期内,适量垃圾堆肥农用短期内能提高土壤肥力,并且不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米籽粒的食用,使用多年后应及时监测.     

生物炭的施入对Cr(Ⅵ)胁迫条件下玉米幼苗的生理响应及铬吸收的影响

为了研究生物炭的施入对Cr(Ⅵ)胁迫条件下玉米幼苗的生理响应及铬吸收的影响。以玉米为供试作物,试验设5个处理,测定了玉米苗的地上和地下生物量,叶片丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活、过氧化物酶活、过氧化氢酶活等生理生化指标,并测定了玉米根系、地上部分的Cr含量。试验结果表明:在Cr(Ⅵ)胁迫条件下,地上部分鲜重相对于CK1增幅分别为12.73%、32.73%、38.40%,其中BC450、BC600处理相对于CK1达到显著性差异(P<0.05);BC600处理根系铬含量仅为1.258 mg/kg,相对减少铬吸收量65.75%,同时地上部分铬含量仅为0.36 mg/kg;丙二醛、脯氨酸、CAT酶活、POD酶活、SOD酶活等指标随明显增加(P<0.05);其中BC600的处理相对于铬胁迫CK1明显降低丙二醛、脯氨酸含量、POD、CAT、SOD酶活(P<0.05),而使可溶性蛋白、可溶性糖含量明显增加(P<0.05)。通过综合评定,施用生物炭处理,玉米苗期受到的Cr(Ⅵ)胁迫程度低于对照,生物炭对Cr(Ⅵ)具有一定的固定效应,其中BC600处理最为明显。     

胡杨种子细胞蛋白体超微结构在贮存过程中的变化

胡杨种子子叶细胞储存物主要是蛋白质，随着种子储存时间的延长，30d内胡杨种子子叶细胞中的蛋白体发生了快速降解，其降解方式有以下3种：内部降解类型、周边降解类型、内部和周边同时降解类型。降解总趋势是从子叶的中央细胞向表层细胞扩展，这与成熟种子在30d贮存期内萌发率快速降低相对应，由此推断，蛋白体的降解是种子萌发率骤然下降的原因之一。     

炭化温度和时间与棉杆炭特性及元素组成的相关关系

为了揭示炭化温度和时间对生物质炭特性及元素组成的影响,以棉花秸秆为生物质炭制作原料,对比研究不同炭化温度（300、450、600℃）和时间（0.5、1、2、4、6 h）制备的棉秆炭的pH值、阳离子交换量（CEC）、电导率等特性及有机碳、氮和矿质元素含量及其间的相互关系。结果表明：棉秆炭化出炭率、棉秆炭有机碳含量随炭化温度的升高和时间的延长而降低（出炭率： 48.66%（300℃）>35.39%（450℃）>31.06%（600℃）,有机碳：564.02 g/kg（300℃）>405.94 g/kg（450℃）>259.36 g/kg（600℃）;在300℃下,pH值随着时间的延长而增大,450℃和600℃下基本保持在10.5左右;电导率随炭化温度的升高而增加,在炭化时间内变化不明显,且炭化温度300～450℃对棉秆炭的电导率影响相对较小,600℃影响较大;CEC随炭化温度的升高而降低,在300℃下随炭化时间的延长而增大,450和600℃下则降低。棉秆炭中全磷,全钾,速效钾,钙,镁含量随着温度的升高和时间的延长逐渐增加,全氮和碱解氮则相反,速效磷含量则表现出90.07 mg/kg（450℃）>60.72 mg/kg（600℃）>20.18 mg/kg（300℃）的变化趋势。炭化温度和时间与棉秆炭指标间相关分析表明,炭化温度和时间与出炭率、CEC、有机碳、全氮和碱解氮间呈负相关,与pH值、全磷、全钾、速效磷、速效钾、钙和镁含量呈正相关。综合分析,低温短时间（300℃,1～2h）制备的棉秆炭对农业利用预期效应较好,该研究结论为新疆棉秆炭的制备和农业利用提供理论依据和数据支撑。     

耕作年限对棉田土壤颗粒及矿物结合态有机碳的影响

研究耕作年限对棉田土壤颗粒及矿物结合态有机碳的影响.以相应荒地为对照,选取南北疆兰州湾、31团和普惠农场3个典型绿洲不同耕作年限土壤为研究对象,应用物理分组方法研究颗粒及矿物结合态有机碳的变化规律.结果表明:耕作有利于棉田土壤总有机碳的积累,耕作(0～5年)总有机碳增加迅速,年均增加在0.65 g/kg以上;颗粒有机物、有机碳和颗粒有机碳的分配比例在耕作0～10年间增加,较荒地分别增加50.12％,263.64％,79.79％,10年后下降.矿物结合态有机碳含量则随耕作年限的延长递增,矿物结合态有机物含量变化趋势与颗粒有机物相反.土壤有机碳在耕作1～10年增加,有利于土壤质量的提高,是荒漠区土壤碳汇,是合理的耕作年限.     

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%。