添加碳酸盐岩对好氧堆肥发酵过程、养分和腐熟度的影响

为探索农用矿物“西班牙河”碳酸盐岩作为堆肥添加剂对堆肥发酵效果的影响,以动物源堆肥(猪粪堆肥)和植物源堆肥(包菜堆肥)为例,研究碳酸盐岩对堆肥发酵过程(堆肥温度、有机碳动态、全氮动态、碳氮损失)、堆肥产品养分(全氮、全磷、全钾、全钙、全镁)和腐熟度(电导率、种子发芽指数)的影响。试验设置不添加碳酸盐岩对照和添加碳酸盐岩两个处理。结果表明:猪粪堆肥中,与对照相比,添加碳酸盐岩处理堆肥整个发酵阶段平均温度、碳损失、氮损失、全磷、全钙、全镁、种子发芽指数分别提高了 2.0%、16.1%、56.2%、16.5%、189.8%、26.6%、5.3%,全氮、全钾、电导率分别降低了 18.9%、14.2%、27.3%。类似的,添加碳酸盐岩后,包菜废弃物堆肥整个发酵阶段平均温度、碳损失、氮损失、全磷、全钙、全镁、种子发芽指数分别提高了 0.7%、21.1%、169.1%、186.6%、164.0%、148.7%、6.3%,全氮、全钾、电导率分别降低了 26.4%、18.5%、38.3%。因此,碳酸盐岩一方面促进了堆肥发酵,提高堆肥安全性及磷、钙、镁含量,但另一方面也加剧了碳、氮、钾损失。     

氮肥运筹与硅锌肥配施对虾稻1号产量和品质的影响

为探讨优质食味籼稻虾稻1号产量和品质协同提升栽培技术,在施氮量180 kg/hm²水平下,研究3种基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例(7∶3∶0、5∶3∶2和3∶3∶4,分别记作N₇₊₃₊₀、N₅₊₃₊₂和N₃₊₃₊₄)并配施硅锌肥处理对虾稻1号产量和品质的影响。结果表明,不同处理下虾稻1号产量整体表现为N₇₊₃₊₀5+3+2≈N₃₊₃₊₄。提高氮肥在穗肥中的比例,虾稻1号糙米率、精米率和整精米率呈先增加后降低趋势,而胶稠度和蛋白质含量呈上升趋势。其中,氮肥运筹对整精米率的影响达到显著水平,对蛋白质含量的影响达到极显著水平。相同氮肥运筹方式下,配施硅肥或硅锌肥均表现出一定的增产效应,但对稻米品质指标的影响均未达到显著水平。综上所述,N₅₊₃₊₂运筹方式可实现虾稻1号产量与品质的协同提升,而配施硅锌肥有助于其产量进一步提升。     

中药渣有机肥施用对土壤理化性质及枳壳产质量的影响

为促进中药渣循环利用,提升枳壳产量与品质,减少化肥施用,研究中药渣有机肥配施化肥对枳壳产量、土壤理化性质和药理有效成分含量的影响。结果表明,相比全施化肥,中药渣有机肥替代部分化肥增加了土壤有机质含量和pH值,缓解了土壤酸化,改良了土壤结构,提高了土壤微生物和蚯蚓数量,活化了土壤有效养分,有助于枳壳柚皮苷、新橙皮苷、芸香柚皮素、柚皮素等7种有效成分和总含量的积累,促进了酸橙树的生长和枳壳增产提质。中药渣有机肥替代部分化肥并适当减施50%磷肥(F2,N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1)的枳壳产量最高,为935.2 kg/hm²,相比全施化肥(CK,N∶P2O5∶K2O=1∶1∶1),产量提高17.5%,枳壳有效成分总含量提高39.6%。因此,在酸橙栽培过程中,推荐种植户采用有机肥替代部分化肥作基肥施用,促进土壤养分循环利用,节约养分投入量,实现枳壳的增产提质。     

三种植物对土壤镉的富集效果研究

为筛选出适应中轻度重金属镉（Cd）污染农田的富集植物,以生物质高粱、甜高粱（Sorghum bicolor‘Dochna’）和蓖麻（Ricinus communis L.）为材料,通过田间试验研究这3种植物的生长情况及其对Cd的富集特征。结果表明,生物质高粱地上部生物量为22.574 8 t/hm²,是甜高粱和蓖麻地上部生物量的1.2、5.1倍。3种富集植物各器官中Cd的富集含量均表现为茎秆>叶片>穗,生物质高粱和甜高粱茎秆和叶片中Cd的富集系数均超过1。生物质高粱、甜高粱和蓖麻当季地上部可移除Cd的总量分别为24.66、17.72、1.57 g/hm²。在3种富集植物中,生物质高粱生物量最大,对Cd富集能力强,是一种潜在的Cd污染修复植物资源。     

生物炭对土壤钾素生物有效性影响的研究进展

土壤缺钾已成为影响作物产量和品质,限制我国农业可持续发展的重要因素之一,亟待深入开展如何提高土壤钾素生物有效性的相关研究。本文收集整理了近年来研究者比较感兴趣的生物炭对土壤肥力,特别是对土壤钾素生物有效性影响的相关资料,从生物炭影响土壤温度、水分、p H值、阳离子交换量、微生物生物量与活性、作物根系生长与活动等方面论述了生物炭影响土壤钾素生物有效性的可能机理,并提出了今后需要深入研究的方面。     

一种磁性固体螯合材料对农田土壤Cd的移除修复效果研究

通过室内模拟试验,开展了投加一种磁性固体螯合材料(Magnetic solid chelator,MSC)并进行磁选回收对农田土壤Cd的移除修复效果、MSC回收率及磁选物质螯合捕集Cd能力的研究。结果表明,投加0.4%~1.2%的MSC材料并进行磁选回收对总Cd和有效态Cd的去除率分别为15.91%~17.69%和33.33%~50.26%,而MSC的回收率在74.01%~94.33%之间,有随投加量增加而增加并逐渐趋于稳定的趋势;磁选物质(主要为MSC材料)螯合吸附的Cd含量在19.31~25.72 mg·kg~(-1)之间,在0.4%处理中最高,显著高于0.8%、1%和1.2%处理,有随MSC材料回收量的增加而降低的趋势。0.8%和1.2%投加量时磁选物质螯合捕集的Cd能较好地解释土壤被去除的那部分Cd。处理后水样中的Cd含量低于我国地表水环境质量标准(GB 3838—2002)中的Ⅰ类标准(0.001 mg·L~(-1)),不会成为新的污染源。因此,MSC材料对农田土壤Cd具有一定的移除修复效果,为农田土壤重金属修复提供了一种新方法。     

秸秆还田是秸秆资源化利用的现实途径

秸秆资源化利用主要包括农业利用(肥料化、饲料化、基料化)和工业利用(燃料化、原料化)两大类。在国家层面上，目前的原则为“多元利用、农用优先”，但对于肥料化、饲料化、基料化这三化并没有设立优先原则。本文在比较秸秆农业利用的历史、与农业产业结构调整的关系、自然适应性、经济效益、生态效益等后，认为在当前农业形势下，秸秆还田是最优、最现实的农用模式。此外，还从秸秆腐解规律及其调控的角度证明了秸秆还田是一个可以长期持续的过程。因此，建议在国家层面上树立“多元利用、农用优先、还田为主”的秸秆资源化利用原则，并从秸秆还田补贴、农机农艺配套、病虫草害控制及新型秸秆腐熟剂等方面进一步完善当前的秸秆还田政策及技术。     

生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉吸收的影响

为探讨生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉(Cd)吸收的影响,采用盆栽试验,研究了在中、轻度Cd污染土壤(以YB1、YB2表示)上分别进行0、2%和5%3个生物炭用量(以B0、B2、B5表示)配施0、200、500 mg·kg~(-1)3个施氮水平(以N0、N200、N500表示)对土壤理化性质、有效Cd含量、高粱光合特性及其Cd吸收的影响。结果表明:两种土壤上,增加生物炭用量能提高土壤pH和有机质含量,并在5%添加量时显著降低土壤CaCl_2-Cd含量;氮肥水平仅在YB1土壤上显著影响土壤CaCl_2-Cd含量。YB1土壤上,氮肥水平对高粱净光合速率、气孔导度和蒸腾速率有显著影响,均有随施氮量增加而增加的趋势;而高粱地上部Cd含量与CaCl_2-Cd含量显著正相关,在B5N0处理中最低(3.87 mg·kg~(-1)),B0N200处理中最高(6.79 mg·kg~(-1))。YB2土壤上,生物炭用量对高粱净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均有极显著影响,气孔导度和蒸腾速率有随生物炭用量增加而降低的趋势;高粱地上部Cd含量与气孔导度、蒸腾速率显著正相关,与生物量显著负相关,在B2N500处理中最低(3.79 mg·kg~(-1)),B0N0处理中最高(5.32 mg·kg~(-1))。研究表明,生物炭与氮肥配施能影响土壤理化性质、高粱光合特性和生长等因素,进而影响高粱地上部对Cd的吸收,不同土壤条件下影响高粱地上部Cd吸收的主要因素存在差异。     

一种磁性固体螯合材料对农田土壤Cd的移除修复效果研究

通过室内模拟试验,开展了投加一种磁性固体螯合材料（Magnetic solid chelator, MSC）并进行磁选回收对农田土壤Cd的移除修复效果、MSC回收率及磁选物质螯合捕集Cd能力的研究。结果表明,投加0.4%~1.2%的MSC材料并进行磁选回收对总Cd和有效态Cd的去除率分别为15.91%~17.69%和33.33%~50.26%,而MSC的回收率在74.01%~94.33%之间,有随投加量增加而增加并逐渐趋于稳定的趋势;磁选物质（主要为MSC材料）螯合吸附的Cd含量在19.31~25.72 mg·kg^-1之间,在0.4%处理中最高,显著高于0.8%、1%和1.2%处理,有随MSC材料回收量的增加而降低的趋势。0.8%和1.2%投加量时磁选物质螯合捕集的Cd能较好地解释土壤被去除的那部分Cd。处理后水样中的Cd含量低于我国地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中的Ⅰ类标准（0.001 mg·L^-1）,不会成为新的污染源。因此,MSC材料对农田土壤Cd具有一定的移除修复效果,为农田土壤重金属修复提供了一种新方法。     

生物炭及其与化肥配施对灰潮土土壤理化性质、微生物数量和冬小麦产量的影响

为弄清生物炭在灰潮土上的施用效果,促进生物炭的科学应用。采用田间试验,研究了空白对照(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(F)和生物炭与化肥配施(BF)4个处理对灰潮土土壤理化性质、微生物数量和冬小麦产量的影响。结果表明：单施生物炭与空白对照相比,以及生物炭化肥配施与单施化肥处理相比,施用生物炭均能显著提高土壤有机碳和速效钾含量,但对土壤容重、pH、碱解氮、速效磷的影响不显著;施用生物炭后土壤中的细菌和放线菌数量增加且在越冬期达到显著差异水平,但真菌数量表现出一定的降低趋势。与空白对照相比,单施生物炭秸秆和籽粒干重分别增加6.8%和4.2%;与单施化肥相比,生物炭与化肥配施秸秆和籽粒干重分别提高4.4%和16.5%。因此,生物炭能有效改善灰潮土土壤理化性质,提高细菌和放线菌数量,且在一定程度上促进冬小麦产量的提高。