生物炭与秸秆配施对设施土壤有机碳矿化及理化性质的影响

[目的]研究不同温度制备生物炭与秸秆配施对设施菜地土壤有机碳矿化特征及土壤理化性质的影响.[方法]以北京郊区设施菜地土壤为研究对象,进行室内矿化培养试验.[结果]生物炭与秸秆配施显著提高土壤有机碳矿化速率和累积矿化量,而单施生物炭对两者影响较小.添加300℃生物炭处理的土壤有机碳累积矿化量比添加600℃生物炭的处理高2.6％～17.6％,土壤有机碳累积矿化量随着秸秆添加量的增加而增大.生物炭的添加降低土壤有机碳的相对矿化潜力,额外添加等量秸秆也未能完全抵消生物炭对土壤有机碳相对矿化潜力的抑制作用.单施生物炭和生物炭与秸秆配施均显著提高土壤pH值和电导率.与单施生物炭相比,生物炭与秸秆配施对土壤有机质、碱解氮、有效磷含量的提升效果更为显著.[结论]施用生物炭对提高设施土壤有机质含量和碳库稳定性、促进固碳减排具有重要意义.而生物炭与秸秆配施不仅能够发挥生物炭的固碳功能,也能够提供更多的有效养分,更有利于改善设施土壤质量和促进土壤养分平衡.     

太岳山油松林土壤活性碳和微生物特性随外源有机物的变化规律

为探讨不同外源碳添加对森林土壤微生物—土壤酶—活性碳库系统的影响规律,在山西太岳山油松林展开了外源碳添加的野外控制试验.试验设计为5种处理,按照250 g·m-2的当量,分别向油松林表层土壤中添加了生物炭、玉米秸秆、辽东栎叶、油松叶和木屑等有机物,以未添加的样方作为对照.研究表明:外源碳的输入,显著提高了碳库各组分的含量和微生物呼吸值(P0.05).酶活性表现出明显差异,纤维素酶(BG、CBH)、几丁质酶(NAG)、氧化酶(PO、PER)活性分别在秸秆、木屑、油松处理下活性最高.代谢熵大小表现为:油松针叶辽东栎阔叶空白木屑生物炭秸秆;微生物熵变化趋势与代谢熵值变化趋势相反.碳库活度、微生物代谢特性和酶活性之间的相关性表现为:纤维素酶和代谢熵成负相关关系,与微生物熵则成正相关关系.氧化酶则与此相反.结合试验结果得出:秸秆和生物炭相较于其他三种处理,具备更强的固碳能力,同时秸秆显著地提高了森林土壤碳的周转速率.     

水稻秸秆生物炭对土壤理化性质及土壤镉形态的影响

本文以水稻秸秆为原料制备生物炭,通过培养试验利用生物炭对土壤重金属镉进行钝化,设置土壤不添加生物炭处理(CK)和添加5％生物炭处理(BC),研究水稻秸秆生物炭对土壤理化性质及土壤镉形态的影响.结果表明,添加水稻秸秆生物炭后,BC处理的pH显著高于CK处理,土壤阳离子交换量和有机质含量分别提高了34.7％、16.7％;相...     

小麦秸杆生物炭在广东省蔬菜连作土壤中的应用效果研究

通过连续16个月多茬蔬菜轮作的田间定位试验,考察一次性施加0、2.5、5、10 t/hm2小麦秸秆生物炭对广东典型菜田土壤理化性质改良、蔬菜增产效果及其作用的持续效应。结果表明,小麦秸杆生物炭输入可有效缓解土壤的酸性,明显提升土壤有机碳含量,但对该土壤有效氮、有效磷及速效钾含量影响不大。生物炭改良土壤后对蔬菜生长具有显著的促进作用。不同用量生物炭可提高土壤pH 0.1~0.8,提升土壤有机碳含量1.0%~27.9%,使蔬菜增产1.2%~124.3%。其中5 t/hm2生物炭施用效果较其他处理好,与对照相比,5 t/hm2施用量可提高土壤pH值0.2~0.8,提升土壤有机碳含量0.10%~0.30%(增幅6.4%~19.3%),蔬菜增产幅度达到15.6%~124.3%。连续种植多茬蔬菜后,5 t/hm2生物炭处理的土壤pH值、有机碳含量及蔬菜产量增幅分别为8.1%、8.2%及33.2%,因此,在试验开展期内,小麦秸杆生物炭对农田土壤酸性改良、有机碳含量提升及蔬菜增产具有持续的增长效应。     

秸秆和生物炭添加量及比例对华北下沉式设施菜田土壤CO2排放的影响

通过2组室内培养试验,研究玉米秸秆和生物炭添加量及其添加比例对设施菜田土壤有机碳矿化的影响.试验1为2因素4水平试验设计,主因素为有机碳源种类,即玉米秸秆、生物炭;副因素为碳添加量,分别为0、1.31、2.62、5.24 g/kg土壤(按碳量).试验2为单因素试验设计,除对照外,有机碳添加量均为5.24 g/kg土壤,将玉米秸秆(S)和生物炭(B)按不同比例与土壤混合,添加比例分别为100％S、75％S+25％B、50％S+50％B、25％S+75％B、100％B、0S0B(对照).培养期间,维持土壤含水量为田间最大持水量的65％,测定和计算培养期间土壤CO2日均排放通量、累积排放量和排放率、土壤微生物量碳含量.结果表明,与施用生物炭相比,施用等碳量秸秆显著增加了CO2累积排放量,其增幅为50％～337％;与不施用有机物料的对照相比,随着秸秆施用量增加,CO2累积排放量显著增加了92％～463％,而随着生物炭施用量增加,其增幅仅为28％～39％.培养前30 d内,CO2日均排放通量和累积排放量最高,其后逐渐降低,趋于平缓.随着秸秆添加比例降低和生物炭添加比例增加,CO2日均和累积排放量、排放率和土壤微生物量碳含量显著减少;随着培养时间延长,CO2日均排放通量逐渐降低,而累积排放量则逐渐增加.总之,将秸秆与生物炭按比例混合施用,一方面秸秆矿化过程产生的CO2能够满足秋冬茬设施蔬菜对CO2的高需求;另一方面,生物炭可以快速提升土壤碳储量,并且可以避免蔬菜残茬直接还田可能造成土传病害的扩散,有利于设施菜田土壤-植物碳循环和生产体系的可持续性.然而,上述研究结果仍需在大田条件下进一步验证,并根据种植茬口和土壤环境条件调整秸秆和生物炭添加量及其比例.     

秸秆、木质素及其生物炭对潮土CO2释放及有机碳含量的影响

研究添加秸秆、木质素及其生物炭后潮土CO2释放特征及土壤有机碳含量变化,为合理利用有机物料提供科学依据。采用室内模拟试验,等碳量(1%秸秆/土壤质量比)施入4种物料(秸秆、木质素及其裂解的两种生物炭),分析不同处理土壤CO2释放速率、累积释放量和有机碳、水溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)及微生物量碳(MBC)含量的变化与相关性。结果发现,土壤中添加不同物料对土壤CO2释放和有机碳含量有显著影响,秸秆和木质素能提高土壤CO2释放速率、累积释放量及有机碳矿化强度,均达到极显著差异,但两种生物炭处理与对照相比没有显著差异。在培养前期(30 d),不同物料均显著提高了土壤有机碳含量;但培养一年后,仅两种生物炭处理土壤有机碳含量较高,秸秆及木质素与对照相比没有显著差异。秸秆和木质素能显著增加DOC、ROC和MBC等土壤活性有机碳含量,而两种生物炭与对照相比没有明显差异;土壤DOC、ROC(167 mmol·L-1KMn O4)、ROC(33mmol·L-1KMn O4)和MBC直接影响CO2累积释放量,ROC(333 mmol·L-1KMn O4)对CO2累积释放量具有较强的间接作用。相对于秸秆和木质素而言,生物炭增加土壤有机碳含量,而没有增加CO2释放量,因此生物炭农用在固碳减排方面更具有积极意义。     

育苗基质添加辣椒秆生物炭对辣椒幼苗生长与养分的影响

[目的]探究辣椒秸秆炭化后培育优质幼苗的可行性,为实现辣椒秸秆资源的高效利用提供参考.[方法]以辣椒秸秆不同部位为原料制备生物炭,分别添加2％或5％至育苗专用基质中,研究生物炭对辣椒幼苗生长与养分的影响.[结果]育苗基质添加辣椒秆生物炭可促进辣椒幼苗生长发育,增加幼苗生物量及养分含量.与不添加(CK)相比,添加2％茎基...     

秸秆和生物炭还田对稻田土壤有机碳矿化和水稻产质量的影响

本研究采用大田试验结合室内培养,以无还田为对照(CK),对比研究了秸秆(S1、S2和S3)和生物炭(B1、B2和B3)等碳量还田(施碳量依次为2.67、5.34和8.01 t/hm~2)对黄壤稻田土壤有机碳矿化和水稻产量及品质的影响。结果表明:与对照CK处理相比,秸秆和生物炭还田的土壤有机碳(SOC)分别显著提高39.3%～48.0%和33.4%～57.9%;除B1处理外,等碳量施用秸秆生物炭(B2和B3)处理较施用秸秆(S2和S3)处理的土壤有机碳累积矿化率分别显著降低了1.21和1.02个百分点,说明等碳量条件下生物炭还田对土壤的固碳效果优于秸秆。SOC矿化速率随时间的动态变化规律均符合对数函数关系(P0.01);各处理SOC的累积矿化量随培养时间呈增加趋势,但其累积释放强度逐渐减慢至趋于稳定。秸秆和生物炭还田处理的水稻籽粒产量分别增加了11.6%～16.1%和5.0%～16.8%,以S1处理和B2处理增产效果较好;秸秆和生物炭还田处理对稻谷糙米率、垩白度、垩白粒率等加工品质和碱消值、直链淀粉、蛋白质含量等营养品质有明显影响。综上,适量生物炭(8 t/hm~2)还田在提高水稻产质和土壤有机碳的同时降低其累积矿化率,增强土壤固碳能力,可作为贵州黄壤稻田土壤固碳培肥的较好选择。     

水稻秸秆生物炭对3种土壤水溶态Cd动态变化的影响

[目的] 探讨淹水环境下生物炭对不同类型土壤中镉(Cd)的钝化效果,为生物炭修复镉污染稻田土壤提供科学依据. [方法] 将外源Cd添加到黄壤、红壤性水稻土和棕壤中,分别设置对照和添加5％(W/W)生物炭处理,通过室内模拟试验探讨淹水条件下生物炭对不同土壤中Cd钝化效果的影响. [结果] 淹水初期(1 d),与对照相比生...     

紫云英翻压条件下生物炭施用量对水稻Cd迁移积累的影响

[目的]稻田重金属污染已成为威胁我国粮食安全的主要问题之一.紫云英是我国南方种植水稻的主要绿肥作物,为研究翻压紫云英条件下,化肥配施生物炭对水稻产量及水稻镉(Cd)吸收、迁移和积累的影响.[方法]采用盆栽试验,在紫云英替代30％氮肥条件下,设置4个生物炭添加水平[CK(0 g/kg),C25(2.5 g/kg),C50(5 g/kg),C100(10 g/kg)],分析不同生物炭施用量对水稻生长及镉迁移积累的影响.[结果]生物炭表面具有多个不规则球状凸起,球状凸起表面有少量残屑附着且生物炭自身含有羟基、羰基和羧基等较多的含氧官能团;生物炭的施加可明显提高水稻各器官干物质量,C50处理水稻根干物质量显著(P<0.05)高于C25和C100处理,分别提高了30.9％和44.4％;其水稻秸秆和籽粒干物质量显著(P<0.05)高于CK和C100两个处理,秸秆干质量分别提高了14.3％和14.1％,籽粒干质量分别提高了52.5％和26.3％;与不添加生物炭相比,施用生物炭能明显提高水稻籽粒产量,在25 g/kg和50 g/kg的生物炭添加量时显著提高,分别提高了52.5％和33.7％;生物炭的施加可降低水稻籽粒中的Cd含量,C25、C50、C1003个处理较对照分别降低了13.2％、14.1％和11.0％;生物炭能抑制Cd在水稻各器官中的转运,所有转运过程的转运系数(TF)均有降低,与对照相比,TF地上部位/根的降低幅度为5％～11.6％,TF秸秆/根的降低幅度为1.5％～10.4％,TF籽粒/秸秆的降低幅度为6.1％～12.1％.[结论]生物炭具有较大的比表面积和多种含氧官能团,能有效钝化土壤重金属;翻压紫云英条件下添加生物炭不仅能提高水稻产量,还能降低水稻籽粒中的Cd含量,抑制Cd向水稻籽粒的转运,该施肥方案对Cd污染土壤的水稻安全生产具有一定参考价值.     

生物炭与秸秆添加对砂姜黑土团聚体组成和有机碳分布的影响

【目的】研究生物炭与秸秆添加对砂姜黑土团聚体组成、稳定性以及不同粒级团聚体有机碳分布的影响,为砂姜黑土黏板障碍因子改良和合理培肥制度建立提供科学依据。【方法】在光照培养室内用砂姜黑土进行的培养试验,试验设置4个处理：对照（不施有机物料,CK）、单施生物炭（5%生物炭,B）、单施秸秆（1.5%玉米秸秆,S）和生物炭与秸秆配施（5%生物炭+1.5%的玉米秸秆,BS）。培养6个月后采集土壤样品,利用湿筛法得到不同粒级的土壤水稳性团聚体,测定各粒级土壤团聚体有机碳含量。【结果】不同有机物料处理对＞2 mm团聚体含量影响较大,其中施用秸秆显著提高了该粒级团聚体含量。单施生物炭有利于0.053-0.25 mm粒级团聚体含量的增加;施用秸秆有利于0.5-2 mm团聚体含量的增加,较对照显著增加14%-68%。单施生物炭对平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和大于0.25 mm团聚体含量（R_0.25）无显著影响,单施秸秆和生物炭与秸秆配施则显著提高了MWD、GMD和R_0.25。同时,各有机物料施用都显著降低了团聚体分形维数（D）。与对照相比,各有机物料处理土壤有机碳含量都显著提高,其中生物炭与秸秆配施处理含量最高,较对照提高了160%。各有机物料处理不同粒级团聚体中有机碳含量也显著提高,与对照相比,各粒级有机碳含量提高了54%-353%。随土壤粒径的增大,添加生物炭处理不同粒级团聚体有机碳含量分布呈现“V”型趋势,单施秸秆处理呈逐渐增加趋势。大团聚体有机碳的贡献率为S处理＞BS处理＞CK处理＞B处理,微团聚体则表现出相反的规律。0.5-1 mm粒级团聚体对土壤有机碳的贡献率最大,为6%-33%。【结论】单施生物炭对土壤水稳性大团聚体含量和团聚体稳定性的影响不显著,而生物炭与秸秆配施不仅能提高土壤大团聚体含量,增加土壤团聚体的稳定性,而且提高土壤及不同粒级团聚体的有机碳含量,改善了土壤性状。相比之下,生物炭与秸秆配施是改善砂姜黑土结构和提升碳水平的最佳培肥措施。     

黑土水溶性有机碳对有机物料还田的响应

【目的】探究不同有机物料还田措施下黑土水溶性有机碳含量及组成的变化特征,为黑土区土壤肥力提升提供科学依据。【方法】以黑龙江省克山县定位7年的有机物料还田小区为研究对象,采用常规测定及荧光分析方法,以单施化肥处理为对照,对配施有机肥、生物炭、秸秆3种有机物料处理下土壤水溶性有机碳含量及结构进行分析。【结果】与单施化肥相比,配施有机物料使土壤水溶性有机碳含量提升9.65%—20.30%,土壤总有机碳含量提升6.63%—14.86%。各有机物料还田处理下土壤水溶性有机碳中类酪氨酸蛋白质物质、类色氨酸蛋白质物质减少。有机肥施入使水溶性有机碳中溶解性微生物代谢产物增加,使富里酸类物质、腐殖酸类物质增加并使二者结构简化;秸秆、生物炭使土壤水溶性有机碳中富里酸类物质结构简化;生物炭的添加使土壤水溶性有机碳中腐殖酸类物质复杂化。【结论】有机肥、生物炭、秸秆3种有机物料不同程度上提升了土壤水溶性有机碳中各组分含量、增强土壤微生物分解代谢、使水溶性有机碳中结构相对简单的富里酸组分含量增加、结构简化,其中以有机肥效果最佳。     

施用生物炭对灰漠土养分及棉花生长的影响

【目的】 生物炭作为一类富含碳、高度芳香化和稳定性高的有机物质,是改良农业土壤,维持和提高土壤肥力的重要途径。研究施用生物炭对灰漠土养分及棉花生长的影响。【方法】 以 450℃ 炭化 1 h 的棉秆炭为试材,研究添加耕层土重的 0、1.5% (1.5Bc) 、3.0% (3.0Bc) 、6.0% (6.0Bc)棉秆炭对灰漠土土壤养分及棉花生长的影响。【结果】 添加棉秆炭对全量养分影响不明显,但提高了灰漠土碱解氮和速效钾含量,相比对照CK处理增加在31.27%~44.10%和36.4%~98.5% (P<0.05),比NPK处理,速效钾含量增加了29.4%~88.3%;CEC随添加量的增加而增加;棉秆炭的添加,降低了土壤的pH值,1.5Bc添加量降低更明显,降低了0.13个单位;另外添加棉秆炭显著提高了棉花的产量,比对照CK增加7.9%~21.3%,而NPKM比CK增产12.4%;也提高了对棉花茎粗、株高及生物量等的影响,但不显著(P>0.05)。【结论】 棉秆炭的添加提高了阳离子交换性能,增加了土壤肥力,有利于新疆灰漠土土壤生产力的提高。     

生物炭不同添加量对旱作覆膜农田土壤团聚体特性及有机碳含量的影响

【目的】研究西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响,为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供科学依据。【方法】在连续多年双垄沟覆膜农田基础上,采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理,副区为生物炭添加水平,分别为不添加(N)、低量添加(L):3 t·hm^-2、中量添加(M):6 t·hm^-2和高量添加(H):9 t·hm^-2。测定生物炭不同添加量对覆膜农田不同粒级土壤团聚体含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响。【结果】生物炭连续添加两年后,各覆膜处理能显著提高0—60 cm土层土壤大粒级(>0.25 mm)团聚体的机械稳定性(6.1%—8.7%)及水稳性团聚体的百分含量(15.9%—83.6%),玉米产量可显著(P<0.05)提高35.0%—41.8%。在覆膜条件下,添加生物炭能显著提高土壤大粒级团聚体百分含量及其稳定性,干筛>0.25 mm粒级团聚体含量(MR_0.25)和湿筛>0.25 m...     

马铃薯生物炭对土壤中Cd的钝化效果

【目的】 研究马铃薯生物炭对土壤中镉的钝化效果。【方法】 以马铃薯秸秆为原料,研究不同温度制备的3种生物炭(B300、B400、B600)对水中Cd²⁺的吸附效果;采用室内培养实验,研究不同添加量(0.5%、1.5%、3.0%)生物炭(B400℃)对2种宁南山区典型土壤(黑垆土和山地草甸土)的pH、有机碳及DTPA-Cd含量的影响;采用盆栽试验,分析生物炭对土壤中Cd的钝化效果。【结果】 3种生物炭对Cd²⁺吸附能力的大小顺序为:B400>B300>B600;生物炭显著降低2种土壤中DTPA-Cd含量,其中3.0%添加量效果最好,黑垆土DTPA-Cd含量降低幅度大于山地草甸土;2种土壤的pH值和有机碳含量均与各自DTPA-Cd含量变化呈现显著的负相关;3.0%添加量的马铃薯生物炭能促进玉米的生长,降低玉米对Cd的吸收,有效抑制Cd由土壤到玉米体内的转移。【结论】 马铃薯秸秆生物炭对2种土壤中Cd的钝化效应明显。     

长期施用磷肥和有机肥黄壤微生物量磷特征

【目的】研究玉米不同生育时期长期不同施肥处理下土壤微生物量磷（MBP）的动态变化与周转特性,探究长期施用磷肥和有机肥对土壤磷转化与供应能力的影响。【方法】依托贵阳黄壤肥力长期定位试验,选取不施肥（CK）、氮钾化肥（NK）、氮磷钾化肥（NPK）、有机肥（M）、1/2有机肥+1/2氮磷化肥（0.5MNP）、全量有机肥+全量氮磷钾化肥（MNPK）6个处理,在玉米播种前、苗期、拔节期、开花期、收获后分别采集0—20 cm土层样品,测定土壤微生物量磷含量、有效磷含量、酸性磷酸酶活性,并计算微生物量磷周转期和周转量。【结果】与NK处理相比,施用磷肥和有机肥各处理土壤微生物量磷（MBP）和微生物含磷量（MPC）分别显著提高了123.9%—446.2%和85.0%—268.2%,均以MNPK处理增幅最大。施磷量基本一致的条件下,M和0.5MNP处理MBP含量较NPK处理显著提高了26.7%—32.7%;NK处理MBP和MPC含量均在开花期最低,施用磷肥和有机肥各处理MBP含量在玉米生长期均较高,MPC含量则随生育时期变化呈“双峰”曲线,苗期和开花期最高;与CK相比,NK处理MBP周转期缩短了405 d,MBP周转量提高了50.9%。与NK处理相比,施用磷肥和有机肥各处理MBP周转量提高了19.2%—156.4%,MBP周转期延长了248—391 d,说明施用磷肥和有机肥可不同程度增加MBP库容并降低其周转速率;施用磷肥和有机肥各处理土壤有效磷和植株吸磷量分别是NK处理的3.63—7.27倍和1.77—1.97倍;各处理酸性磷酸酶活性表现为NK处理>M、MNPK处理>CK、NPK、0.5MNP处理,NK处理较其他处理显著提高了10.2%—21.0%;相关分析表明,土壤有效磷是MBP及其周转量最重要的影响因子,而酸性磷酸酶活性则是MBP周转期最重要的影响因子。【结论】MBP可反映黄壤磷素的供应水平,MBP含量及其周转对于提高黄壤潜在供磷能力具有重要意义,长期施用磷肥和有机肥可提高土壤MBP周转库容,增强土壤磷素转化和供给能力,提高玉米植株吸磷量。     

不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同秸秆转化生物炭对红壤性水稻土养分含量及微生物群落结构的影响差异,为土壤改良和秸秆资源的合理利用提供理论参考。【方法】以水稻和玉米秸秆300℃、400℃和500℃裂解得到的生物炭为添加材料,以发育于第四纪的红壤性水稻土为供试土壤,通过135 d室内培育试验,研究秸秆生物炭添加对红壤性水稻土pH、有机碳和养分含量、土壤微生物生物量碳（MBC）的影响,及其对磷脂脂肪酸（PLFA）表征的微生物群落结构的影响。试验共设7个处理：对照（CK）、添加水稻秸秆炭300℃（RB300）、400℃（RB400）、500℃（RB500）和添加玉米秸秆炭300℃（CB300）、400℃（CB400）、500℃（CB500）。【结果】物料类型和制备温度因素显著影响裂解得到生物炭材料的养分含量和化学性质。培育试验表明,两种秸秆生物炭的添加,平均提高土壤pH值0.16个单位;土壤有机碳、速效磷和速效钾水平,分别比对照增加26.1%、20.6%和281.8%。水稻秸秆炭对土壤速效钾水平促进作用较大,而玉米秸秆炭则主要增加速效磷含量。低温裂解秸秆炭（300℃）的添加,并没有显著影响土壤碱解氮和无机氮含量;而添加RB500和CB500处理的碱解氮分别比对照低10.4%和8.1%,硝态氮含量分别比对照高63.6%和100.7%（P＜0.05）。添加生物炭处理,微生物生物量碳和磷脂脂肪酸总量平均比对照增加63.4%和47.5%,但添加300℃秸秆炭处理与对照差异不显著;两种秸秆炭的输入均可以增加革兰氏阴性细菌（G-）、革兰氏阳性细菌（G+）、放线菌和真菌的含量,且不同制备温度处理间的差异表现为300℃＜400℃＜500℃。主成分分析表明,水稻秸秆炭对土壤微生物群落结构的影响较玉米秸秆炭更为显著;不同温度水稻秸秆炭间,群落结构差异明显,而不同温度玉米秸秆炭间没有区分开来。典范对应分析结果表明,生物炭添加可以通过改变土壤性质,间接影响微生物群落结构;其中,土壤速效磷、有机碳和速效钾含量与土壤微生物群落分布显著相关。【结论】水稻和玉米秸秆炭均可以改良红壤性水稻土的酸度,提高土壤养分含量和微生物量水平;两种秸秆炭的添加均改变了土壤微生物群落结构,其中以水稻秸秆炭的影响更为明显。     

商品有机肥替代部分化肥对玉米生长、产量及土壤肥力的影响

【目的】研究商品有机肥替代部分化肥施用后对玉米生长、产量、土壤肥力及经济效益的影响,为玉米生产中有机肥替代部分化肥的应用提供可行性依据。【方法】设3个处理,不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代部分化肥(MNPK)(等养分条件下,氮、磷和钾替代比例分别为10.0%、18.3%和15.0%),设田间小区试验与室内分析。【结果】商品有机肥替代部分化肥(MNPK)较常规施肥(NPK)和不施肥(CK),提高了玉米各生育期株高、茎粗、叶片数和叶片SPAD值;改善了玉米的穗部性状和产量构成;玉米产量增加83.47%、14.94%,净收益增加419.58元/hm²;土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别增加13.08%～39.29%、71.97%～95.70%、13.29%～45.13%、20.00%～23.26%,提高含水量,降低土壤pH和土壤容重。【结论】商品有机肥替代部分化肥是促进玉米生长、增产增效和培肥土壤的一种经济可行的施肥方法。     

辣椒秸秆生物质炭对喀斯特石灰土有机碳矿化的影响

【目的】探索短时间尺度下辣椒秸秆生物质炭添加对喀斯特石灰土地区土壤有机碳（SOC）矿化和SOC库的直接影响,为评估西南喀斯特石灰土地区辣椒秸秆生物质炭还田利用的生态环境效应提供科学依据。【方法】采用广口瓶进行恒温、恒湿密封培养试验,以不添加生物质炭为对照（CK）,设置0.1%、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%共5个辣椒秸秆生物质炭添加处理,用NaOH溶液吸收法测定63 d培养期内喀斯特石灰土有机质矿化过程释放的CO₂,培养结束后测试各形态SOC含量的变化情况。【结果】培养63 d后,0~4.0%添加处理石灰土SOC累积矿化量为473.05±78.60~673.74±102.66 mg C/kg,4.0%添加处理可明显提高累积矿化量。各添加处理SOC矿化过程均可用双库一级动力学模型进行拟合,0.1%~0.5%和1.0%~4.0%添加处理条件下易降解SOC矿化速率常数（k_a）分别为0.021±0.001~0.034±0.004/d和0.248±0.021~0.343±0.033/d,对易降解SOC的矿化分别起抑制和促进作用;所有添加处理对难降解SOC矿化起促进作用。1.0%~4.0%添加处理可显著提高易降解SOC库储量（C_a）和土壤微生物量碳（MBC）含量（P<0.05,下同）,其值范围分别为238.19±20.72~937.48±71.75 mg/kg和368.22±12.19~449.52±18.91 g/kg。2.0%和4.0%添加处理显著提高土壤易氧化有机碳（ROC）含量,其值分别为2849.97±184.21和3163.92±107.16 mg/kg。生物质炭添加对土壤水溶性有机碳（WSOC）含量无显著影响（P>0.05,下同）。添加辣椒秸秆生物质炭的处理中,MBC与C_a、k_a、难降解SOC矿化速率常数（k_s）和ROC呈极显著正相关（P<0.01,下同）,与难降解SOC库储量（C_s）呈极显著负相关,与WSOC无显著相关性。【结论】辣椒秸秆生物质炭对喀斯特石灰土SOC矿化速率的影响与添加量有关,1.0%~4.0%添加处理可提高矿化速率,同时增加C_a、MBC和ROC含量,但对WSOC含量无影响,4.0%添加处理在63 d培养期内可提高土壤累积矿化量。为减少土壤碳排放,建议辣椒秸秆生物质炭改良西南喀斯特石灰土的添加量应低于4.0%。     

生物碳对小麦生长和氮素平衡的影响

[目的]以棉花秸杆为原料,在不同温度下(450、600和750℃)厌氧热解制备生物碳,探讨生物碳对小麦生长和氮素吸收与平衡的影响.[方法]设置3种物料:450、600和750℃热解制备的生物碳(分别用450BC、600BC、750BC来表示);每种有机物料设置三个施用量,分别为0.5;、1.0;和2.0;(占土壤的比例);同时,以不添加物料土壤作为对照(CK).[结果]三种温度热解制备的生物碳均对小麦生长具有一定的促进作用,可显著提高小麦地上部干物质重、氮素吸收量、土壤中氮素残留量,减少土壤小麦体系氮素表观损失量.从两茬小麦种植总体看,750℃制备的生物碳对小麦生长的促进作用最好、氮素吸收量最高、土壤氮素残留量最高、整体氮素损失最小.[结论]对于生物碳处理而言,随着热解温度的升高,小麦氮素吸收量增大、土壤氮素残留量增大、整体氮素损失降低.因此生物碳还田是提高养分利用,减少氮素损失的有效途径,从而为新疆干旱区棉花秸秆资源的合理利用和提高肥料利用率提供理论依据.