基施生物质炭对菜用大豆植株营养吸收及土壤养分供应初报

在盆栽条件下,距土壤表面15 cm分别按照土壤总重量的0、1%、2%、3%和4%基施生物质炭,研究了生物质炭对0～10 cm土壤矿质养分供应能力以及菜用大豆对矿质养分吸收的影响。结果表明,基施生物质炭降低了土壤碱解氮含量,但未达显著水平(P>0.05);随生物质炭比例的提高,土壤有效磷和速效钾含量显著增加。基施生物质炭对菜用大豆氮素吸收能力无显著影响,但降低了植株的全磷、钾含量以及地上部分生物量。经分析初步认为,基施生物质炭对土壤的供氮能力和植株的氮素吸收没有显著影响,但改善了土壤的有效磷、钾供应。     

土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱生活史特征的影响

【目的】为评价土壤施用生物质炭在防治农作物害虫中的潜力,观察了土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱(Laodelphaxstriatellus)发育和生殖的影响。【方法】开展室内盆栽试验,采用生物质炭种类(玉米、水稻和小麦秸秆)与添加量（0、30和50g/kg）的2因素×3水平组合处理土壤,种植水稻苗、接种灰飞虱,观察灰飞虱的发育和生殖表现。【结果】1)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱若虫历期,当施用玉米或水稻生物质炭时,不同添加量之间的若虫历期无显著差异;当施用小麦生物质炭时,添加30g/kg生物质炭处理下的若虫历期比对照(18.70±0.30 d)延长1.54 d。2)生物质炭种类与添加量没有显著互作影响雌成虫寿命。添加量不影响,但生物质炭种类具有显著影响,施用玉米或小麦生物质炭处理雌成虫寿命比水稻生物质炭处理雌成虫寿命(23.70±0.48d)分别延长2.13 d或3.10 d。3)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱雌虫终身产卵量,施用生物质炭使生殖力下降,但下降幅度随生物质炭处理不同而异,当添加30g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理下的雌虫终身产卵量(176.40±6.84粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别多22.80粒或18.95粒;当添加50g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理的雌虫终身产卵量(140.30±3.26粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别少16.90粒或21.60粒。【结论】施用生物质炭可减弱灰飞虱的生殖力,减幅随生物质炭种类与添加量的不同而异。     

土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱生活史特征的影响

【目的】为评价土壤施用生物质炭在防治农作物害虫中的潜力,观察了土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱(Laodelphax striatellus)发育和生殖的影响。【方法】开展室内盆栽试验,采用生物质炭种类(玉米、水稻和小麦秸秆)与添加量(0、30和50 g/kg)的2因素×3水平组合处理土壤,种植水稻苗、接种灰飞虱,观察灰飞虱的发育和生殖表现。【结果】1)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱若虫历期,当施用玉米或水稻生物质炭时,不同添加量之间的若虫历期无显著差异;当施用小麦生物质炭时,添加30 g/kg生物质炭处理下的若虫历期比对照(18.70±0.30 d)延长1.54 d。2)生物质炭种类与添加量没有显著互作影响雌成虫寿命。添加量不影响,但生物质炭种类具有显著影响,施用玉米或小麦生物质炭处理雌成虫寿命比水稻生物质炭处理雌成虫寿命(23.70±0.48 d)分别延长2.13 d或3.10 d。3)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱雌虫终身产卵量,施用生物质炭使生殖力下降,但下降幅度随生物质炭处理不同而异,当添加30 g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理下的雌虫终身产卵量(176.40±6.84粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别多22.80粒或18.95粒;当添加50 g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理的雌虫终身产卵量(140.30±3.26粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别少16.90粒或21.60粒。【结论】施用生物质炭可减弱灰飞虱的生殖力,减幅随生物质炭种类与添加量的不同而异。     

生物质炭施用对土壤团聚体及碳库的影响研究进展

生物质炭（Biochar）是指由一些含碳量丰富的生物质材料在缺氧的条件下,经过热解并炭化后,得到的富含碳元素、高度芳香化的难熔性固态高聚产物。在土壤中使用生物质炭不仅能够提高土壤大团聚体比重,提高土壤的固土保肥能力和贮碳能力,对减缓温室效应也有极大帮助。综述了生物质炭施用于土壤对土壤团聚体及碳库影响的研究进展。     

生物质炭输入对稻田土壤理化特性和温室气体排放及水稻产量影响研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物,稻田也是温室气体甲烷和氧化亚氮的主要排放源。生物质炭因其具有较强的稳定性、吸附性和pH值高等特性,在改良土壤、提高作物产量等领域得到广泛应用。同时,生物质炭能够对稻田土壤微生物产生影响,直接或间接影响稻田温室气体的排放。本文总结了生物质炭对稻田土壤理化特性、温室气体排放及水稻产量的影响,提出了未来的研究方向,以期为水稻的高效生产及稻田温室气体减排提供理论与实践依据。     

施用生物质炭对酸性茶园土壤氨挥发的影响

氨挥发是土壤氮素损失的主要因素之一。通过田间试验,研究了施用生物质炭对酸性茶园土壤理化性质及氨挥发的影响,以期为评价生物质炭在茶园土壤中的应用提供科学数据。试验设不施氮肥(对照CK)、单施氮肥(B0N1,225 kg·hm-2)、施8 t·hm-2生物质炭基础上增施氮肥(B1N1)、施16 t·hm-2生物质炭基础上增施氮肥(B2N1)4个处理,施氮量春季追肥、秋季追肥和冬季基肥比例为3︰3︰4,进行了为期1年的观测。结果表明,与B0N1处理相比,B1N1和B2N1处理显著提高了土壤p H值和有机碳含量(P0.05),显著降低了土壤容重(P0.05),全氮量变化不显著(P0.05);与B0N1处理相比,B1N1和B2N1处理土壤铵态氮平均含量降低了5.34%~12.59%,硝态氮平均含量增加了11.02%~36.54%,促进硝化作用。酸性茶园土壤氨挥发量为13.01~40.95 kg·hm-2,氨挥发损失率为7.29%~12.42%,冬季基肥期氨挥发损失量最大;施氮显著增加土壤氨挥发量(P0.05),增施生物质炭则显著降低了氨挥发量(P0.05),降幅为26.25%~28.21%。土壤铵态氮浓度是影响氨挥发的最主要因素,施用生物质炭降低了土壤铵态氮浓度,从而抑制了氨挥发。     

镉污染土壤中施用秸秆炭对水稻生长发育的影响

本研究以北方粳稻为材料,采用盆栽试验,研究了在轻度镉污染土壤中施用不同量炭对水稻生长发育及其净光合速率的影响。结果表明:在镉污染土壤中施用炭能够提高光合速率,增加干物质积累,提高产量,对水稻生长具有较大的促进作用。在水稻生长发育前期,不同施炭量处理对水稻茎、叶等干物质积累影响不显著,但至水稻抽穗期以后,这种影响初步显现,各不同施炭量处理均与对照(CK)有较大差异,表现为茎、叶、穗干物质增加,且在完熟期C1处理与其它处理均差异显著;不同施炭量处理对水稻净光合速率影响显著,各处理在不同发育时期均与对照有显著差异,在灌浆期以后,水稻净光合速率与蒸腾速率的提高,可促进水稻的物质积累与籽粒成熟,增加千粒重,提高结实率;在最终产量形成上,C1与C2处理均与对照达到极显著差异,分别比对照提高产量18.4%和2.92%。     

土壤添加生物质炭对黏虫生长发育和生殖的影响

为探究土壤添加生物质炭对植食性咀嚼式口器害虫的影响,选用黏虫为研究对象,设0、15、30和50g·kg~(-1)四个土壤添加生物质炭处理,对盆栽种植的麦苗接初孵黏虫幼虫,观察和分析幼虫生长发育和成虫生殖力的变化。结果表明,随生物质炭施用量的增大,黏虫幼虫发育历期呈线性缩短趋势,50g·kg~(-1)生物质炭处理下幼虫发育历期为19.0d,较不添加生物质炭处理下降6.5%。黏虫蛹鲜重随生物质炭添加量增大呈线性减小趋势,其中50g·kg~(-1)生物质炭处理下雌虫蛹鲜重为0.28g,较不添加生物质炭处理下降12.5%。施加生物质炭对黏虫的化蛹率(平均69.89%)和羽化率(92.08%)无显著影响。但随生物质炭施用量的增大,黏虫产卵量呈线性增大的趋势,50g·kg~(-1)生物质炭处理产卵量为605粒,较不添加生物质炭处理下增加近3.3倍。以上结果说明,施用生物质炭有提高黏虫生殖潜力的作用。     

稻秸还田与耕作方式对小麦产量形成及籽粒品质的影响

为明确不同秸秆还田模式下耕作方式对小麦籽粒产量及品质的影响,在沿淮下游地区,以淮麦36为材料,通过二因素裂区试验,以稻秸全量还田(S1)、稻秸不还田(S0)2种秸秆还田模式为主区,以免耕(T1)、旋耕(T2)、翻耕(T3)3种耕作方式为副区,比较分析了不同处理下小麦出苗、干物质转运、产量和品质等方面的差异。结果表明,在土壤墒情适宜(两年度土壤相对含水量分别为78.6%和72.5%)条件下,稻秸全量还田免耕处理的小麦出苗率和出苗均匀度较不还田处理分别下降了14.04%和28.46%,有效穗数降低4.37%,差异均显著。翻耕可减弱秸秆还田对小麦出苗带来的不利影响,提高出苗率和出苗均匀度,改善播种质量,增加拔节后光合面积,促进花后光合物质生产,增粒增重,最终实现增产,使产量较免耕平均增加12.85%。稻秸还田与翻耕均可改善小麦加工和营养品质。综上,稻秸全量还田结合翻耕有助于实现高产优质小麦的生产,适宜在沿淮下游稻茬麦区推广应用。     

生物质炭施用方式对土壤水分养分及茶树生长的影响

通过对贵州中部山区茶园土壤进行生物质炭施用及覆盖的盆栽试验,探讨不同生物质炭施用方式对植茶土壤水分、养分、微量元素的影响及春茶生长的响应.试验设置对照(未施用炭)、炭全部覆盖、炭全部施用、1/2炭覆盖加1/2炭施用4个处理,测定春梢的着叶数、叶面积,土壤常规理化性质和有效铁、锰、铜、锌,且定期测定土壤体积含水率.结果表明:用生物质炭覆盖表土后,在春季和夏季降雨及干旱时段,植茶土壤含水率均显著增加,土壤保水能力的大小顺序为炭全部覆盖>1/2炭覆盖+1/2炭施用>炭全部施用.施用生物质炭降低土壤酸度和提高土壤有机质含量,同时提高土壤养分含量,生物质炭全部施入土壤后较对照土壤有效氮、磷、钾含量分别平均增加13.61％、172.04％和48.23％.生物质炭覆盖表土增加土壤有效性氮、磷、钾含量.利用生物质炭覆盖表土或把生物质炭施入土壤均能显著地增加茶树春梢的叶面积,利于提高春茶产量.     

重金属Pb2+、Cd2+胁迫对青稞幼苗抗氧化能力的影响

为了解重金属对青稞幼苗的伤害机理以及青稞对重金属胁迫的抗性作用,以青稞幼苗为实验材料,采用水培方法研究了50 mg·L^-1 Pb²⁺、Cd²⁺胁迫对青稞幼苗叶片相对含水量（RWC）、丙二醛（MDA）和脯氨酸含量、抗氧化酶活性的影响。结果表明,50 mg·L^-1 Pb²⁺ 胁迫下青稞幼苗的叶片相对含水量（RWC）变化不大,丙二醛（MDA）和脯氨酸含量、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在胁迫后期有所升高,超氧化物歧化酶（SOD）活性在前期升高比较明显,其后缓慢下降。50 mg·L^-1 Cd²⁺胁迫下青稞幼苗叶片RWC明显减少,MDA含量显著增加,脯氨酸含量先急剧升高后下降,POD、CAT活性随着胁迫时间的增加而显著增强,其中CAT活性在胁迫末期稍有下降,SOD活性先明显升高后下降。综合来看,青稞幼苗在受到相同浓度Pb²⁺、Cd²⁺胁迫时,对Pb²⁺的抵抗能力大于Cd²⁺。     

低浓度Pb2+对Cd2+污染下冬小麦幼苗过氧化物酶同工酶的影响

为给土壤重金属复合污染条件下冬小麦生长发育安全性和稳定性的正确评价提供科学依据,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)方法研究了低于国家"土壤环境质量标准(GB 15618-1995)"规定的Ⅱ类土壤环境基准值(350.0mg.kg-1干土,pH>7.5)时的Pb2+对Cd2+污染下冬小麦幼苗过氧化物酶(POD)同工酶表达的影响。结果表明,在冬小麦幼苗3周龄时,土壤Cd2+污染对其POD同工酶的表达表现出抑制效应,其中10.0mg.kg-1干土的Cd2+抑制作用最强;除50.0和80.0mg.kg-1干土的Pb2+可分别减缓5.0和10.0mg.kg-1干土的Cd2+对POD表达的抑制作用外,其他浓度的Pb2+表现出与Cd2+协同抑制POD表达的现象。在冬小麦幼苗7周龄时,土壤Cd2+浓度超过10.0mg.kg-1干土后对POD同工酶表达表现为抑制效应,且表达量随着Cd2+浓度的升高而表现出依次降低的趋势;除120.0和180.0mg.kg-1干土的Pb2+可减缓Cd2+对POD同工酶表达的抑制效应外,其他低浓度的Pb2+与Cd2+均表现出协同抑制POD表达的现象。说明土壤Pb2+浓度低于国家"土壤环境质量标准"规定的Ⅱ类土壤环境基准值350mg.kg-1干土(pH>7.5)时,主要表现为加重Cd2+污染对冬小麦幼苗POD同工酶表达的抑制效应。     

生物炭对双季水稻产量、养分吸收和土壤性状的残留效应

生物炭对改良酸性土壤质量和提高作物产量具有重要作用。本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为供试品种,于2015年开始设置不施生物炭(C0)和一次性施用生物炭20 t/hm^2(C20)处理,以阐明施用生物炭3年后对双季稻产量、养分吸收和土壤性状的残留效应。结果表明,与C0处理相比,C20处理显著提高双季早稻产量,但对晚稻产量无显著影响;C20处理显著提高早、晚稻钾素吸收,对早稻氮素和磷素吸收有增加的趋势,但未达显著水平。试验进行4年后,C20处理显著提高土壤有机质含量和pH值。因此,在本试验中的酸性红壤上一次性施用生物炭后的第4年,生物炭仍然对双季水稻产量和土壤肥力具有提升效应。     

爱苗对水稻纹枯病、稻曲病的防治效果及增产效应分析

试验表明,使用爱苗防治水稻条纹枯病、稻曲病不仅有较好的防治效果,而且还能使水稻增产.通过观察发现,爱苗处理后对水稻生长无不良影响,水稻茎秆清秀、黄叶少、剑叶活力强、抽穗整齐、籽粒饱满、熟相好.     

稻秸还田下播种密度与氮肥运筹对小麦产量及氮素利用效率的影响

为明确秸秆还田条件下稻茬小麦高产高效栽培的适宜播种密度和氮肥运筹方式,采用大田试验,以济麦22号为材料,研究了稻秸还田下不同播种密度(播量120kg·hm-2、180kg·hm-2)、施氮量(180、225和270kg N·hm-2)及氮肥基追比(基肥∶拔节肥∶孕穗肥为6∶3∶1、5∶3∶2和4∶3∶3)对小麦产量和氮素利用效率的影响。结果表明,在施氮量180kg·hm-2(低氮)和225kg·hm-2(适氮)下,提高播种密度显著提高了小麦叶面积指数、开花期旗叶光合速率、花后干物质积累量和籽粒产量;而在施氮量270kg·hm-2(高氮)下,提高播种密度显著降低了小麦生育后期叶面积指数、开花期旗叶光合速率、花后干物质积累量和籽粒产量。提高播种密度、降低施氮量均降低了土壤中无机氮的盈余量,氮肥吸收效率和氮肥农学效率显著提高。产量、氮肥吸收效率及氮肥农学效率均在氮肥基追比为基肥∶拔节肥∶孕穗肥=6∶3∶1时最大。因此,稻秸还田条件下提高小麦播种密度、适当降低施氮量并提高基肥比例,可以实现小麦产量和氮素利用效率的同步提高。     

添加生物质炭对酸性茶园土壤 pH 和氮素转化的影响

采用短期（46 d）室内好气培养方法,研究不同茶枝生物质炭添加量对茶园红壤、黄壤 pH 和氮素净转化速率的影响。生物质炭用量设5个水平：H0（0 t·hm－2）、H1（8 t·hm－2）、H2（16 t·hm－2）、H3（32 t·hm－2）、H4（64 t·hm－2）,生物质炭来源为茶树枝条。结果表明：培养结束时,与不添加生物质炭处理相比（H0）,添加生物质炭处理均可提高2种茶园土壤 pH 值,红壤增加0．24～1．20个单位,黄壤增加0．26～1．34个单位,pH 提高幅度与生物质炭用量呈正相关。添加生物质炭后显著降低了茶园土壤氮矿化量、净氮矿化速率和净硝化速率（P ＜0．05）,特别是 NO－3-N 含量,抑制茶园土壤硝化作用,抑制程度随生物质炭添加量增加而增强。红壤茶园土壤矿质态氮含量、净氮矿化速率及净硝化速率要高于黄壤,黄壤茶园土壤矿质态氮表现为净固持;相同添加量的生物质炭对红壤氮素转化的影响大于黄壤。综上所述,短期培养条件下,生物质炭能显著降低茶园土壤矿质态含量,抑制土壤硝化作用,其抑制效果因生物质炭用量和土壤类型而异。     

生物质炭配施氮肥对茶树生长及氮素利用率的影响

通过水泥池小区试验,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究了生物质炭配施氮肥对茶树生长及氮素利用率（茶树吸收、土壤氨挥发、N₂O和土壤残留量）的影响。结果表明,与不施生物质炭且不施氮肥（B₀N₀）处理相比,施氮能促进茶树的生长发育,茶树株高、树幅和基部径粗均显著增加,茶叶增产68.06%~112.63%。生物质炭对茶叶产量的影响因施氮量而异,在不施氮（N₀）和减量化施氮（N₁）条件下,配施生物质炭处理茶叶产量增加8.82%和8.75%,而常规施氮（N₂）条件下配施生物质炭处理茶叶产量略有降低,但差异均不显著。与B₀N₀处理相比,施氮处理土壤氨挥发和N₂O排放量显著增加;在N₁条件下,配施生物质炭（B₁N₁）处理氨挥发和N₂O累积排放量分别降低了5.87%和4.99%;在N₂条件下,配施生物质炭（B₁N₂）处理氨挥发和N₂O累积排放量分别降低了9.97%和11.41%,B₁N₂处理氮素减排效果更好。与单施氮肥处理相比,配施生物质炭均能增加茶树各器官氮含量、¹⁵N丰度和Ndff值,有利于茶树对氮素的吸收利用。与单施氮肥处理相比,配施生物质炭处理茶树¹⁵N利用率和¹⁵N残留率分别增加了0.46~3.93百分点和4.09~14.37百分点,¹⁵N损失率下降4.54~18.30百分点,其中B₁N₁处理效果优于B₁N₂处理。总体而言,生物质炭配施氮肥促进了茶树对氮的吸收,增加土壤氮素持留,并降低氮素气态损失,从而提高了氮素利用率,以减量化施氮配施生物质炭（B₁N₁）处理茶树能起到“减氮增产”效果,具有良好的应用前景。     

生物炭对土壤化学性质及水稻苗期生长的影响

研究表明,采用盆栽法,在土壤中添加油菜秸秆生物炭可极显著提高土壤的pH值和有机质含量,但对土壤全氮、碱解氮含量无显著影响;添加生物炭可显著或极显著增加水稻的根系活力、总根长、总根表面积、总根体积、分蘖数、叶面积、叶片叶绿素含量以及水稻各部位(根、茎、叶)干物质量.综上,添加生物炭有利于改善土壤肥力,进而促进水稻苗期根系...     

H2O2预处理对不同水稻品种Cd耐性的影响

 以耐性不同的两个水稻品种N07 63和N07 6为材料,采用水培法研究了镉（Cd）胁迫下过氧化氢（H2O2）预处理对水稻Cd耐性和吸收转运的影响及品种间差异。比较了两个品种不同处理下丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、非蛋白巯基（NPT）、植物络合素（PCs）含量以及谷胱甘肽硫转移酶（GST）活性的变化。结果表明,50 μmol/L Cd处理显著抑制水稻生长,提高GSH、NPT、PCs、MDA含量和GST活性,且品种间差异显著。从Cd在水稻植株中的分布上看,N07 6向地上部转运的Cd比N07 63多。H2O2预处理后,两个品种Cd毒害效应减轻,GSH、NPT、PCs含量和根部GST活性得到进一步提高,且N07 63的增幅高于N07 6,其耐性也提高更多。H2O2预处理降低了两个品种的Cd向地上部转运,但对根部Cd含量存在不同的影响。从上述结果可以推测,两个品种在Cd解毒机制和对H2O2的响应上存在明显差异。     

Fe2+、Ce3+、La3+ 和SeO42-离子对白菜吸收铬、铁的影响

通过水培试验,探讨了Fe2+、Ce3+、La3+和SeO42-对白菜吸收铬、铁(Cr、Fe)的影响,结果表明,当营养液中Fe2+的浓度从2.0mg/L提高到4.0mg/L条件时,白菜根Fe的含量会显著增加(p≤0.05),而白菜Cr的含量会明显下降(p≤0.05);而Ce3+、La3+和SeO42-在一定程度上有抑制白菜对六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸收作用,在此基础上如果适当提高营养液Fe2+的浓度则会进一步降低白菜Cr的含量,但白菜根Fe的含量则会进一步提高。当营养液Ce3+、La3+和SeO42-浓度分别从0.5、0.5、0.2mg/L水平提高到1.0、1.0、0.4mg/L水平时,白菜Cr的含量会增加,而白菜根Fe的含量则呈现出下降趋势(La3+例外),降低了Fe与Ce、La、Se等稀有元素配合施用以抑制白菜Cr污染毒害的效果。