死猪炭和竹炭对菜地土壤理化性质和蔬菜产量的影响

以浙江省临安市板桥镇的田间蔬菜大棚为研究样地,采用空心菜Lpomoea aquatica-小青菜Brassica chinensis轮作模式,研究了死猪炭和竹炭对大棚蔬菜生长产量和土壤理化性质的影响。试验以不施用生物质炭处理为对照(ck),分别设置1次施用(一次性施加20 t·hm-2)与2次施用(20 t·hm-2均分2次施加)2种方式。结果表明:与对照相比,1次施用死猪炭处理显著(P0.05)提高了空心菜和小青菜土壤pH值,而竹炭处理对土壤pH值无显著性影响。1次施用和2次施用死猪炭处理使小青菜产量显著(P0.05)提高了44.14%和47.38%。而竹炭的2种处理却降低了第1茬空心菜产量。1次施用死猪炭和竹炭处理仅显著(P0.05)提高了空心菜根系全氮质量分数,对小青菜季根系全氮质量分数无显著性影响,而2次施用死猪炭处理显著(P0.05)使小青菜根系全氮质量分数提高了29.46%。死猪炭和竹炭的施用对土壤硝态氮质量分数、蔬菜地上部全氮质量分数均无显著性影响。与竹炭相比,施用死猪炭在改善土壤pH值、提高作物产量方面具有更好效果。此外,相比于2次施用,采用1次施用死猪炭的方式更为经济合理。     

棉秆炭老化特性及其对风沙土氨挥发的影响

【目的】研究干湿交替、冻融循环、柠檬酸老化棉花秸秆生物炭特性,分析老化棉秆炭对风沙土氨挥发的影响,为干旱区棉花秸秆生物炭利用及其对土壤改良的长期效应提供理论依据。【方法】以棉花秸秆生物炭为试材,设置干湿交替、冻融循环、柠檬酸3种老化试验,分析老化前后棉秆炭的表面形貌、比表面积和孔径、pH值、电导率等理化性质;设置室内静态土壤培养试验,研究老化棉秆炭对土壤氨挥发速率以及氨挥发累积量的影响。【结果】(1)与新鲜棉秆炭相比,老化棉秆炭的pH值、电导率、全磷、全钾含量均降低,且柠檬酸老化棉秆炭比干湿交替、冻融循环老化棉秆炭下降程度大;柠檬酸老化棉秆炭比表面积、总孔体积和介孔体积显著增加1.88倍、1.37倍和1.36倍,平均孔径减小0.19倍(P>0.05),干湿交替和冻融循环老化棉秆炭比表面积显著减小,但平均孔径显著增大;(2)与新鲜棉秆炭处理相比,添加各老化棉秆炭处理的氨挥发累积量减少了7.4%～34.7%。【结论】冻融循环、干湿交替、柠檬酸3种老化方式改变棉秆炭特性,抑制风沙土中氨的挥发,有利于土壤氮素的固定,柠檬酸老化棉秆炭对土壤氨挥发抑制效果最好。     

施肥方式对设施菜地氨挥发的影响

[目的]针对我国设施菜地氨(NH3)挥发过高的问题,研究不同施肥方式下设施菜地NH3挥发特征,分析各施肥方式下影响设施菜地NH3挥发的重要因子,为以减氮增效为目标的设施菜地肥料管理模式制定提供相关科学依据.[方法]以长江中下游地区典型设施菜地为研究对象,基于1次基肥和2次追肥的施肥方式,设置了不施氮处理(Control...     

竹粉和竹炭对水稻土壤理化性质及其产量的影响

为探讨竹粉和竹炭作为水稻土壤条件的有效性,设立2组对比试验共10个处理区进行研究,将竹粉和竹炭以质量比为7∶3的比例混合后,分别以0、10%、20%、30%、40%、50%的质量比加入到原始土壤。将竹粉和竹炭分别按照质量比为10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10混合后,以原始土壤质量的30%添加到原始土壤中。结果表明,竹材料的添加对土壤化学性质会产生不同程度的影响,可明显提升土壤的pH值、EC值和可交换K~+浓度。同时,竹材料的添加有望减轻苗箱的质量并增加最大含水量。竹材料的添加对水稻的幼苗生长和产量没有显著影响。     

玉米秸秆生物炭及其老化对石灰性农田土壤氨挥发的影响

为探明玉米秸秆粉末、新鲜和老化(自然老化、高温老化、冻融循环老化)玉米秸秆生物炭对黄土高原石灰性农田土壤氨挥发的影响,将不同材料按2%(质量比)与土壤充分混匀,开展为期29 d的室内静态土壤培养实验,研究土壤氨挥发速率的日变化以及整个培养期间的氨挥发累积量。同时,为探究不同材料对土壤氨挥发影响的机理,测定了培养初态和终态土壤样品的无机氮含量、氨氧化速率和氨氧化细菌数量,并研究了不同材料对水中NH_4~+-N的吸附特性。结果表明,在整个培养过程中,与未添加外源材料处理相比,添加冻融循环老化生物炭或高温老化生物炭处理的氨挥发累积量减少了30%,添加自然老化生物炭或新鲜生物炭处理的氨挥发累积量减少了23%,添加玉米秸秆粉末处理的氨挥发累积量减少了19%。施氮肥后1~10 d为土壤氨挥发的主要阶段,该阶段氨挥发累积量占整个培养过程氨挥发累积量的90%以上。不同材料对土壤氨挥发影响的机理研究表明,冻融循环老化生物炭和高温老化生物炭较强的氨挥发抑制作用与其较强的土壤氨氧化促进作用以及NH_4~+-N吸附能力有关。本研究有助于深刻理解新鲜和老化玉米秸秆生物炭还田对石灰性农田土壤氨挥发的影响,为降低土壤氨挥发提供有效途径,为生物炭在黄土高原的农业工程应用提供理论借鉴。     

棉花秸秆及其生物炭对滴灌棉田氨挥发的影响

土壤氨挥发是干旱区农田氮肥损失的重要途径之一,通过田间试验研究了施用棉花秸秆及其生物炭对滴灌棉田土壤无机氮含量及氨挥发的影响。试验设对照、施用棉花秸秆(12 t·hm-2)和等碳量生物炭(4.5t·hm-2)三个处理,每个处理设置不施氮肥和施氮450 kg N·hm-2两种条件。试验结果表明,施用棉花秸秆和生物炭可显著降低土壤NH+4-N含量,分别较对照降低8.01%~19.88%和5.49%~9.90%。棉花秸秆及其生物炭处理土壤NO-3-N含量和脲酶活性在不施氮肥条件下显著降低,而在施氮肥条件下显著增加。不施氮肥条件下,棉花秸秆和生物炭处理土壤氨挥发较对照分别降低22.06%和21.27%;而在施氮450 kg N·hm-2条件下,分别降低30.58%和40.59%。因此,棉花秸秆及其生物炭还田都可以减少滴灌棉田氨挥发,其中生物炭还田效果更显著,是一种更好的秸秆利用方式。     

土壤盐渍化特性和施肥方法对氮肥氨挥发影响初步研究

采用“静态吸收法”研究了土壤盐渍化类型、程度和施肥方法对氮肥氨挥发损失特征的影响。结果表明:①盐渍化类型不同氨挥发损失特征不同,碱化土壤上氨挥发速率较高但持续时间较短;盐化土壤上氨挥发速率相对较低但氨挥发持续时间较长;②盐渍化土壤上氮肥氨挥发损失高于非盐渍化土壤,氨挥发量、挥发持续时间随着盐渍化程度的增加而增加;③施肥方法对盐渍化土壤上氮肥氨挥发损失有不同影响,在5个典型土壤上,氨挥发损失量均为表施>混施>深施;④在中度盐化土壤上,混施、深施的氨挥发量远高于其他土壤。说明在盐化程度较高的土壤上,仅仅通过改进施肥方法不能完全抑制氨挥发损失,需要通过其他措施,如降低土壤盐渍化程度来减少氨挥发损失。     

田间老化生物质炭对潮土氨挥发的影响

为了揭示不同用量生物质炭田间老化后对土壤氨挥发的影响,采用密闭通气法监测了小麦-玉米轮作下土壤氨挥发损失。试验设5个处理：不施肥（Control）、常规施氮（CN）以及常规施氮加3、6、12 t·hm^-2生物质炭（NB3、NB6、NB12）。结果表明： 6 t·hm^-2和12 t·hm^-2生物质炭施用3 a后降低了小麦产量,但对玉米产量无影响;生物质炭显著降低了小麦籽粒氮吸收量,但3 t·hm^-2和6 t·hm^-2生物质炭增加了玉米籽粒氮吸收量。田间老化生物质炭显著降低了小麦季NH₃挥发,相反增加了玉米季NH₃挥发,但是6 t·hm^-2和12 t·hm^-2生物质炭显著降低了年度NH₃挥发累积量。6 t·hm^-2生物质炭田间老化3 a后显著降低了单位小麦产量NH₃排放量,对单位玉米产量NH₃排放量无显著影响,总体降低了年度单位产量NH₃排放量。研究表明,田间老化3 a后,6 t·hm^-2和12 t·hm^-2生物质炭处理显著降低了年度NH₃挥发量。     

添加竹炭对设施菜地土壤氮磷流失和微生物群落结构的影响

借助Miseq高通量测序分析技术,研究竹炭添加对设施菜地土壤氮磷流失和微生物群落结构的影响。结果表明,与空白对照相比,竹炭处理下蔬菜产量显著(P<0.05)增加21.5%,沟渠水总氮(TN)平均浓度降低5.5%,总磷(TP)平均浓度显著(P<0.05)下降48.3%。通过Chao、ACE、Shannon、Simpson指数可以发现,添加竹炭增加了土壤中细菌的多样性,促进了土壤优势微生物群落的富集,但影响均不显著。     

增值尿素对氨挥发和土壤脲酶活性的影响

通过向普通尿素中添加不同类型有机物料增值剂,利用熔融造粒工艺研制出不同类型的增值尿素新产品,在25℃、土壤培养条件下与普通尿素比较,研究了不同类型增值尿素的氨挥发、土壤脲酶活性及二者之间的关系。结果表明,培养4周后,与普通尿素（u）相比,增值尿素品种F-5和H-5的氨挥发累积量分别减少了15．2％和13．3％,其中前者推迟了氨挥发高峰出现的时间,两者显著降低了氨挥发的峰值,且在整个培养期表现出了较好的稳定性。F-5和H-5品种在施肥后的前1周都显著降低了土壤脲酶活性,延缓了尿素态氮在土壤中的转化进程。与普通尿素相比,F类和H类增值尿素在减少氨挥发损失和抑制脲酶活性方面表现效果良好。     

酸性茶园土壤氨挥发及其影响因素研究

氨挥发是土壤氮素损失的主要途径之一。利用大型水泥槽田间试验,采用通气法研究了不同施氮量和施氮时期对茶园土壤氨挥发的影响,同时测定土壤铵态氮和硝态氮含量,结合气象因子进行偏相关分析,探讨了氨挥发的影响因素。设置CK(未施氮)、N1(减量化施氮、225 kg·hm~(-2))和N2(常规施氮,450 kg·hm~(-2))共3个处理,春季追肥、秋季追肥和冬季基肥比例为3∶3∶4。结果表明:茶园土壤氨挥发损失量为13.01~60.85 kg·hm~(-2),氨挥发损失率为10.63%~12.42%;施氮既是氨挥发峰值出现的主要原因,也能显著增加土壤氨挥发量(P0.05),N_1和N_2处理增幅分别为214.78%和367.72%,其增幅效应在冬季基肥期更显著;不同施氮时期对氨挥发量影响很大,冬季基肥期挥发量约占全年氨挥发损失量的50%,与冬季基肥期间土壤铵态氮浓度高且持续时间较长有关。偏相关分析表明,土壤氨挥发与铵态氮含量、地温和空气相对湿度呈显著或极显著正相关,与土壤水分和气温呈极显著负相关,与土壤硝态氮含量相关性不显著。     

生物质炭对华北平原4种典型土壤冬小麦生育前期氨挥发的影响

为了探明生物质炭对华北平原土壤氨挥发的影响,以该区域4种典型土壤（水稻土、砂姜黑土、褐土、潮土）为研究对象进行微区试验,设置了对照（CK）、单施化肥（NPK）、单施生物质炭（BC）、化肥配施生物质炭（BC+NPK）4个处理,于冬小麦生育前期观测土壤氨挥发损失,分析土壤矿质氮含量、土壤pH和温度对土壤氨挥发的影响。结果表明,4种土壤单施化肥处理氨挥发累积损失分别为2.70、3.14、2.90、4.00 kg N·hm^-2,占施氮量的比例（氨挥发损失率）为3.3%、3.8%、3.5%、4.9%。与单施化肥相比,化肥配施生物质炭可以降低砂姜黑土（15.3%）和潮土（14.8%）的氨挥发损失,但增加了水稻土（3.0%）和褐土（6.9%）氨挥发。添加生物质炭显著提升土壤pH值和土壤温度,相关性分析表明,土壤pH值是决定生物质炭对土壤氨挥发增减的关键因素。综上所述,在华北平原砂姜黑土和潮土施用生物质炭可以有效降低小麦生育前期土壤氨挥发。     

生物炭制备及其对土壤理化性质影响的研究进展

生物炭作为一种新型的土壤改良剂和吸附剂,近年来成为农业、环境、能源等领域的关注热点。生物炭是通过有机物质在缺氧的条件下热解形成的,不同的原料及生产条件都会对生物炭的性质产生影响。生物炭能够能够改良土壤,改善土壤的容重、总孔隙度和保水性,还可以调节土壤的酸碱度,增强土壤阳离子交换量（CEC）,提高土壤养分。系统总结了生物炭生产方法、理化特性及其对土壤理化性质的影响,为优选生物炭、提升生物炭产品附加值、促进土壤改良提供理论支撑。     

不同氮钾水平及氮形态差异对土壤氨挥发和氧化亚氮排放的影响

研究不同氮钾用量下土壤氨(NH3)挥发和氧化亚氮(N2O)排放,为确定氮钾肥合理施用和大气环境保护提供理论依据。盆栽实验共9个处理:N0K0、(NO^-3-N)50K35、(NO^-3-N)50K80、(NO^-3-N)100K35、(NO^-3-N)100K80、(NH^+4-N)50K35、(NH^+4-N)50K80、(NH^+4-N)100K35、(NH^+4-N)100K80。分别采用静态箱法和通气法采集N2O和NH3。氮肥显著增大了N2O的排放通量和累积排放量以及NH3的挥发速率和累积排放量。N2O的平均排放通量和累积排放量从不施肥处理的15.8μg·m^-2·h-1和0.17 mg·kg^-1增加到氮肥用量100 mg·kg^-1时的45.6μg·m^-2·h-1和0.57 mg·kg^-1。NH3挥发速率和累积排放量在氮肥用量为100 mg·kg^-1时达到最大,分别为1.5 kg·hm^-2·d^-1和4.18 mg·kg^-1。铵态氮为氮源的各处理N2O排放通量和累积排放量以及NH3挥发速率和累积排放量均高于以硝态氮为氮源的各处理。钾肥显著增大了NH3挥发速率和累积排放量,但在低氮水平下,钾肥显著降低N2O排放通量和累积排放量。化学氮肥施用量的增加是NH3挥发和N2O排放增加的主要因素,与硝态氮肥相比,铵态氮肥更易于NH3和N2O的排放。增施钾肥显著增大土壤NH3挥发速率和排放量,但降低了土壤N2O的排放通量,显著减少了整个生长季节N2O的累积排放量。     

日光温室土壤氨挥发影响因素分析

土壤中氨挥发不仅造成资源的浪费和土壤中养分的大量流失,而且挥发元素进入大气环境中,通过一系列的化学反应造成土壤酸化等环境污染,影响作物健康生长。而导致这个现象产生的原因是过量施用氮肥,因此,减少氮肥的施用量,降低供氮水平,采用有机肥和无机肥配合施用,对抑制土壤中的氨挥发至关重要。     

垃圾肥对市郊菜地土壤理化性质影响的探讨

为探讨长期而大量地施用垃圾肥对桐城市郊菜地土壤理化性质的影响,我们作了专题调查研究.以求达到对垃圾肥经筛选堆腐,合理施用,减少对土壤和环境的污染,提高蔬菜的产量和改善品质的目的.     

改性棉秆炭对新疆灰漠土氮肥氨挥发特征的影响

【目的】研究不同改性棉秆炭对新疆灰漠土氮肥氨挥发和土壤理化性质的影响,为棉秆炭化还田改良低产土壤提供依据。【方法】以新疆灰漠土为供试土壤,利用密闭法室内培养模拟试验,设0、200、400 mg/kg 3个施氮水平,棉秆炭(不添加棉秆炭、未改性棉秆炭、味精废液改性棉秆炭、木醋液改性棉秆炭、酒石酸改性棉秆炭)以2%土重均匀施入。研究不同改性棉秆炭及不同施氮量处理氨挥发速率、氨挥发累积量以及与灰漠土理化性质的相互关系。【结果】各处理于施基肥后第1～8 d达到氨挥发速率最大值。灰漠土氨挥发室内培养61 d后,与灰漠土处理相比,添加不同改性棉秆炭处理的氨挥发累积量增加了46.1%～99.8%。与未改性炭处理相比,味精废液改性棉秆炭和木醋液改性棉秆炭显著促进土壤氮肥氨挥发,酒石酸改性炭差异不显著。添加改性棉秆炭,可以降低新疆灰漠土壤的pH、增加土壤中的全氮和有机碳含量以及电导率。改性炭对土壤氨挥发起促进作用的主要是土壤的电导率和土壤全氮含量,而pH表现出抑制效应。土壤全氮含量对土壤氨挥发有一定的积极作用,且受到有机碳的影响较小,未达到显著影响(P>0.05)。【结论】利用味精废液、木醋液、酒...     

生物质炭施用对土壤理化性状和碳形态的影响

土壤C元素是评价土壤养分高低的重要指标,为土壤微生物生命活动提供能量与物质基础,是支持植物正常生长必不可少的营养元素。耕作土壤由于连年种植、不合理的土地利用方式、化肥农药不科学使用方法等许多农田措施的原因,不断改变土壤C、N形态含量以及碳氮比,导致土壤结构性变差、微生物活性下降、土传病害加重等一系列问题,制约着作物产量和质量的提高。生物质炭是高度芳香化难熔性黑色富碳物质,在农田施用中不但可以改善土壤结构,而且还可以起到固碳减排的重要作用。     

生物炭和氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸及其理化性质的影响

为了探讨氮沉降下施用生物炭在短期内对土壤呼吸和土壤理化性质的影响,以神农架林区落叶松(Larix gmelinii)人工林为研究对象,设置对照(CK)、添加氮素(处理1)、添加生物炭(处理2)以及添加氮素和生物炭(处理3)共4个处理.2019年5月—9月采用Li-8100A土壤碳通量测量系统测定土壤呼吸速率,9月底采集土壤样品测定理化性质,分析施肥对落叶松人工林土壤呼吸的影响.结果表明:落叶松人工林土壤呼吸速率(Rs)的变化趋势与土壤温度(T)的变化趋势一致,呈现明显的季节动态.处理1的Rs在7月份和8月份均显著高于CK(P<0.05),分别比CK增加189.84％和95.70％;处理2的Rs在7月份显著高于CK(P<0.05);处理3的Rs在7月份和8月份均显著高于CK(P<0.05).4种处理的Rs与T都呈极显著的指数关系.与CK相比,处理1和处理3的Q10值明显增大,而处理2的Q10值没有明显变化.处理3的土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(TN)质量分数均显著高于其他处理(P<0.05),SOC质量分数为52.98 g·kg-1,分别比CK、处理1和处理2提高26.48％、22.88％和17.30％;土壤TN质量分数为2.88 g·kg-1,分别比CK、处理1和处理2提高13.24％、13.41％和15.99％;处理1、处理2和处理3的土壤全磷(TP)质量分数均显著高于CK(P<0.05),分别比CK提高9.99％、6.92％和8.90％.土壤温度是该地区落叶松人工林生长季土壤呼吸的主要影响因素,模拟氮沉降下添加生物炭有助于该地区土壤碳汇和氮汇的增加.