生物质炭配施有机物料对红壤碳组分及酶生态化学计量特征的影响

【目的】分析生物质炭和有机物料施用对旱地红壤有机碳组分和酶活性的影响,探明微生物的碳氮磷元素限制特征,为提升红壤有机碳稳定性提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置不施有机物料对照(ck)、玉米Zea mays秸秆单施、羊粪单施及其分别与生物质炭(玉米秸秆炭)配施等6个处理。试验开始2 a后测定土壤有机碳组分、土壤养分质量分数、碳氮磷循环相关碱解酶活性和氧化酶活性。【结果】与单施秸秆和羊粪相比,生物质炭与有机物料配施显著增加了土壤有机碳和碱解氮质量分数(P<0.05),提高了土壤碳氮比和碳磷比及惰性碳组分质量分数,降低了有机碳活性指数。有机物料施用显著提高了纤维二糖水解酶(CB)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PERO)活性(P<0.05);与单施羊粪相比,生物质炭与羊粪配施处理显著降低β-葡萄糖苷酶(BG)活性50.9%、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性32.1%、NAG活性45.3%、酸性磷酸酶(PHOS)活性40.0%(P<0.05)。与单施秸秆相比,生物质炭与秸秆配施降低了多酚氧化酶(PHOX)活性28.6%和PERO活性22.2%,但...     

生物质炭输入对葡萄果园土壤肥力和产量的影响

[目的]了解果园肥力状况,设置不同有机物输入对土壤肥力的影响,为保持葡萄果园肥力提供理论依据.[方法]采用调查与大田试验相结合,设置不同的有机物料和用量水平,室外和室内测定土壤和植株相关指标.[结果]果园土壤中有机质含量与有机肥投入直接相关,其中可溶性有机碳含量与土壤中有机质含量呈正相关关系;生物质炭相比较农家肥羊粪对于增加土壤中有机质含量作用突出,在提高果树单产方面优势明显,但施入农家肥羊粪有利于提高土壤可溶性有机碳、微生物碳含量.[结论]果园土壤添加生物质炭可以提高土壤中有机质含量并提高作物产量,可以作为保持果园肥力的重要手段之一.     

生物质炭对土壤性状和作物产量的影响

综述了生物质炭(biomass charcoal)对土壤性状和作物产量的影响.生物质炭化后与木炭相似,耐降解,可提高土壤碳库容量,减少温室气体排放.同时炭具有很大的表面积,持水性、吸附性均较强.在一定量下,施炭可增加土壤阴、阳离子交换量、吸附氮、磷及矿物离子,减少养分损失,在一定范围内,普遍能增加作物生物量和产量,因此认为生物质炭还田是提高土壤肥力、增加碳封存时间的有效途径.     

有机物料对盆栽土壤养分及海棠苗生长量的影响

以盆栽海棠苗为试材 ,研究了施入有机物料对土壤养分及海棠苗生长量的影响。施入有机物料均较对照提高了土壤速效氮和速效钾含量 ,施麦秸的土壤速效钾含量提高明显。施羊粪提高了土壤速效磷含量。施入玉米秸和麦秸 ,可使前期的土壤pH值明显降低。从养分含量的变化看出 :施羊粪的和施玉米秸的土壤速效氮变化趋势一致 ,但施羊粪的变化较缓和 ,施玉米秸的前期变动较大 ;施麦秸的速效氮持续升高。无论施有机物料还是不施 ,土壤速效磷和速效钾含量均呈逐渐降低趋势。在速效磷含量较高的砂壤土中 ,施羊粪的和施玉米秸的海棠苗生长量最大 ,且二者差异不明显 ;麦秸处理的再增施氮素化肥 ,海棠苗的生长量与羊粪处理的相近     

有机物料对盆栽土壤养分及海棠苗生长量的影响

以盆栽海棠苗为试材,研究了施入有机物料对土壤养分及海棠苗生长量的影响.施入有机物料均较对照提高了土壤速效氮和速效钾含量,施麦秸的土壤速效钾含量提高明显.施羊粪提高了土壤速效磷含量.施入玉米秸和麦秸,可使前期的土壤pH值明显降低.从养分含量的变化看出:施羊粪的和施玉米秸的土壤速效氮变化趋势一致,但施羊粪的变化较缓和,施玉米秸的前期变动较大;施麦秸的速效氮持续升高.无论施有机物料还是不施,土壤速效磷和速效钾含量均呈逐渐降低趋势.在速效磷含量较高的砂壤土中,施羊粪的和施玉米秸的海棠苗生长量最大,且二者差异不明显;麦秸处理的再增施氮素化肥,海棠苗的生长量与羊粪处理的相近.     

生物质炭输入对土壤CO2释放影响的研究

[目的]通过对比输入生物质炭的土壤和普通土壤中土壤含碳量和CO2释放量变化,分析两者的关系,研究土壤碳固定潜力。[方法]通过在自然土壤中输入不同含量的椰壳炭,研究生物质炭输入对土壤碳截留作用的影响,探讨土壤碳截留能力与CO2释放的关系。[结果]当施炭量为1%～8%时,平均每增加1%椰壳炭量,土壤有机碳量约增加5.9 mg/g,活性有机碳量约增加0.3 mg/g。施炭量1%～5%为土壤CO2释放量增加的阶段,施炭量3%～5%时土壤CO2释放量达到最大,为549 mg/m2,之后开始降低。[结论]生物质炭施用对土壤有机碳截获及CO2释放方面有重要影响,但所受影响的趋势与施炭量和试验时间有密切关系。     

有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价

通过室内盆栽试验,研究5种有机地表覆盖物(木屑、松针、核鳞、树皮、枯叶)对城市园林植物茶梅土壤三参数(温度、含水量、电导率)、养分、微生物的影响,同时对其土壤肥力综合评价。结果表明,在灌木茶梅地表覆盖不同的有机覆盖物后,土壤温度和水分都呈升高趋势,土壤电导率除了覆盖木屑处理略高于对照(不覆盖)之外,其他覆盖处理都低于对照;土壤速效磷、有机质、速效钾含量都明显增加,速效氮含量变化则各有差异,土壤的pH值都呈下降趋势;土壤放线菌和细菌的数量都高于对照。灌木茶梅覆盖地表有机物处理后,通过对其土壤的三参数、养分及微生物相关分析可知,土壤温度与电导率呈极显著的负相关,速效磷与温度呈显著的正相关而与pH值呈显著的负相关,硝态氮与真菌数量呈显著的负相关,铵态氮与放线菌数量呈显著的正相关;运用主成分分析法对有机覆盖物处理后茶梅土壤肥力进行评价,土壤肥力综合得分排名为:核鳞枯叶树皮松针木屑对照。由综合得分排列顺序可知,覆盖核鳞和枯叶的茶梅土壤肥力综合得分均处于平均线以上,覆盖树皮、松针、木屑的土壤肥力综合得分虽然低于平均线,但是它们的综合得分却都高于对照处理,表明有机地表覆盖物对茶梅土壤肥力改善起非常重要的作用。     

生物质炭结构性质及其对土壤有效养分和腐殖质组成的影响

生物质炭是具有高度热稳定性和较强吸附特性的含碳物质,不同来源生物质炭的结构性质可能存在着很大的差异。为此对2种自制的不同来源生物质炭和1种商业黑炭进行了结构表征,并研究了添加生物质炭对土壤有效养分和腐殖质组成的影响。结果表明,不同来源的生物质炭在结构上有明显区别:秸秆生物质炭的芳构化程度和热稳定性最低,脂族性最强;商业黑炭缩合程度和热稳定性最高,脂族性最弱;松枝生物质炭介于二者之间。向土壤中添加秸秆生物质炭和松枝生物质炭培养45d后,土壤有机碳含量、胡敏酸和富里酸含量、有效养分含量都有不同程度的增加,同时胡敏酸的色调系数ΔlgK降低,对土壤有机碳的长期保存有积极意义。     

不同种类生物质炭及施用量对水稻生长及土壤养分的影响

通过盆栽方式进行水稻秸秆炭、水稻谷壳炭、果木木炭等3种生物质炭比较试验,每盆土壤15kg,参照大田用量模式设置了5、10、20、40t/hm2 4个秸秆炭水平,20、40t/hm2 2个谷壳炭与木炭水平,研究不同处理对水稻生长及土壤养分的影响。结果表明,3种生物质炭在一定范围内都能促进水稻干物质积累和产量形成,以秸秆炭效果最好。不同秸秆炭施用量比较,干物质量和产量呈先增后降趋势,在20t/hm2时达到最高,生物量较不施炭对照提高51.45%,谷粒产量增加72.55%。施用谷壳炭以40t/hm2效果较好,产量提高60.52%。施用20t/hm2木炭有提高地上部生物量与产量的作用,但增加至40t/hm2则明显降低。适量施用生物质炭能够增加土壤中速效氮磷钾和总养分含量,以秸秆炭效果最好,谷壳炭次之,木炭最差。木炭的碳含量高达74.28%,过量施用显著降低土壤速效氮磷钾含量,对水稻生长不利。     

生物质炭和秸秆对土壤团聚体腐殖物质组成的影响

添加生物质炭和秸秆都是增加土壤有机碳含量的有效方式,但二者在增加土壤腐殖物质组分的差异鲜有报道。为了解生物质炭和秸秆对土壤团聚体腐殖质组分及腐殖化程度的影响,通过180 d的室内培养试验研究施入秸秆及生物质炭后土壤团聚体腐殖质不同组分含量的变化。试验结果表明,施用秸秆及生物质炭均显著提高土壤大团聚体(2～0.25 mm)内腐殖物质的有机碳含量,随着培养时间的延长,大团聚体腐殖物质含量逐渐降低。整个培养期施用秸秆或生物质炭均以胡敏素增加为主,施用生物质炭胡敏素含量更高。表明施用生物质炭和秸秆首先增加土壤大团聚体腐殖物质含量,随着时间延长腐殖物质向微团聚体转移,并且胡敏素是增加的主要组分,施加生物质炭效果较施加秸秆更为明显。随着培养时间延长,添加生物质炭后大团聚体土壤HE和HA的E4/E6值增高,而添加秸秆土壤HE和HA的E4/E6值降低。研究结果认为,在短期内,施加生物质炭及秸秆可提高土壤腐殖化程度,可以提高土壤不同粒级团聚体腐殖质有机碳含量,且施加生物质碳和秸秆对增加大团聚体(2～0.25 mm)腐殖物质有机碳含量效果较微团聚体(<0.25 mm)更为明显。添加生物质炭后大团聚体土壤HE和HA逐渐简单化,而添加秸秆土壤HE和HA逐渐复杂化。     

生物质炭基肥对宁夏中部干旱区玉米土壤养分及酶活性的影响

生物质炭基肥可以改良和培肥土壤,对促进农业生产具有重要意义。然而,关于旱区滴灌玉米不同生育期土壤养分及酶活性对炭基肥的响应仍不清楚。基于此,本研究采用单因素随机区组设计,设置5种生物质炭基肥施用量：T1（1 125 kg/hm2）、T2（1 013 kg/hm2）、T3（900 kg/hm2）、T4（788 kg/hm2）、CK（普通化肥）,分析生物质炭基肥对旱区0~20 cm耕层土壤养分含量和酶活性的影响。研究结果表明：土壤养分及酶活性在玉米生育期内均呈先增加后降低的趋势,其养分缓释特点与玉米生长的需肥规律相吻合。T1和T2处理的生物质炭基肥施用量可显著提高旱区土壤养分与酶活性,炭基肥施用量过低会降低土壤全氮和速效养分含量,抑制个别生育期的土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖转化酶的活性。主成分分析结果显示土壤综合肥力为T2>T1>T3>CK>T4。因此,施用量为1 013~1 125 kg/hm2的综合培肥效果优于化肥,可显著增加土壤养分含量和酶活性,提高土壤肥力。     

添加蔗渣生物质炭对农田土壤有机碳矿化的影响

【目的】研究蔗渣生物质炭施用后农田土壤有机碳（SOC）矿化动态,为合理利用有机废弃物资源提供科学参考。【方法】在25℃、100%空气湿度条件下培养100 d,研究生物质炭不同添加量（0.1%、0.5%、1.0%和2.0%,以干土计）下水田和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】各处理土壤有机碳矿化速率随时间的变化符合对数关系（P＜0.01）;土壤特性、生物质炭添加量及两者的交互作用对土壤总有机碳矿化有极显著影响（P＜0.01）;与对照相比,添加低量（0.1%）的生物质炭水田土壤有机碳累积矿化量降低了2.18%,旱地土壤有机碳累积矿化量降低了4.62%;添加低量生物质炭（0.1%和0.5%）对旱地SOC矿化的影响效果更明显,而添加高量生物质炭（1.0%和2.0%）则对水田土壤的影响效果更明显;培养前期生物质炭对水田土壤原有有机碳矿化正激发效应高于旱地土壤,后期对旱地土壤的负激发效应更稳定且维持时间更长。【结论】添加生物质炭不改变SOC矿化趋势。添加低量（0.1%）的生物质炭可抑制SOC矿化、促进SOC的积累。     

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。     

化肥配施有机物料对盐碱地水稻产量和品质的影响

为促进盐碱地快速改良和高效利用,以不施肥（T0）、常规施肥（T1）、化肥配施（T2）处理为对照,研究化肥配施有机物料[化肥配施生物炭有机肥（T3）、化肥配施秸秆有机肥（T4）、化肥配施秸秆有机肥和生物菌肥（T5）]对水稻产量和品质的影响。结果表明,化肥配施有机物料能降低土壤pH和电导率,有利于盐碱地土壤改良,与未施有机物料处理相比,化肥配施有机物料对水稻增产效果明显,化肥配施秸秆有机肥和生物菌肥（T5）产量最高;龙稻21增产范围为12.76%～189.87%,海稻2号的增产范围为88.46%～151.40%;施用有机物料使穗长变长,穗粒数增多,株高、实粒重、结实率、千粒重均高于未施有机物料处理,穗数、穗粒数、结实率和和千粒重4个产量构成因子与产量呈极显著正相关,相关系数大小依次为穗粒数>结实率>穗数>千粒重;在保证产量的前提下,化肥配施不同有机物料能提高稻米的加工品质和食味值,降低蛋白质含量,化肥配施生物炭有机肥（T3）处理稻米的整体品质最佳。     

生物质炭对土壤无机污染物迁移行为影响研究进展

生物质炭材料来源广泛,制备工艺相对简单,且具备丰富的含氧官能团、发达的孔隙结构和表面电荷,对有机污染物和各类无机污染物(重金属、氮磷、放射性元素)均具有良好的潜在吸附能力,被认为是一种低成本、高效的新型环境功能吸附材料.本文针对重金属、氮磷等土壤无机物,在介绍生物质炭基本性质的基础上,综述了生物质炭吸附无机污染物的机制,探讨了应用于无机污染土壤缓解和修复的可行性,并指出了相应的发展趋势.生物质炭的基本特性受来源材料性质、裂解温度等主要因子的影响,其碳含量和结构、H/C比值、孔隙结构、pH等性质有较大差异,这也导致生物质炭对重金属、氮磷等无机污染物的吸附机制包含了表面物理吸附、络合作用、静电引力、阳离子交换、共沉淀、碘-碳特殊作用等多种机制.然而,受土壤复杂理化性质和生物活性、生物质炭迁移性和稳定性等因素影响,生物质炭在无机污染土壤缓解和修复中的应用有很大潜力,但尚存在不确定性、调控性差等问题,甚至反而会活化土壤中的污染物.因此,在应用生物质炭缓解和修复重金属污染土壤时,应充分考虑土壤性质、污染程度和类型与生物质炭性质的匹配度.生物质炭更适合pH和有机质含量较低的镉、铅、铜、锌等重金属污染土壤;与低温生物质炭相比,高温生物质炭的适用范围更广.     

重庆花椒主产区土壤养分分布特征及综合肥力评价

通过分析重庆市江津花椒主产区2013年土壤养分质量分数分布特征,并对126个定点监测椒园(2006-2013年)的土壤肥力变化特征和肥力水平进行研究和评价,以期为重庆市花椒园土壤综合肥力调控提供理论依据.结果表明：2013年全区椒园土壤pH均值为6.0,呈南高北低的空间分布;土壤有机质质量分数为14.2 g/kg,在空间上分布较均匀,但处于缺乏水平;土壤碱解氮和速效钾平均质量分数分别为85.8 mg/kg, 119.1 mg/kg,中等及以上样点占比分别为35.4%和55.3%,但南北差异较大;土壤速效磷平均质量分数为7.6 mg/kg,处于缺乏水平,极缺乏的样点占比22.0%,且集中在西南片区;土壤有效微量元素平均质量分数为1.9～107.7 mg/kg,均达到很丰富的水平,除有效锌、有效锰在空间上为均匀分布外,其余呈斑块状分布.此外,126个定点监测椒园的土壤肥力变化特征研究结果表明：2006-2013年土壤pH值平均下降0.5个单位,土壤酸化严重;较2006年,除有机质和有效钾基本不变外,2013年土壤碱解氮提高了34.2%,而速效磷降低了21.9%;有效铜、有效锌、有效铁、有效...     

几种有机物料对连作黄瓜生长的影响

将有机物料稻草、猪粪、锯木屑按 0 .5 %、1%和 2 %用量施入已产生连作障碍的土壤 ,盆钵试验结果表明在连作黄瓜的不同生育期即 3叶期、5叶期和 7叶期 ,0 .5 %～ 2 %用量猪粪及 0 .5 %用量稻草能促进连作黄瓜生长 ,植株的株高、最大叶面积和干物重增加 ;而锯木屑和高用量稻草处理抑制连作黄瓜生长 ,植株的株高、最大叶面积和干物重均相应降低     

有机物料培肥对风沙土肥力的影响

通过不同的试验设计 ,3年间对风沙土进行秸秆等有机物料培肥 ,研究其几个主要肥力 (有机质、全氮肥、全磷 )的变化。结果表明 ,不同的有机物料培肥都能提高风沙土的肥力 ,但不同的有机物料对风沙土肥力贡献不同 ,其中以处理 (低量秸秆 +泥炭全肥 +泥炭 )效果最好