生物炭与不同肥料配施对镉胁迫下烟叶和土壤中镉含量的影响

为探索生物炭与肥料配施降低烟叶对重金属镉的吸收和土壤中镉含量的可行性,采用盆栽试验,研究了镉胁迫下生物炭与不同肥料配施对生育期内烟叶生物量、烟草各部位镉含量、植烟土壤中镉含量和土壤p H的影响。结果表明:生物炭与肥料配施能够促进烟叶生物量的增加,烟叶生物量依次为有机肥+无机肥+生物炭无机肥+生物炭有机肥+无机肥无机肥未施肥;生物炭与不同肥料配施时烟叶各叶位镉含量较低,生育期内生物炭与有机肥+无机肥配施下烟叶镉含量较有机肥和无机肥配施降低了52.57%,根茎中降低的镉含量最高达59.69%;各处理土壤中的有效态镉含量均有不同程度降低,降幅顺序为有机肥+无机肥+生物炭无机肥+生物炭有机肥+无机肥无机肥未施肥。上述结果表明生物炭与有机肥和无机肥配施既能促进烟叶生长,也能降低土壤有效态镉的相对含量,减少烟叶中镉的吸收积累,进而降低烟叶中镉含量,适合在重金属污染烟田施用。     

施用秸秆生物炭和鸡粪对镉胁迫下玉米生长及镉吸收的影响

为探讨秸秆生物炭与鸡粪单独及其联合施用对镉(Cadmium,Cd)污染土壤的修复效应,采用模拟Cd胁迫盆栽试验,研究了施用秸秆生物炭(20、40 g·kg~(-1)土壤)、鸡粪(20、40 g·kg~(-1)土壤)、秸秆生物炭和鸡粪混合(各20 g·kg~(-1)土壤)对Cd胁迫下玉米生长及Cd吸收的影响。结果表明:(1)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著增加Cd胁迫下玉米的株高和生物量,提高玉米叶片中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性,降低丙二醛(Malondiadehyde,MDA)含量。(2)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著降低玉米根、茎、叶中Cd含量、富集系数、转运系数及土壤有效态Cd含量。(3)与鸡粪相比,秸秆生物炭降低土壤中有效态Cd含量和玉米组织中Cd含量效果优于鸡粪,而鸡粪促进玉米生长效果优于生物炭。(4)相比而言,施用40 g·kg~(-1)鸡粪处理促进Cd胁迫下玉米生长和抗氧化酶活性效果最佳,玉米株高和生物量分别较对照增加59.7%和72.5%,SOD、POD和CAT活性分别较对照提高48.4%、69.4%、81.9%,而生物炭和鸡粪等量复配处理对降低玉米根、茎、叶Cd含量和土壤有效态Cd含量效果最优,根、茎、叶Cd含量分别较对照降低46.9%、49.3%、63.9%,土壤有效态Cd含量降低61.1%。总之,采用生物炭和鸡粪进行Cd污染土壤修复均可通过增强玉米的抗氧化性能,从而促进Cd胁迫下玉米生长;而且二者联合应用更有利于降低土壤Cd的生物有效性,减少玉米对Cd吸收和积累。     

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。     

不同裂解温度生物炭对镉胁迫下烤烟生长特性和镉积累的影响

为探究镉(Cd)胁迫下添加不同裂解温度生物炭对烤烟生长、生理及镉积累的影响,以烤烟为试验材料,通过向镉污染的土壤中添加不同裂解温度的生物炭,研究不同裂解温度生物炭对镉污染烤烟的缓解效果。结果表明,镉胁迫抑制了烤烟的生长,而添加不同裂解温度的生物炭不同程度缓解了镉对烤烟的毒害作用,添加生物炭显著增加了烤烟叶片的干、鲜质量和最大叶面积,其中裂解温度为700℃生物炭处理增加最为显著,分别增加了15.6%、12.2%和67.3%。与CK相比,添加生物炭降低了烤烟超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,增强了烤烟的抗性。添加不同裂解温度生物炭降低了烤烟中镉元素的含量,降低了烤烟各组织的镉富集系数,一定程度上缓解了镉元素对于烤烟的胁迫,其中裂解温度为500℃的生物炭效果最好。综上所述,添加不同裂解温度的生物炭可以缓解镉元素对烤烟胁迫,一定程度上改善烤烟的生长环境,提高烤烟的产量和品质,其中,添加裂解温度为500℃的生物炭对于缓解烤烟的镉胁迫效果较好。     

低温生物炭和化肥配施对冬小麦生长和土壤铅镉生物有效性的影响

以济源某基地土壤为研究对象,选用农业废弃物花生壳为供试生物炭原材料,采用温室小麦苗期盆栽方法,分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭,并作为辅料与化肥配施进行对比试验,设置不施肥对照(CK1)、基础施肥对照(CK2)、1%低温生物炭(T3)、2%低温生物炭(T4)、1%高温生物炭(T5)、2%高温生物炭(T6)6个处理,研究低温生物炭和化肥配施后对原位铅、镉污染土壤有效性及冬小麦生长的影响。结果表明,相较于(CK1)其余处理均可以改善土壤中速效养分状况,提高土壤有机质含量,促进小麦地上部干质量及总干质量的积累,促进小麦养分吸收,但显著降低了小麦根部干物质质量和根冠比;相较于CK2来说,在施肥的基础上添加低温生物炭和高温生物炭,同样可以改善土壤养分状况,促进冬小麦生长,此外还可以抑制小麦地下部对重金属的吸收,降低土壤中有效态Cd、Pb含量。其中就冬小麦生长状况而言,低温T3处理与高温T6处理根冠比、地上部干质量、地下部干质量及总干质量均差异不显著;同样就冬小麦氮素、钾素吸收而言,差异也不显著;就土壤铅、镉有效性而言,T3、T6处理同样固定效果相当。说明在本试验中施肥...     

施用玉米秸秆生物炭对镉生物有效性及其胁迫下生菜生长的影响

为明确施用玉米秸秆生物炭对重金属镉（Cd）生物有效性及其产生的植株生长胁迫效应的影响,本研究向模拟土壤溶液中加入0%和2%（m/V）的玉米秸秆生物炭,在不同pH值（4.3和7.0）条件下,通过等温吸附实验分析了Cd²⁺在生物炭上的吸附行为,并结合生菜（Lactuca sativa var.longifolia）幼苗植株的生长、根毒性及其Cd积累量的研究,探讨了生物质炭影响下Cd生物有效性与其环境行为之间的关系。结果表明,生物炭表面负电荷量随溶液pH值的增大而增加,玉米秸秆生物炭能够通过静电效应吸附Cd²⁺;Langmuir方程能够较好地拟合Cd²⁺在玉米秸秆生物炭上的吸附行为,且方程表征的Cd²⁺最大吸附量参数Q_m随pH值的增大而增加。生菜幼苗的根长和干质量均随生物炭的施加而增大,而根中Cd积累量则随生物炭的施加而降低;与模拟土壤溶液中Cd总量（Cd_total）和根中Cd积累量相比,溶液中Cd²⁺浓度指标能够更好地预测幼苗根伸长抑制率RRE（r²=0.80,P<0.001）和根中Cd积累量（r²=0.88,P<0.001）。上述研究结果表明,施加玉米秸秆生物炭能够有效降低重金属污染物的生物有效性及其生态环境风险。     

生物炭和有机肥配施对重金属Pb胁迫下烟叶生长的影响

为缓解重金属Pb对烤烟的胁迫,降低Pb对烤烟的毒害作用,采用盆栽试验模拟土壤Pb污染(200 mg/kg),设置不施肥(CK)、单施烟草专用复合肥(T1)、烟草专用复合肥+生物炭配施(T2)、烟草专用复合肥+生物炭+有机肥配施(T3)4种处理,研究了Pb胁迫下生物炭和有机肥配施对烤烟生物量积累、烟株根系活力、烟株Pb积累和土壤微生物数量的影响。结果表明,移栽后90 d,T3处理烤烟生物量比T1处理提高24.5%,且在相同施氮量情况下T3T2T1;烟株根系活力总体表现为T3T2T1CK,其中,移栽后90 d T3、T2处理较CK分别高94.9%、55.1%;移栽后90 d T3处理土壤中有效态Pb、烟茎Pb含量和烟叶Pb含量分别较CK降低15.8%、40.6%和25.0%,另外,T3处理烟叶Pb含量与T1、T2处理相比分别下降了30.0%、20.9%;T3处理在土壤pH值和土壤微生物数量方面与CK和T1处理相比有显著改善。总体上,施用生物炭以及生物炭和有机肥配施可以降低重金属Pb胁迫对烤烟生长发育的影响,降低土壤有效态Pb含量,减少Pb在根系、茎、叶中的积累,提高土壤微生物数量。     

不同生物炭种类和用量对镉胁迫下小麦幼苗光合特性和镉积累的影响

【目的】研究泡桐生物炭、玉米秸秆生物炭和竹炭的施用对镉(Cd)污染土壤中小麦幼苗生长参数、光合特性和镉积累特性的影响。【方法】以小麦为供试材料进行盆栽试验,试验设置10个处理,分别为不施用生物炭(CK)、施用不同比例的泡桐生物炭(PB)、玉米秸秆生物炭(CB)和竹炭(BC),各设置3个质量分数,即1%、5%、10%,分别记为PB1%、PB5%、PB10%、CB1%、CB5%、CB10%、BC1%、BC5%、BC10%。【结果】施用生物炭整体上提高了小麦幼苗的各项生长指标,但PB10%处理相较于对照组降低了株高、根长、地上干质量和总生物量;施用泡桐生物炭降低了镉污染土壤中小麦幼苗的光合速率,在质量分数5%施用量下可以显著提升小麦幼苗的胞间二氧化碳体积分数和气孔导度;玉米秸秆生物炭在质量分数1%施用量下可以显著提升小麦幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,在质量分数10%施用量下,显著提升小麦幼苗的蒸腾速率;施用竹炭时净光合速率蒸腾速率气孔导度与对照组无显著差异,但是显著降低了胞间二氧化碳体积分数;PB10%处理时显著降低了小麦幼苗地上镉含量,不同处理均增加了小麦幼苗地下部位镉含量。玉米秸...     

生物炭对水稻镉吸收的影响

为明确施用生物炭对水稻镉吸收的影响,研究了不同生物炭施用量(1.5%、3.0%、6.0%)对土壤pH、土壤有效态镉含量、水稻产量、水稻籽粒中镉含量的影响。结果表明:施用生物炭能够显著提高土壤pH,比对照组分别增加0.05,0.11,0.16。施用生物炭能够降低土壤中有效态镉的含量,比对照组分别降低2.4%、3.8%、7.1%。施用生物炭能够增加水稻产量,施用生物炭的3个处理水稻产量均高于对照处理,但差异不显著。施用生物炭能够抑制镉向水稻植株中迁移,显著降低水稻籽粒中镉的含量,比对照组分别降低20.2%、21.5%、25.8%。在镉污染土壤中施用生物炭可显著降低镉的有效性,降低了水稻镉污染的风险,对保障粮食安全具有重要意义。     

芝麻饼肥与无机肥配比对烟草根系生长发育的影响

在盆栽条件下采用固定施用相同比例的硝态氮、铵态氮肥，改变腐熟芝麻饼肥用量的方法，对烤烟根系生长发育进行了研究．结果表明，配施40％腐熟芝麻饼肥处理能明显提高根系活力和增加根系干物质量，有助于根冠比的协调，降低根系烟碱含量，增加根中可溶性糖含量．配施60％腐熟芝麻饼肥的处理有利于根系下扎，在烟草生育前期有利于增大根系干物质量，后期有助于提高根系活力．综合比较以配施40％腐熟芝麻饼肥处理最佳。     

化肥配施炭醋材料对烟草生长和产量与品质的影响

以烟草K 326为试验材料,通过一年两点试验研究了化肥配施炭醋材料对烟草生长的影响。结果表明,在常规化肥基础上减量施肥,不利于烟草生长,产量、品质有下降趋势。在相同化肥施用量基础上配施炭醋材料,提升了烟叶的农艺性状、经济性状和品质。减量化肥配施炭醋材料较常规施肥烟叶的产量、产值、上等烟比率分别提高了7.28%~26.29%,15.11%~49.61%,5.90%~42.70%。化肥减量20%配施炭醋材料较常规施肥已有增产提质的效果。     

长期施用生物炭对土壤中Cd吸附及生物有效性的影响

考察了Cd在长期施用生物炭农田土壤上的吸附及解吸过程,并结合大田试验稻麦轮作结果探究了长期施用生物炭对土壤中Cd有效性的影响。实验结果表明,与对照农田土壤相比,生物炭的施入量越高,土壤对Cd的吸附固定能力越强,这主要是由于生物炭的加入可显著增加农田土壤的pH、阳离子交换量(CEC)和有机质含量。大田数据显示生物炭可降低土壤中Cd的有效性,抑制土壤中的Cd向稻麦中迁移。     

减量施肥条件下生物炭与耕作方式对玉米氮吸收及产量的影响

研究采用大区试验,以种植在草甸黑土玉米鑫鑫1号为研究对象,在常规秸秆还田基础上,设置深翻(D)和旋耕(S)两种耕作方式,以常规施肥量F为对照,设置减量20%的减肥处理(F1),在减量施肥基础上设两个生物炭添加水平2 500 kg·hm~(-2)(B1)和5 000 kg·hm~(-2)(B2),共8个处理,研究减肥条件下,生物炭与耕作方式对玉米氮吸收和产量的影响,为减肥条件下玉米稳产提供科学依据。结果表明,减肥条件下玉米氮素积累和产量因耕作方式和生物炭施用量不同存在差异,深翻提高地上部氮素积累量和产量,较旋耕分别增加6.23%～8.02%,0.16%～6.61%;减肥条件下配施生物炭提高地上部氮素积累量和产量,深翻和旋耕条件下分别较减量施肥处理提高地上部氮素积累量6.24%和7.41%、6.10%和7.31%,提高产量8.95%和9.30%、10.21%和15.88%,且在深翻和旋耕条件下,B2较B1分别增产3.50%和5.14%。综上,在本试验减肥20%条件下,深翻和旋耕两种耕作方式配施高量生物炭(5 000 kg·hm~(-2))有利于提高草甸黑土玉米氮素吸收和产量。     

降雨侵蚀因子和植被类型及覆盖度对坡耕地土壤侵蚀的影响

目的研究氮肥配施生物炭对坡耕地烤烟/青贮玉米套作生物量和光合特性的影响。方法以云烟87烤烟品种和中玉335青贮玉米品种为试验材料,在坡度为10°的模拟小区进行套种试验。设置氮肥水平(N)和生物炭(B) 2个因素：3个氮肥施用量(烤烟+青贮玉米)分别为0+0 (N₀)、52.5 kg/hm²+100 kg/hm² (N₁)和105 kg/hm²+200 kg/hm² (N₂);2个生物炭施用量分别为不添加生物炭(B₀)和添加3%生物炭(每100 kg土添加3 kg生物炭,B₁)。测定烤烟和玉米成熟期的质体色素含量、光合参数及鲜干质量。结果在同一氮肥水平下,添加生物炭可提高成熟期烤烟烟叶的质体色素含量;氮肥配施生物炭对烤烟及青贮玉米的鲜干质量有积极作用,可提高拔节期青贮玉米叶片的叶绿素含量,对成熟期烤烟净光合速率、气孔导度和蒸腾速率有提高作用,对拔节期青贮玉米的各项光合参数有提高作用。结论生物炭搭配常规施氮处理对提高烤烟鲜干质量和青贮玉米光合作用效果最好,生物炭搭配常规氮肥减半处理次之。因此,生物炭搭配减氮施肥能起到降低氮肥施用量的作用,但具体氮肥的减少量需根据土壤类型和生物炭添加量而定。     

碳基有机肥施用量对烤烟生长及产质量的影响

为了探讨碳基有机肥对烤烟生长及产质量的影响,论文采用大田试验,以云烟87为供试品种,设置了每亩分别增施碳基有机肥0、50kg/亩、100kg/亩、150kg/亩处理,研究在相同施肥基础下,增施不同用量的碳基有机肥对烤烟生长及产质量的影响。结果表明：碳基有机肥对烤烟的有效叶片数无显著影响,但可显著提高烤烟的株高,最大叶长叶宽及茎围;烤后烟叶的烟碱、还原糖及总糖的含量也有所提高;相较于对照,碳基有机肥对烟叶的产量及上等烟叶占比有着显著提升,分别提升37.24%、69.53%、19.96%,和10.9%、45.0%、8.6%。在相同施肥基础下,以每亩增施100kg碳基有机肥对烤烟烟叶产质量及经济效益提升最高。     

有机与无机肥不同配比对烟叶氨基酸含量的影响

研究了有机与无机肥不同配比对烤烟上、中、下部叶内17种氨基酸和游离氨基酸含量的影响.结果表明,不同部位烟叶中氨基酸总量变化规律为上部叶>下部叶>中部叶,游离氨基酸含量为上部叶>中部叶>下部叶 与单施化肥相比,饼肥、化肥配施可明显提高烟叶内游离氨基酸含量及其占氨基酸总量的比例,其中以50%饼肥+50%化肥配施烟叶内氨基酸含量较高、组成比例适宜,有利于改善烟叶的品质     

荧光素对烟草种子萌发和幼苗生长的影响

利用荧光素直接包被烟草品种‘MS云烟85’与‘红花大金元’种子,研究其对种子萌发、幼苗生长及保护酶活性等的影响。结果表明：一定比例的荧光素包被对烟草种子的发芽和幼苗生长无不良影响,有提高幼苗根长的效果。在种粉比例为100∶10时,‘MS云烟85’与‘红花大金元’在种子生长指标以及生理指标上,均与对照无显著差异。表明种粉比例100∶10为较好的处理比例。     

生物质炭、有机肥和钙镁磷肥对三七(Panax Notoginseng) Cd含量的影响

选择生物质炭、钙镁磷肥、有机肥三种改良剂,在云南三七主产区进行田间试验,比较不同改良剂对降低五加科人参属三七(Panax Notoginseng)Cd含量的效果。结果表明,生物质炭和钙镁磷肥处理均显著降低了三七主根、剪口、茎、叶的Cd含量,降低幅度分别为25.4%~43.6%、40.2%~40.9%、34.3%~51.2%和33.0%~33.5%,且生物质炭、钙镁磷肥处理下三七主根干重较对照分别显著提高48.7%和50.4%;生物质炭和钙镁磷肥处理土壤有效Cd含量分别减少56.1%和58.1%,表明生物质炭和钙镁磷肥能有效降低土壤Cd生物有效性、抑制三七Cd吸收。这与生物质炭和钙镁磷肥处理通过降低土壤酸性、提高土壤CEC及有机质含量有关。有机肥处理三七植株生物量和三七各部位Cd含量与对照相比均无显著差异。此外,生物质炭和钙镁磷肥处理显著降低了三七主根、剪口、茎、叶Cd的富集系数(Accumulation coefficient,AF),对三七Cd转移系数(Transfer coefficient,TF)影响则不显著,而有机肥处理对三七Cd的AF与TF均无影响;各处理三七须根Cd的AF在2.84~4.64之间,显著高于其他部位,而三七主根、剪口、茎、叶等部位Cd的AF和TF均小于1,表明三七须根对土壤Cd富集能力较强而转移能力较差,Cd易集中于三七地下部,Cd污染土壤中施用生物质炭与钙镁磷肥能有效降低Cd在三七体内的富集。