生物质炭施用量对土壤性状和番茄产质量的影响

本试验以南方地区设施黄棕壤为供试土壤,樱桃番茄为试验材料,通过测定土壤有机碳、速效养分、酶活性以及番茄的产量品质等指标,研究生物质炭施用量对菜田土壤性状及樱桃番茄产量与品质的影响,为在蔬菜栽培中合理使用生物质炭提供依据。试验设3个生物质炭施用量处理,分别为200(T1)、400(T2)、600 kg/667m~2(T3),以不施用生物质炭处理为对照(CK)。研究结果表明:施用生物质炭能提高土壤有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量。在番茄生长前期,以T1处理的土壤蔗糖酶活性最高,但3个处理的脲酶和中性磷酸酶活性与对照的差异不显著;到生长后期,T1处理的蔗糖酶活性依然保持最高,脲酶和中性磷酸酶活性也逐渐提高且高于对照及其他处理。生物质炭可提高番茄单株坐果率,降低单株僵果率,以T1处理的单株坐果率最高,T3处理的单株僵果率最低。3个生物质炭施用量均可提高番茄产量,折合单位面积产量分别为5157.99、4539.05和4610.31 kg/667m~2,分别较对照增产20.44%、5.99%和7.65%,以T1处理产量最高。在本试验中,以生物质炭施用量为200 kg/667m~2的增产效果最好。     

生物质炭施用对潮土理化性状、酶活性及黄瓜产量的影响

分析生物质炭施用对潮土理化性状、酶活性及黄瓜产量的影响,为生物质炭在农业中的推广应用提供科学依据。以如皋市农业科学研究所大棚示范区为试验基地,通过田间小区试验,研究了不同生物质炭施用量(0,5,10,20,30,40t/hm~2)条件下土壤理化性状、酶活性及黄瓜产量变化。结果表明:生物质炭施用对土壤理化性状及土壤酶活性有显著的影响。高施用量(40t/hm~2)处理对土壤物理性状的改良效果最好,当生物质炭施用量为30t/hm~2时对土壤养分含量提升效果最好。与对照相比,施用生物质炭各处理土壤容重降幅为0.88%~10.52%,而土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷含量的增幅分别为3.68%~7.53%,27.96%~119.25%,30.73~55.05%,1.89%~224.61%,10.39%~54.56%,6.06%~22.58%,2.33%~45.63%,235.71%~414.29%和19.37%~77.76%。土壤脲酶和过氧化氢酶的活性及黄瓜产量随着生物质炭施用量的增加均呈先增加后降低的趋势,两种酶的活性分别在生物质炭施用量为30t/hm~2和20t/hm~2时最大,较对照分别提高了104.57%和15.38%;生物质炭施用量为30t/hm~2时对黄瓜增产效果最好,该处理下黄瓜产量较对照提高了21.80%。主成分分析结果表明,不同生物质炭施用量处理下的土壤质量次序为C4C5C3C2C1CK。在土壤中施用生物质炭不仅可以促进黄瓜增产,改善土壤理化性状,提高土壤养分含量,还可以改良土壤生物学性质,提升土壤酶活性。     

生物质炭对设施连作土壤性质及黄瓜生长和产量的影响

以设施黄瓜连作土壤为研究对象,采用盆栽试验分别研究了低量施用花生壳炭和小麦秸秆炭处理对土壤理化性状和黄瓜生长的影响。试验采用完全随机区组设计,分别设0.25%(w/w)(PB1)、0.50%(PB2)和1.00%(PB3)的花生壳炭以及0.25%(WB1)、0.50%(WB2)和1.00%(WB3)的小麦秸秆炭6个施炭处理,以不添加生物质炭处理(B0)为对照。春秋两季栽培试验结果表明:与对照相比,施用生物质炭处理可提高土壤肥力,改善土壤酶活性,增加黄瓜产量。生物质炭处理后连作土壤中速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量显著高于对照;土壤脲酶和过氧化氢酶活性显著升高,而蔗糖酶和酸性磷酸酶活性与对照相比差异不显著。生物质炭处理可显著增加黄瓜主茎最大叶叶面积、茎粗、地上部生物量和产量。其中WB1处理条件下黄瓜增产效果最好,春季商品瓜前期产量和总产量分别比对照增加26.11%和14.87%,秋季商品瓜前期产量和总产量分别比对照增加20.62%和25.38%,显著高于其它处理。此外,生物质炭处理还可以显著提高盛瓜期黄瓜的粗蛋白、可溶性糖和维生素C含量。因此,适量施用生物质炭可改善设施土壤微生态环境,增加土壤肥力和酶活性,提高黄瓜产量。实验中以0.25%小麦秸秆炭(折合5.63 t hm~(-2))处理条件下黄瓜增产效果最好。     

生物炭对大豆根际土壤酶活性及产量的影响

研究不同生物炭施用量对大豆增产与根际土壤酶活性的影响,为大豆增产提供合理的生物炭施用量。以当地常规施肥为对照(CK),设置生物炭处理27 kg·hm^-2(B1)、54 kg·hm^-2(B2)、81 kg·hm^-2(B3)、108 kg·hm^-2(B4),生物炭与常规肥混匀沟施。结果表明：B3处理可以显著提高大豆根际土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性以及土壤酸性磷酸酶活性;土壤β-葡萄糖苷酶活性则表现为在大豆营养生长期间B1处理酶活性最高,在生殖生长阶段B4处理酶活性最高;生物炭对土壤蔗糖酶活性的影响不显著。B3处理显著增加了大豆株高、单株荚数、有效荚数、单株粒重、百粒重及产量,各因素分别较CK增加了13.13%、32.11%、45.73%、17.41%、7.80%及7.35%。生物炭可以提高土壤酶活性、改善土壤微环境,与化肥配施可以显著增加大豆株高、有效荚数和百粒重,进而促进农作物增产增收。     

生物质炭改善果园土壤理化性状并促进苹果植株氮素吸收

【目的】 探究生物质炭对苹果植株生长、土壤理化特性和氮素利用的影响,为生产上苹果园合理应用生物质炭提供依据。 【方法】 以两年生红富士/平邑甜茶为试材,以400℃亚高温热解木材产生的生物质炭为供试肥料,采用15N同位素示踪技术进行了盆栽试验。设底施生物质炭0、15、30、45和60 g/kg,分别以CK、T1、T2、T3和T4表示。调查了苹果植株生长发育、土壤理化性质、根际微生物数量及氮素的吸收、利用和损失。 【结果】 添加生物质炭的所有处理植株株高、茎粗和总干重均显著高于CK;T2、T3和T4处理的根系活力均显著高于T1和CK处理,但三个处理间差异不显著;随着生物质炭用量的增加,土壤容重逐渐降低,T3和T4处理的土壤容重分别为1.22和1.20 g/cm3,两者间差异不显著,但均显著高于CK、T1和T2处理;T3和T4处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和根际土细菌、放线菌、真菌数量均显著高于其他处理,两者间差异不显著;与CK相比,添加生物质炭显著增加了植株对肥料15N的吸收,T4和T3处理植株15N利用率分别为15.18%和15.63%,均显著高于其他处理;土壤15N残留率以T4处理最高,为38.16%,T3次之,T1最低,为30.02%;氮素损失以T1处理最高,为58.54%,T4处理最低,为45.66%,且T4与T3处理间差异不显著。通过对植株生物量和氮素利用效率与生物质炭施用量进行拟合分析,两者出现最大值时的生物质炭施用量分别为64 g/kg和55 g/kg。 【结论】 施用生物质炭降低了土壤容重,提高了土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量及根际土壤细菌、放线菌和真菌数量,促进了苹果植株根系和地上部的生长及对肥料氮的吸收,增加了土壤对氮的固定,减少了氮的损失,提高了氮肥利用率,本试验条件下适宜的生物质炭施用量为55～64 g/kg土。      

氮肥减量配施生物炭对稻田有机碳矿化及酶活性影响

氮肥减量配施生物炭对于提升土地生产力、提高土壤碳汇能力以及缓解气候变暖具有重要意义。依托大田试验,设置5个氮肥用量梯度(T0～T4):100%化肥氮,90%化肥氮,80%化肥氮,70%化肥氮,60%化肥氮,采用等氮原则,氮肥减少量用等氮量生物炭替代,以不施肥为对照(CK),结合室内矿化培养,揭示稻田有机碳矿化及酶活性对氮肥减量配施生物炭的响应。结果表明:与T0处理相比,T3处理(70%化肥氮+7.5 t/hm~2生物炭氮)土壤全氮,碱解氮及速效磷依次显著提高了6.67%,8.36%及30.94%(P0.05),T4处理的速效钾含量最高,显著提高了23.78%(P0.05)。氮肥减量配施生物炭可有效提升土壤有机碳(SOC)含量,且随配施生物炭比例的增大而增大;与矿化前相比,各处理矿化后SOC,微生物量碳(MBC)及微生物熵(qMB)依次下降1.39～1.75 g/kg, 24.62～67.57 mg/kg及0.13%～0.32%(P0.05)。SOC矿化速率在培养的第1天达到峰值,第1阶段(第1～6天)迅速下降,第2阶段(第6～30天)缓慢下降,第3阶段(第30～45天)矿化速趋于平稳,矿化速率与培养时间呈对数函数关系(P0.01)。培养结束时SOC累积矿化量和累积矿化率的变化范围分别为1.39～1.75 g/kg和6.02%～8.43%,均以T3处理最低。与CK和T0处理相比,T3处理的过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性最高,T1处理的酸性磷酸酶活性最高。水稻产量以T3处理(7.37 t/hm~2)最高,比T0处理增产39.58%(P0.05)。综上,氮肥减量30%配施生物炭可明显提高土壤肥力,减少SOC矿化,增加土壤固碳,提高土壤酶活性及水稻产量。     

磷肥对日光温室番茄磷营养和产量及土壤酶活性的影响

采用盆栽方法进行了不同施磷（P2O5）水平下,日光温室番茄产量、不同生育期番茄磷素分配、干物质积累、土壤速效磷含量和酶活性研究,并确定了适宜番茄生长的最佳施磷量与土壤速效磷含量。结果表明,随着磷肥施用量的增加,土壤速效磷含量及番茄各组织含磷量相应增加;当施用P2O5达到0.53 g/kg（处理5）,土壤速效磷含量在60～77 mg/kg时,较适宜番茄生长,番茄产量和单果重达最高,根系和茎叶干物质积累也达到最好水平。当施磷量超过0.53 g/kg时,造成土壤和植株磷累积过高,易引起土壤盐害,降低土壤酶活性,从而降低干物质积累和番茄产量,影响土壤的可持续利用。     

生物质炭对黄瓜连作土壤理化性状、酶活性及土壤质量的持续效应

【目的】 探讨不同生物质炭施用量对连作黄瓜根区土壤环境的作用效果,为用生物质炭修复黄瓜连作土壤以及在农业中的推广应用提供科学依据。 【方法】 以如皋市农业科学研究所大棚示范区为试验基地,一次性向设施农田土壤中添加0 (CK)、5 (C1)、10 (C2)、20 (C3)、30 (C4)、40 (C5) t/hm2的生物质炭,通过连续两年温室定位试验,测定生物质炭施用后黄瓜连作根区土壤的物理性状、养分含量及酶活性的变化状况,采用土壤质量指数 (SQI) 评价不同生物质炭施用量对黄瓜连作两季后土壤质量的影响。 【结果】 随着生物质炭施用量的增加,第一季与第二季黄瓜根区土壤的理化性状变化趋势一致,具体表现为容重不断降低,土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率、有效磷及有机质含量不断升高,且当生物质炭施用量为30 t/hm2(C4处理) 时,土壤中全氮、硝态氮和铵态氮含量最高。与CK相比,生物质炭的施用可以减少黄瓜根区土壤 < 0.25 mm粒径的微团聚体含量,而增加 > 0.25 mm粒径的大团聚体含量,土壤中0.25～0.5 mm和0.5～1 mm粒径的团聚体含量都在高施用量 (40 t/hm 2) 处理中达到最大值。生物质炭施用后的连续两季,黄瓜根区土壤中脲酶与过氧化氢酶活性均随生物质炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势,其活性分别在生物质炭施用量为30 t/hm2和20 t/hm2时最大。当生物质炭施用量为30 t/hm2时,两季黄瓜产量都达到最高,分别为3.24 × 104 kg/hm2和6.18 × 104 kg/hm2。通过土壤质量指数 (SQI) 对生物质炭施用后两季黄瓜土壤质量进行评价可知,不同生物质炭施用水平下土壤质量指数依次为C4 > C5 > C3 > C2 > C1 > CK,相应的土壤质量指数分别为0.774、0.740、0.728、0.650、0.635、0.583。 【结论】 施用生物质炭对黄瓜连作田土壤的理化性状和酶活性均有显著影响,高施用量 (40 t/hm2) 条件下对土壤物理性状改善效果最好,当生物质炭施用量为30 t/hm2 (C4处理) 时对黄瓜连作根区土壤的养分含量提升效果最佳。SQI可以客观定量地评价生物质炭施用对连作黄瓜根区土壤质量的影响,其分析结果表明改善黄瓜连作土壤环境的最佳生物质炭施用量为30 t/hm2。      

不同剂量外源纤维素酶对设施土壤生物活性与番茄生长的影响

【目的】土壤纤维素酶活性在一定程度上反映土壤生物化学过程的强度及土壤肥力水平。本研究主要探讨了添加外源纤维素酶对设施土壤环境及栽培作物的积极影响,以期为设施土壤改良和质量提升提供参考。 【方法】以番茄‘芬达’为试材进行了盆栽试验。在设施土壤上设置添加外源纤维素酶:0、3、6、9、12、15 kg/hm2,分别用CK、T1、T2、T3、T4和T5表示,共6个处理。结果初期测定了番茄叶片光合指标,结果初期、结果盛期、采收盛期分别取土样测定了土壤脲酶、蔗糖酶、SOD、碱性磷酸酶活性,以及土壤细菌、真菌、放线菌数量,果实成熟期分批测产。 【结果】同一生育期,随酶制剂用量的增加,土壤微生物数量及酶活性均先增加后降低。与CK相比,细菌、真菌、放线菌最高分别增加了996.8% (结果盛期的T4)、801.4% (采收盛期的T3) 和314.6% (坐果初期的T3);坐果初期T3的土壤脲酶、蔗糖酶、SOD及采收初期T3的碱性磷酸酶活性提高较多,分别较CK增加了214.3%、424.3%、254.0%和44.0%;同时添加外源纤维素酶对番茄株高、茎粗以及Pn、Tr、Gs、Ci等光合指标的提高有促进作用,增加了番茄产量,T3的番茄产量最高,达到55188 kg/hm2。 【结论】适当添加外源纤维素酶,在提高土壤本身纤维素酶活性的同时也增强了其他土壤酶活性,促进了土壤中微生物的积累和繁殖,从而改善了土壤环境,并促进蔬菜作物健康生长,提高了作物产量。9 kg/hm2为本试验推荐的应用于设施土壤的纤维素酶最佳使用量。     

生物质炭对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响

以南京林业大学下蜀林场黄棕壤为试验对象,采用室外盆栽试验,研究生物质炭不同施用量(炭土质量比0、1%、2%、4%)对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响。结果表明:生物质炭可有效改良黄棕壤物理性质,4%施用量改良效果最好,与仅施化肥处理相比,土壤总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量显著提高,土壤容重显著降低(P0.05);施用生物质炭可显著提高土壤pH(P0.05),改善土壤酸碱性;生物质炭施用对土壤氮磷有效性影响显著(P0.05),低施用量下土壤碱解氮含量最高,高施用量下土壤有效磷含量最高。生物质炭1%施用量下,龙脑樟叶片产量最高(41.54 g),分别比对照和仅施化肥处理提高141.53%和11.16%;而苗高相对生长速率较仅施化肥处理显著降低6.79%,有利于矮化苗木。可见生物质炭改良土壤理化性质和促进苗木生长的最佳施用量并不相同。考虑到经济效益,1%的生物质炭施用量对龙脑樟叶片产量的提高较为适宜。     

富硒有机肥、复合肥和灌水量对番茄产量和品质的影响

以樱桃番茄"千禧"为供试材料,采用大田小区试验的方法,研究了膜下滴灌条件下富硒高钙有机肥和复合肥配比(每667 m2分别施50 kg复合肥(F1),500 kg富硒高钙有机肥+25 kg复合肥(F2),1 000 kg富硒高钙有机肥(F3))和灌水量(100%灌水量(W1)和80%灌水量(W2))对番茄产量和品质的影响。结果表明:(1)富硒高钙有机肥和复合肥配施,比使用同量氮磷钾的富硒高钙有机肥或复合肥,产量都显著提高;(2)随着富硒高钙有机肥施肥量比例的增加,番茄果实中硒含量、番茄红素含量、维生素C含量和可溶性糖含量均显著增加;(3)滴灌可以有效提高水分利用效率,80%灌水量在产量降低不显著的情况下,番茄果实中硒的含量和果实品质均有不同程度的提高。因此,膜下滴灌80%灌水量时,富硒高钙有机肥和复合肥配施(各占50%)在保证果实品质和硒含量达到富硒农产品标准的同时,产量达到最佳。     

不同水氮供应对日光温室番茄土壤酶活性及生物环境影响的研究

采用2水平灌水量(4541.0和2270.6 m³/hm²)×3水平氮肥追施量(747.4、373.9 kg/hm²和0),以番茄品种Skala为试材,研究了不同水、氮供应水平对日光温室越冬栽培番茄土壤中脲酶、蔗糖酶、磷酸酶等活性及细菌、放线菌、真菌等微生物数量的影响。结果表明：高灌水(4541.0 m³/hm²)或高施氮量(747.4 kg/hm²)可显著降低土壤脲酶和磷酸酶活性;水、氮协调供应有利于土壤蔗糖酶活性和土壤微生物数量的提高;通过多目标评价,在该试验条件下,当灌水量4541.0 m³/hm²、氮肥追施量373.9 kg/hm²可获得最优的土壤生物环境。     

玉米秸秆源有机物料对黑土养分有效性与酶活性的提升效应

[目的]研究以玉米秸秆为主要原料制备的不同类型有机物料对东北黑土土壤肥力和玉米产量的影响,为黑土地保护和秸秆资源高效利用提供理论依据.[方法]田间定位试验连续进行了5年.试验设不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPK+ST)、化肥配施生物炭(NPK+BR)以及化肥配施堆肥(NPK+CP)5个处理,各...     

Effects of biochar and fertilizer sources on nitrogen uptake by chilli pepper plants under Mediterranean climate

This study determined N uptake by serrano chilli pepper for two years and evaluated the effects of biochar amendment or organic N (org-N) fertilizer on N use under a Mediterranean climate. A field experiment was conducted using microplots from 2016 to 2017 in California, USA. Treatments included biochar amendment rates [0 (control), 10, 30 and 50 tons (t) ha⁻¹] biochar, all with 100% inorganic N fertilizer (165 kg N ha⁻¹), and org-N fertilizer applications at 50%, 75% and 100% of the total available N supply. Pepper yield, vegetative biomass, N uptake, ammonia (NH₃) volatilization and changes in soil organic carbon (SOC), and nitrate were determined. Pepper yield was highest in the 50% org-N and lowest in the 50 t ha⁻¹ biochar treatment during the first year. There were no differences in fruit yield among the organic treatments during the second year, and all were higher than that from the control. The 100% org-N treatment had less NH₃ volatilization than all other treatments during the first year. The two-year results showed that chilli pepper plants sequestered 4.6‒6.1 kg N to produce one ton fresh pepper fruits. During the first year, the 50% org-N treatment resulted in the highest N productivity or yield with lowest projected N fertilizer application requirements as compared to other treatments although there were no differences among all treatments in the second year. Thus, a combination of inorganic and org-N fertilizers can be an effective strategy to improve soil N productivity in long-term management.     

不同生物炭对中国亚热带地区湿地松生长、氮肥利用率、土壤N2O和CH4排放以及碳变化的影响

Intensive management of planted forests may result in soil degradation and decline in timber yield with successive rotations.Biochars may be beneficial for plant production,nutrient uptake and greenhouse gas mitigation.Biochar properties vary widely and are known to be highly dependent on feedstocks,but their effects on planted forest ecosystem are elusive.This study investigated the effects of chicken manure biochar,sawdust biochar and their feedstocks on 2-year-old Pinus elliottii growth,fertilizer N use efficiency (NUE),soil N2O and CH4 emissions,and C storage in an acidic forest soil in a subtropical area of China for one year.The soil was mixed with materials in a total of 8 treatments:non-amended control (CK);sawdust at 2.16 kg m-2 (SD);chicken manure at 1.26 kg m-2 (CM);sawdust biochar at 2.4 kg m-2 (SDB);chicken manure biochar at 2.4 kg m-2 (CMB);15N-fertilizer alone (10.23 atom％ 15N) (NF);sawdust biochar at 2.4 kg m-2 plus 15N-fertilizer (SDBN) and chicken manure biochar at 2.4 kg m-2 plus 15N-fertilizer (CMBN).Results showed that the CMB treatment increased P.elliottii net primary production (aboveground biomass plus litterfall) and annual net C fixation (ANCF) by about 180％ and 157％,respectively,while the the SDB treatment had little effect on P.elliottii growth.The 15N stable isotope labelling technique revealed that fertilizer NUE was 22.7％ in CK,25.5％ in the NF treatment,and 37.0％ in the CMB treatment.Chicken manure biochar significantly increased soil pH,total N,total P,total K,available P and available K.Only 2％ of the N in chicken manure biochar was available to the tree.The soil N2O emission and CH4 uptake showed no significant differences among the treatments.The apparent C losses from the SD and CM treatments were 35％ and 61％,respectively;while those from the CMB and SDB treatments were negligible.These demonstrated that it is crucial to consider biochar properties while evaluating their effects on plant growth and C sequestration.     

碳氮添加对雨养农田土壤全氮、有机碳及其组分的影响

为探明碳氮添加4年后,土壤全氮、有机碳及其组分(可溶性有机碳、微生物量碳、轻组和重组有机碳)的变化特征,依托布设于甘肃省定西市安定区李家堡镇的不同碳源配施氮素田间定位试验,涉及秸秆、生物质炭、氮素3个因素,秸秆设置为不施、施用秸秆2水平;生物质炭为不施和施用生物质炭2个水平;氮素设置为不施氮、施纯氮50 kg/hm^2、施纯氮100 kg/hm^2 3个水平,共9个处理。结果表明:不同处理下土壤全氮、有机碳及其组分的含量均随土层的加深而降低。添加生物质炭对土壤全氮、有机碳及其组分均具有不同程度的提升效应。添加秸秆对土壤全氮、有机碳和可溶性有机碳、微生物量碳、轻组有机碳均具有显著提升效应,仅在0-5 cm土层对重组有机碳有显著提高。添加氮素可显著提升土壤全氮、有机碳和可溶性有机碳、微生物量碳、轻组有机碳含量。较其他处理,添加生物质炭对土壤全氮、有机碳和重组有机碳的提升效应最高,添加秸秆对可溶性有机碳、微生物量碳、轻组有机碳的提升效果最优。从提升土壤质量的角度出发,推荐秸秆配施氮素模式,该模式下土壤碳素有效性高、易于被微生物利用,有利于作物生长。从提高土壤固碳角度考虑,推荐生物质炭配施氮素模式,该模式有利于碳的封存。     

秸秆生物反应堆与菌肥对温室番茄土壤微环境的影响

为研究秸秆生物反应堆、微生物菌肥及两者配套措施对土壤理化性质和微生物功能多样性,以及作物生长的长期影响,试验以传统种植方式为对照(CK,常规栽培),研究了菌肥(T1,微生物菌肥4 kg/667 m2)、内置式秸秆生物反应堆(T2,秸秆(4 t/667 m2)+发酵沟菌剂(8 kg/667 m2)+腐熟猪粪(600 kg/667 m2))及2种措施配套处理(T3,秸秆(4 t/667 m2)+发酵沟菌剂(8 kg/667 m2)+微生物菌肥(4 kg/667 m2)+腐熟猪粪(600 kg/667 m2))对土壤理化性质和微生物功能多样性的影响。结果表明:1)与CK相比,秸秆生物反应堆能够在一定时期内提高土壤含水率;而菌肥能够在一定时期内降低土壤含水率,秸秆生物反应堆能够显著降低土壤酸性和电导率(EC,electrical conductivity)值,缓冲土壤酸化和次生盐渍化;而单施菌肥对土壤酸碱性和EC值没有显著影响。2)秸秆生物反应堆(T2)增加了土壤中有机质的含量和土壤微生物量,降低土壤中速效磷、钾的含量;微生物菌肥(T1)降低了土壤中有机质含量和微生物量,而显著提升了土壤的速效磷、速效钾含量,两种措施配套处理效果则更明显。3)菌肥能够改善土壤微生物对多聚物、碳水化合物和氨基酸的利用效率,而秸秆生物反应堆能够促进土壤微生物对于一部分氨基酸、羧酸类、酚酸类和胺类物质的利用。而2种措施同时使用时,其促进和改善微生物碳代谢能力的作用则更加显著。4)各处理均能够在一定程度上增加各年度番茄产量。综合考虑,认为内置式秸秆生物反应堆和菌肥配套处理(T3)能够更好的改善和修复日光温室连作土壤,增加作物产量,是一种较为有效的农艺措施。     

不同氮素水平下生物质炭、秸秆添加对陇中黄土高原旱作农田土壤活性有机碳的影响

针对黄土高原旱地小麦产量和土壤肥力水平低的问题,为更好地提升土壤肥力,达到稳产增产的效果,通过布设在定西李家堡镇的长期定位试验,研究了3种氮素(N)水平下(不施氮,施氮50 kg/hm^2,施氮100 kg/hm^2)生物质炭(B)、秸秆(S)添加(共9个处理)对陇中黄土高原旱作农田土壤有机碳及活性有机碳的影响。结果表明:相比于不施氮肥(CNO),其余施肥方式均可显著提升土壤有机碳含量,且以BN100的效果最为显著,0-5,5-10,10-30 cm土层分别提升了84.7%,69.3%,47.8%,BN0、BN50、BN100对土壤有机碳含量的提升效果明显好于SN0、SN50、SN100、CN0、CN50、CN100;相比于土壤有机碳,各处理对土壤各活性有机碳(MBC、EOC、DOC、HWOC)的影响以SN100最为显著,且均显著高于CN0、CN50、CN100;各处理对土壤有机碳及其组分含量的影响均表现出随土层加深而降低的趋势;相比于只施氮肥,生物质炭、秸秆添加下土壤有机碳及其各组分之间的相关性更加显著。相比于只施氮肥,生物质炭、秸秆的添加对于农田土壤有机碳及其活性有机碳组分含量的提升效果更加显著,生物质炭的添加对土壤有机碳含量的提升效果较好,而秸秆添加对活性有机碳含量的提升效果较为显著。研究结果对于土壤微生物环境的改善、土壤肥力的提升、减少土壤养分淋失、作物产量的提高都具有重要意义。     

聚合果属生物炭引起的咸水灌溉下土壤养分有效性和番茄生长变化

Thermally modified organic materials commonly known as biochar have gained popularity of being used as a soil amendment.Little information, however, is available on the role of biochar in alleviating the negative impacts of saline water on soil productivity and plant growth. This study, therefore, was conducted to investigate the effects of Conocarpus biochar(BC) and organic farm residues(FR) at different application rates of 0.0%(control), 4.0% and 8.0%(weight/weight) on yield and quality of tomatoes grown on a sandy soil under drip irrigation with saline or non-saline water. The availability of P, K, Fe, Mn, Zn and Cu to plants was also investigated. The results demonstrated clearly that addition of BC or FR increased the vegetative growth, yield and quality parameters in all irrigation treatments. It was found that salt stress adversely affected soil productivity, as indicated by the lower vegetative growth and yield components of tomato plants. However, this suppressing effect on the vegetative growth and yield tended to decline with application of FR or BC, especially at the high application rate and in the presence of biochar. Under saline irrigation system, for instance, the total tomato yield increased over the control by 14.0%–43.3% with BC and by 3.9%–35.6% with FR. These could be attributed to enhancement effects of FR or BC on soil properties, as indicated by increases in soil organic matter content and nutrient availability. Therefore, biochar may be effectively used as a soil amendment for enhancing the productivity of salt-affected sandy soils under arid conditions.