不同施磷水平下生物质炭用量对土壤磷素状况及棉花养分吸收的影响

通过两年温室盆栽试验,研究不同施磷水平(0、0.25、0.5 g kg-1)下,生物质炭用量(0%、1%和2%)对土壤磷素状况和棉花生长及养分吸收的影响。研究结果表明:施用生物质炭可提高土壤水溶性磷、速效磷和全磷含量,三种磷素的影响表现为:水溶性磷全磷速效磷。生物质炭用量对施用后第二年的土壤磷素影响更明显,高磷(0.5 g kg-1)水平下土壤水溶性磷和速效磷含量随生物质炭用量的增加而显著增加。不施磷和低磷(0.25 g kg-1)水平下,施用生物质炭显著提高了棉花植株总干物质重,但1%和2%用量间差异不显著;高磷(0.5 g kg-1)水平下,两年的试验结果不一致。生物质炭显著增加了棉花的氮、磷和钾吸收量;尤其是在高磷水平下,棉花磷素吸收量随生物质炭用量(0%到1%以及2%)显著增加。因此,生物质炭和磷肥合理配施可显著增加土壤磷素,促进棉花生长和养分吸收。     

调控措施对滨海盐渍土磷素形态及作物磷素吸收的影响

滨海盐渍化土壤存在磷素有效性低的问题。本试验采用根袋法盆栽试验,共设不施磷肥、常规磷肥、磷肥+生物质炭、磷肥+腐殖酸、磷肥+商品有机肥5个处理,分析不同调控措施对非盐渍土、轻度盐渍土和中度盐渍土有效磷含量、磷素形态以及大麦磷素吸收利用的影响。结果表明:①盐碱障碍降低根区内外土壤有效磷含量,表现为非盐渍土>轻度盐渍土>中度盐渍土。添加生物质炭能显著提高轻度、中度盐渍土根区内外土壤有效磷含量,较常规磷肥对照处理分别提高40.72%、84.80%。②盐碱障碍降低大麦产量,抑制地上部对磷素的吸收,不同调控措施均能促进盐渍土上大麦对磷素的吸收,提高磷肥利用率。轻度盐渍土上不同调控措施的增产效果不显著,中度盐渍土上添加生物质炭处理显著提高大麦产量,较常规磷肥对照处理提高63.20%。③盐碱障碍降低土壤活性无机磷、NaOH-Pi、NaHCO₃-Po、NaOH-Po比例,增加HCl-Pi比例。添加生物质炭处理能显著提高盐渍土活性无机磷比例,提高土壤磷的有效性。添加生物质炭和商品有机肥处理对中度盐渍土上HCl-Pi比例的降低效果优于轻度盐渍土。     

不同磷水平石灰性土壤Hedley磷形态生物有效性的研究

通过盆栽试验,采用修正的Hedley 9种磷素形态分级方法,研究了不同磷素水平石灰性土壤上连续种植三茬作物后,土壤各形态磷的动态变化及其对作物有效性的影响,结果表明:种植三茬作物后,不同磷水平土壤Hedley磷素各形态的减少率为H2O-PiNaHCO3-PiH2O-PoNaHCO3-PoNaOH-Pi、NaOH-PoHCl-Pi、HCl-Po残留态,并且减少率均为低磷土壤中磷土壤高磷土壤。表明水溶态无机磷对作物的有效性最高,NaHCO3-Pi由于土壤中绝对含量高,是作物吸收的主要形态。无机态磷素的有效性要明显高于有机态磷素。NaOH-P库对土壤活性磷具有补充作用。在低磷胁迫下作物对磷素利用效率最高,HCl提取态磷和残留磷也可以作为作物吸收的一种潜在磷源,但是利用这些形态磷来补充活性磷十分有限,因此中低磷土壤必须注意增加磷肥的投入来维持土壤磷供应能力,从而增加作物产量。高磷土壤则应严格控制磷肥用量,充分利用积累态磷素的有效性,以降低高磷土壤对环境造成的潜在威胁。     

连续施用生物炭对棕壤磷素形态及有效性的影响

【目的】土壤磷有效性差、磷肥利用率低是农业发展的主要限制因素之一。生物炭作为新型土壤改良剂，其独特的理化性质会影响磷素形态及有效性。本研究通过分析连续施用不同用量生物炭对棕壤不同形态磷素含量及变化规律，探讨各形态磷对棕壤磷素有效性的贡献，以期明确生物炭对棕壤磷素有效性的作用，为其合理农用提供理论依据。【方法】本试验研究对象为连续5年增施生物炭的玉米连作棕壤，共设5个处理:不施肥(CK)、单施化肥氮磷钾(NPK )、1.5 t/hm2生物炭 + 氮磷钾(C1NPK)、3 t/hm2生物炭 + 氮磷钾(C2NPK) 和6 t/hm2生物炭 + 氮磷钾(C3NPK)，采用蒋柏藩、顾益初土壤无机磷分级、Bowman-Cole土壤有机磷分级方法测定不同形态磷含量，研究不同用量生物炭配施化肥对棕壤磷素形态及有效性的影响。【结果】连续5年施用生物炭可显著提高棕壤全磷、有效磷含量及磷活化系数；明显提高了棕壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、LOP(活性有机磷)、MLOP(中活性有机磷) 含量，降低了MROP(中稳性有机磷) 含量；在磷组分中，MLOP、O-P分别占棕壤有机磷、无机磷比例最大，为64.32%、28.43%。施用生物炭显著提高了Ca₂-P、Ca₈-P占无机磷比例；Al-P与有效磷含量相关系数最大为0.945，LOP、Al-P、MROP对有效磷的直接通径系数较大，分别为0.318、0.285、–0.261；Al-P、HROP(高稳性有机磷) 对有效磷的决策系数分别为0.295和–0.130，是棕壤有效磷的主要决策因子和主要限制因子。【结论】施用生物炭可以促进棕壤磷素积累并提高其活性；施用生物炭条件下，Al-P、LOP是棕壤磷素的活跃组分，提高Al-P含量、限制HROP含量是生物炭提高棕壤磷素有效性的主要途径。     

炭基磷肥对黑土和红壤磷素有效性及形态变化的影响

为探究炭基磷肥作为磷源对土壤磷素有效性及形态变化的影响,采用土壤培养试验,将牛粪生物质炭(BC)、重过磷酸钙(TSP)、不同方式制备的炭基磷肥(TSP-1和TSP-2)添加到黑土(高磷)和红壤(低磷)中培养70d,并作空白对照(CK)。研究结果表明,BC处理对黑土和红壤磷素有效性影响很小,但呈现上升的趋势;TSP、TSP-1和TSP-2处理显著增加了黑土和红壤的全磷和有效磷含量。黑土培养前期(0～28d),TSP、TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量分别下降了42.21%、16.81%和29.93%,培养中后期(28～70d),TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量平均分别比TSP处理高9.47%和9.81%;红壤培养前期(0～28d),TSP、TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量分别下降了78.31%、24.64%和57.53%,培养中后期(28～70d),TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量平均分别比TSP处理高129.23%和53.10%。BC处理增加了黑土HCl-P的含量及红壤NaOH-P、HCl-P的含量;TSP、TSP-1和TSP-2处理显著增加了黑土和红壤Water-P和NaHCO3-P的含量,对其他磷组分(NaOH-P、HCl-P、Residual-P)也有影响。BC、TSP-1和TSP-2处理显著提高了黑土和红壤的pH值,TSP处理降低了黑土的pH值,对红壤的pH值影响较小。综上所述,相比无机磷肥,以炭基磷肥作为磷源可以减缓磷素在黑土和红壤中的释放速率,避免磷素被土壤大量固定,并影响土壤磷素形态的分布,提高磷肥在土壤中的有效利用率,尤其在红壤中作用效果更为明显。     

长期不同施肥对红壤性水稻土磷素及水稻磷营养的影响

【目的】合理的土壤磷素管理对作物生产和环境保护具有重要意义。南方双季稻田土壤磷素特征及磷素吸收信息相对缺乏,本文利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤全磷、磷活化系数及水稻磷素吸收量的变化特征和全磷与磷盈亏的响应关系等,为指导磷肥合理施用提供重要科学依据。【方法】从1984年开始在江西省南昌市进行长期定位试验,设置8个处理,分别为不施肥对照(CK),PK、NP、NK、NPK、70%化肥氮+30%有机肥氮(70F+30M)、50%化肥氮+50%有机肥氮(50F+50M)、30%化肥氮+70%有机肥氮(30F+70M)。早稻施用纯N、P2O5和K2O量分别为150、60和150 kg/hm^2,晚稻分别为180、60和150 kg/hm^2。早、晚稻施用的氮、磷、钾化肥均分别为尿素、过磷酸钙和氯化钾,有机肥分别为紫云英(N、P2O5、K2O含量分别为0.30%、0.08%、0.23%)和腐熟猪粪(N、P2O5、K2O含量分别为0.45%、0.19%、0.60%)。除30F+70M处理,其余处理均为等氮磷钾设计。于1984-2012年每年早、晚稻收获期采集秸秆和稻谷计产,并于晚稻收获后,测定土壤全磷和有效磷含量。分析土壤全磷、磷活化系数(PAC)及早、晚稻磷素吸收量随种植年限的变化规律,研究土壤全磷含量与磷累积盈亏的响应关系。【结果】经29年连续试验,NK处理土壤全磷含量以每年4.6 mg/kg的速度下降,而含磷化肥处理土壤全磷含量升高速率为3.3~19.4 mg/(kg·a)。有机无机配施处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)升高速率平均为16.1 mg/(kg·a),是施NPK肥处理的4.89倍。施磷土壤全磷含量平均增至1.07 g/kg (2010-2012平均值),较初始值提高了1.18倍。不施磷肥处理土壤磷活化系数(PCA)由试验初始的4.24%下降至2.5%左右,施磷肥处理则均显著升高,其中有机无机配施处理平均升高至8.51%,平均年升高速率是施NPK处理的2.89倍。早、晚稻磷素吸收量,施磷肥(PK、NP和NPK)和化肥配施有机肥处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)均显著高于CK,提高幅度分别为29.9%~124%和28.6%~103%,均衡施肥(NPK、70F+30M、50F+50M和30F+70M)磷素吸收量显著高于不均衡施肥(PK和NP)处理,前者平均分别较后两者提高了38.7%和32.9%。早、晚稻产量与磷素吸收量呈极显著线性正相关关系,每吸收磷(P) 1 kg,早稻和晚稻产量分别可提高115和106 kg/hm^2。不施肥(CK)条件下,土壤全磷变化与累积磷盈亏间无显著相关关系,施NK肥处理土壤中每亏缺磷100 kg/hm^2,土壤全磷含量降低6.0 mg/kg,施化学磷肥的3个处理,土壤中每盈余磷100 kg/hm^2,平均提高9.3 mg/kg,而3个有机–无机配施处理,土壤中每盈余磷100 kg/hm^2,平均增加63.3 mg/kg,是无机磷肥的6.78倍。【结论】无论是单施化学磷肥,还是有机无机配施均有效提高土壤全磷含量及磷活化系数,且在等磷量投入条件下,有机无机配施较单施化肥的效果更优。建议减少中国南部红壤性稻田土壤的总磷输入量和提高有机肥施用比例,以改善粮食生产和保护环境。     

施磷对南疆棉田土壤磷素有效性的影响

通过大田试验,研究了不同磷肥用量对棉田土壤速效磷、全磷、磷素活化系数以及棉花磷素吸收积累的影响,结果表明,施磷增加了土壤的速效磷和全磷含量以及土壤磷素活化系数。低磷处理下,棉田0～20 cm土层速效磷含量、全磷含量和磷素活化系数分别比对照增加了35.31%、12.44%和20.67%,高磷处理下,棉田0～20cm土层速效磷含量、全磷含量和磷素活化系数分别比对照增加了76.05%、33.64%和35.48%。低磷处理下,花铃期和吐絮期棉花整株磷素积累量分别比对照提高了44.69%和46.56%,高磷处理下花铃期和吐絮期棉花整株磷素积累量分别比对照提高了20.16%和7.51%。施磷(P2O5)75～150 kg.hm-2既能提高棉田土壤磷素有效性又能满足棉花对磷素的需求。     

不同温度热解牛骨炭对菜园土壤磷素转化及小白菜产量的影响

生物质废弃物热解炭化及生物质炭农业应用已经成为全球废弃物安全处理与养分资源循环利用的前沿方向。动物骨骼炭对土壤磷素组分及生物有效性的影响尚不清楚。收集了某市厨余废弃牛骨,采用500℃、600℃和700℃三个温度梯度进行热解炭化制备成牛骨炭,并将其添加到已采集的菜园土中进行小白菜盆栽试验,对比研究了牛骨炭和磷肥施用对菜园土壤小白菜产量、磷组分含量及其有效性的影响。研究结果表明:(1)不同温度热解牛骨炭能够明显改善土壤性质与养分状况。与对照相比,施用牛骨炭的土壤pH提高了0.5个单位,CEC和全磷含量分别显著增加了9.6%和7.4%,活性磷组分和钙结合态磷含量显著提高、分别提高了20.5%和54.2%,不同温度热解牛骨炭处理间无显著差异。(2)牛骨炭显著增加土壤磷酸酶的活性,与对照相比,不同温度热解牛骨炭处理磷酸酶活性分别提高了26.8%、31.9%和35.2%。(3)不同温度热解牛骨炭显著增加小白菜产量和磷素利用率。与对照相比,添加三个温度(500℃、600℃和700℃)制备的牛骨炭使小白菜产量显著增加了42.6%、51.5%和68.8%,磷素当季利用率是过磷酸钙处理的两倍以上;与磷酸氢二铵和过磷酸钙相比,施用牛骨炭使小白菜产量增加10%～30%,且磷素利用率增加15%～25%。综合来看,700℃热解牛骨炭在改善土壤性质、提高生产力和磷素利用率的效果最优。     

不同滴灌磷肥对棉田土壤磷含量及磷肥利用率的影响

通过田间试验,研究不同磷肥对滴灌棉田土壤有效磷及棉花产量和磷肥利用效率的影响。试验选取5种滴灌用磷肥：磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）以及大量元素水溶肥固体型（SF）、悬液型（LSF）、清液型（LCF）,并以不施磷肥为对照（CK）,共6个处理。测定土壤有效磷含量以及棉花生长、磷素吸收和产量。结果表明：在一个灌溉施肥周期内,施用清液型水溶肥（LCF）和聚磷酸铵（APP）较其它处理显著增加了土壤有效磷含量;在棉花各生育期,聚磷酸铵（APP）0～20 cm土层土壤有效磷含量较其它处理显著增加,清液型水溶肥（LCF）20～40 cm土层土壤有效磷含量最高,在盛铃期时较聚磷酸铵（APP）显著增加了21.41%;聚磷酸铵（APP）较磷酸一铵（MAP）显著促进了吐絮期棉花茎、叶的干物质及磷素积累量,而清液型水溶肥（LCF）干物质和磷素吸收在棉铃的分配比例最高,分别为64.89%、69.28%;清液型水溶肥（LCF）产量最高,聚磷酸铵（APP）次之,分别较磷酸一铵（MAP）提高了8.97%、2.87%;施用清液型水溶肥（LCF）较其它处理显著提高了棉花的磷肥偏生产力和磷肥农学效率,而聚磷酸铵（A...     

覆膜条件下铁改性磷负载生物炭对花生磷素利用及产量的影响

为探究覆膜条件下铁改性磷负载生物炭对花生植株磷素利用及产量的影响，该研究于2021和2022年设置盆栽裂区试验，研究不同覆膜方式(覆膜处理(M1)和无膜处理(M0))下，铁改性磷负载生物炭处理(常规施磷量+无生物炭处理(P1C0)、3/4常规施磷量+7.5 t/hm²铁改性磷负载生物炭处理(P2C1)、3/4常规施磷量+15 t/hm²铁改性磷负载生物炭处理(P2C2)、2/3常规施磷量+7.5 t/hm²铁改性磷负载生物炭(P3C1)、2/3常规施磷量+15 t/hm²铁改性磷负载生物炭(P3C2))对花生植株叶绿素含量、净光合速率、干物质积累量、磷素利用、土壤有效磷含量及花生产量的影响。研究结果表明，与M0处理相比，M1处理下花生苗期、花针期、结荚期和饱果期叶绿素含量与净光合速率分别提高了7.6%和29.1%、12.4%和25.9%、14.9%和16.0%、6.5%和14.8%，饱果期干物质积累量和产量分别提高了17.7%和18.8%(2 a平均)。同一覆膜方式下，从苗期至饱果期，花生净光合速率...     

水分和磷对苗期玉米根系形态和磷吸收的耦合效应

水分亏缺和土壤缺磷已经成为玉米(Zea mays L.)生产的主要限制性因素,但水分和磷如何调节玉米根系形态和磷吸收尚不完全清楚。本研究采用盆栽土培试验,设置4个水分梯度[田间持水量的35%(W1)、55%(W2)、75%(W3)和100%(W4)]和2个磷处理[高磷:205 mg(P)·kg~(-1);低磷:11 mg(P)·kg~(-1)],探究水分和磷对苗期玉米根系生长和磷吸收的耦合效应。结果表明:(1)不管土壤磷供应如何,玉米苗干重、根干重、总根长和根表面积随水分供应强度的增加呈现先增加后降低的趋势,土壤有效磷含量也表现出相似的变化趋势,根质量比和平均根直径随水分供应强度的增加呈现下降的趋势,植株磷含量和磷累积量随水分供应强度的增加呈现稳定增加的趋势;(2)水分亏缺(W1)和过量供应(W4)均不利于玉米根系生长和干物质累积,水分亏缺(W1)抑制玉米对土壤磷素的获取,水分过量供应(W4)引起土壤磷素的奢侈吸收(W4),轻度的水分胁迫(W2)能够促进玉米根系的生长和干物质累积,减少对土壤磷的奢侈吸收,充足的水分供应(W3)能够促进玉米根系的生长、干物质累积和土壤磷素的吸收;(3)磷供应显著增加了玉米苗干重、根干重(W4除外)、总根长、根表面积、植株磷含量(W4除外)和磷累积量,但降低了玉米的根质量比。(4)两因素方差分析结果表明,水分对苗干重、根干重、根质量比、总根长、根表面积、平均根直径、植株磷含量、植株磷累积量和土壤有效磷含量的相对贡献分别为45.94%、36.71%、67.95%、59.63%、58.34%、81.86%、24.75%、35.66%和3.00%,磷对这些参数的相对贡献分别为34.78%、21.19%、14.84%、9.22%、9.21%、1.56%、35.54%、49.75%和94.40%,可见水分是控制玉米根系形态和干物质累积的关键因子,磷是控制玉米地上磷吸收和土壤有效磷含量的关键因子。总体来说,低磷条件下玉米根系对土壤磷的获取偏向于以根形态为主导的适应策略,高磷条件下玉米根系对土壤磷的获取偏向于以根生理吸收为主导的适应策略。水分和磷之间较好的耦合能够促进玉米根系生长、干物质累积,减少对土壤磷素的奢侈吸收。     

烟杆生物炭对砒砂岩与沙复配土壤理化性状及玉米生长的影响

为明确施用生物炭对砒砂岩与沙复配土壤水分保持及肥力提升的影响,采用盆栽试验,研究了不同生物炭施用量(0,10,20,30,50g/kg(以风干土计))对砒砂岩与沙复配土壤理化性状及玉米生长的影响。结果表明:在种植玉米一季后,施用生物炭可显著降低复配土壤容重,尤其当生物炭施用量达到30g/kg时,土壤容重可降低至1.37g/cm3,但当生物炭施用量增加到50g/kg时,土壤容重又出现增加的趋势;土壤田间持水量随生物炭施用量的增加呈显著增加趋势,但当施用量增加到50g/kg时又会出现下降趋势;土壤pH、全盐量随生物炭添加量的增加显著增加,尤其当生物炭添加量为50g/kg时,土壤pH可达8.80,全盐量可达2.51g/kg;土壤有机质、有效磷、速效钾含量也随生物炭施用量的增加而显著增加,但有效磷在生物炭施用量增加至50g/kg时出现下降趋势。进一步分析不同生物炭处理对玉米生物量的影响,发现玉米根干重、地上部分干重、百粒重、单株产量均随生物炭施用量的增加呈显著增加趋势,但当生物炭施用量增加到50g/kg时,上述各指标反而显著降低。生物炭对于砒砂岩与沙复配土壤理化性状、水分保持、肥力提升、作物生长及产量等诸多方面都有明显改善效果,在施用过程中需要注意使用量,在本试验条件下,生物炭推荐施用量为30g/kg干土。     

不同分子量碳源对砂姜黑土磷素有效性和玉米磷吸收的影响

为探究不同分子量碳源对土壤磷有效性的影响，以安徽省典型砂姜黑土为供试土壤，通过盆栽种植玉米试验，开展了不同碳源(果糖、蔗糖、纤维素)对土壤中磷形态转化和玉米磷吸收影响的研究。结果表明：(1)土壤Olsen-P含量随时间先增加后降低。在玉米间苗7 d后果糖处理Olsen-P含量最高，15 d后纤维素处理Olsen-P含量达最大值，90 d后，相比于对照、果糖和蔗糖处理，纤维素处理土壤Olsen-P含量显著增加了79.74%、54.03%和30.03%(P<0.05)。(2)玉米间苗90 d后，相较于对照处理，纤维素处理显著降低了Fe-P和Ca10-P含量，增加了Ca8-P含量，而对照、果糖和蔗糖处理的Ca2-P含量无显著差异。与对照处理相比较，纤维素处理显著提高了活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量，减少了中稳定性有机磷(MROP)含量。(3)纤维素处理增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量和磷酸酶活性，降低了土壤p H和交换性钙含量，这是土壤磷有效性增加的重要原因；(4)与对照、果糖和蔗糖处理相比，纤维素处理下玉米磷吸收量显著增加了46.20%、19.05%和19....     

生物炭对滴灌春小麦产量及土壤肥力的影响

为了解生物炭对滴灌春小麦产量及土壤肥力的影响,通过2年田间试验对灰漠土土壤和春小麦养分及产量等进行了研究。结果表明:与CK相比,施用生物炭显著(P0.05)增加了土壤肥力,并显著(P0.05)增加春小麦对N、P和K的吸收,还对春小麦产量及构成具有积极的促进作用。与NP处理相比,NP+B6处理显著(P0.05)增加了土壤有机质、全氮和速效钾含量以及植株吸磷量。与NP+M6处理相比,NP+B6处理显著(P0.05)增加了土壤全氮、速效钾和植株养分吸收量。     

秸秆等氮量替代化肥对土壤水分和玉米干物质积累的影响

为了探究秸秆等氮量替代化肥的可行性及其对土壤水分和玉米干物质积累的影响,进行连续6年的大田试验,2020年是施肥第5年,2021年是施肥第6年,保持225 kg/hm²的等氮量,设置5个施肥处理：CK(单施化肥,100%化肥氮)、S25(25%秸秆氮+75%化肥氮)、S50(50%秸秆氮+50%化肥氮)、S75(75%秸秆氮+25%化肥氮)、S100(100%秸秆氮),研究秸秆等氮量替代化肥对土壤贮水量、水分利用效率、土壤耗水量、土壤养分和玉米干物质积累量的影响。结果表明：(1)2020年试验中,在播种前和灌浆期,0—80 cm土层土壤贮水量为S50>S25>CK>S100>S75;在大喇叭口期和抽雄期为S50>S25>CK>S75>S100;在成熟期为S50>CK>S25>S100>S75;在2021年试验中,大喇叭口期,0—80 cm土层土壤贮水量为S25>S50>S100>CK>S75;在抽雄期,0—80 cm土层土壤贮水量为S25>S50>CK>...     

覆膜与生物炭对青藏高原马铃薯水分利用效率和产量的影响

生物炭具有比表面积大,吸附力强等特点,该研究尝试在地膜覆盖基础上引入生物炭技术,利用生物炭的保水保肥效应以及固碳培肥效果,解决地膜覆膜带来的土壤地力下降及后期减产问题。2019年通过设置施炭(B)、覆膜(M)、施炭+覆膜(M+B)和对照(CK)共4个处理的大田试验,探究覆膜和生物炭对青海省东部农业区马铃薯生长、耗水特征和产量的影响。结果表明:块茎膨大期和淀粉积累期是植株干物质量增加的主要时期,覆膜在块茎膨大期即有显著的促进效果,生物炭仅在淀粉积累后期和成熟期促进效果显著。施炭和覆膜均能显著提高收获期植株总干物质量,施炭比覆膜的根冠比显著提高。马铃薯苗期耗水量最高,在块茎膨大期以前日均耗水量在3 mm/d以上。覆膜显著增加了作物总耗水量和土壤储水消耗量,总耗水量比对照多出35mm,施炭和覆膜均显著提高了水分利用效率。施炭和覆膜均能显著提高马铃薯块茎产量(P<0.05),覆膜显著增加了大薯的数量和产量。无论施炭与否,覆膜均显著增产,而施炭仅在不覆膜下显著增产,覆膜增产效应是施炭的2.2倍。覆膜能显著提高马铃薯净收益,但施炭降低了净收益,主要是由于生物炭的成本较高。该研究为青藏高原东部...     

连续施用不同种类生物质炭对植烟土壤养分的影响

为了改良植烟土壤质量,探讨连续施用不同种类生物炭对植烟土壤养分含量的影响,通过3年大田定位试验研究了连续施用不同生物炭(CK：不添加生物质炭;T1：添加烟秆炭;T2：废弃烟叶炭;T3：玉米秸秆炭)下植烟土壤中的养分含量。结果表明：①连续施用不同种类生物质炭能够显著提高土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,但对全磷、全钾以及碱解氮的作用并不显著。②在2018年采收期,三种生物质炭处理分别提高有机质10.26%、9.12%和6.96%;提高全氮10.36%、18.29%和9.03%;提高速效磷6.96%、18.57%和9.82%;提高速效钾16.53%、33.84%和13.05%。③随着试验年限的延长,添加烟秆炭对土壤有机质含量提升效果最好,其次是废弃烟叶炭,玉米秸秆炭最次。废弃烟叶炭对提升土壤全氮、速效磷和速效钾含量效果最佳。综合分析来看,连续施用生物质炭能提高土壤养分含量,改良土壤肥力,以废弃烟叶炭效果最好,适宜大面积推广。     

生物炭的10年土壤培肥效应

大量短期的室内试验和田间试验研究表明,施用生物炭可以增加土壤碳固定,提升土壤肥力和作物产量,然而关于生物炭的长期土壤肥力效应尚不明确。为此,依托持续10年的生物炭的田间定位试验[4个处理:对照(CK)、生物炭4. 5 t·hm-2·年-1(B4. 5)、生物炭9 t·hm-2·年-1(B9. 0)、秸秆还田(SR)],研究了长期施用生物炭对土壤肥力状况的影响。结果显示,与对照相比,长期施用生物炭和秸秆还田对土壤p H值没有显著影响,但容重降低了2. 2%～8. 2%,施用生物炭的土壤电导率降低了1. 5%～7. 8%,而秸秆还田处理土壤电导率提高了4. 7%～13. 4%。施炭和秸秆还田使土壤有机质(SOM)含量增加57. 7%～123. 1%,总氮含量提高11. 3%～21. 9%,总磷没有显著性变化。不同处理土壤NH+4-N含量的差异不显著,而施用生物炭和秸秆还田土壤NO-3-N含量增加3. 8%～67. 1%,且高炭处理的效果显著。土壤有效磷含量显著降低了23. 1%～42. 0%,速效钾含量上升了2. 0%～23. 1%。总体而言,长期施用生物炭提升了土壤肥力,尤其是对土壤有机质的提升有显著的效果。     

膜下滴灌条件下生物炭对土壤水热肥效应的影响

通过田间小区试验,研究膜下滴灌条件下农田施用生物炭0 t/hm2(A0)、15 t/hm2(A15)、30 t/hm2(A30)和45 t/hm2(A45)后玉米各生育期土壤含水率、温度和有机质及速效养分含量的变化规律.试验结果表明:在每个生育期,各处理耕层土壤含水率均随生物炭施用量增加呈先增加后减少的趋势,且均高于对照.在玉米拔节期、抽雄期和灌浆期差异性显著,且显著相关,其中A30处理增幅最大,达13.74%;在玉米三叶期和拔节初期,施用生物炭显著提高土壤表层温度,且呈正相关;在抽雄期、灌浆期和成熟期,土壤表层温度依次为A30>A0>A45>A15,与施炭量没有表现出显著相关;耕层土壤有机质和有效磷含量随施炭量增加而显著增加,且均高于对照,与施炭量表现出极显著相关;整个玉米生育期,相比对照A0,处理A15、A30和A45有机质最大增幅分别为:14%、20%和58%,有效磷最大增幅分别为:62%、99%和113%;施用生物炭后,各处理均显著提高了耕层土壤碱解氮和速效钾含量,相比对照A0,处理A15、A30和A45碱解氮的最大增幅分别为13%、17%和10%,速效钾的最大增幅分别为:35%、48%和63%.综上所述,膜下滴灌条件下适量施用生物炭可有效增加耕层土壤含水率、土壤温度和有机质及速效养分,生物炭具有一定的保水、保温、保肥特性,有利于提高土壤水、肥利用率.     

秸秆生物炭输入对冻融期棕壤磷有效性的影响

冻融交替是东北地区土壤常见的温度变化现象。通过室内模拟冻融循环方法,分析秸秆生物炭输入对冻融期东北地区棕壤有效磷影响规律及机理,探讨生物炭还田对东北春季作物生长初期土壤养分供应状况的影响。结果表明:(1)除在0~5次冻融循环中冻融次数对有效磷含量无显著影响外,冻融循环次数、生物炭施加量以及二者交互作用对土壤有效磷含量在各冻融阶段(0~5次、5~30次、0~30次)均有极显著影响。(2)培养结束后施加生物炭量2%、4%和6%处理,有效磷含量随生物炭施入量增大而依次增加,且均明显高于对照处理20%以上。各处理在第5次冻融左右达到峰值,有效磷含量增加幅度随生物炭施加量增加而减小。在第20次冻融循环后各处理有效磷含量达到相对谷值,此时施加生物炭处理有效磷含量较未冻融时有明显降低。说明,生物炭在常温培养时可以增加土壤有效磷含量,但是,在冻融过程中,相对于对照处理可以较好固持土壤磷素,减小磷素随融雪过程流失的风险。(3)通过分析生物炭输入后棕壤pH、电导率、有机质和中性磷酸酶活性等生物化学性质对冻融循环过程响应,以及不同冻融循环阶段与土壤有效磷相关分析,发现有机质含量在冻融循环过程中变化显著且与有效磷含量具有显著相关性。生物炭通过增强团聚体稳定性,减少有机质释放来固持土壤磷素。