小麦生物质炭对烤烟生长及根际土壤理化性质的影响

【目的】探讨生物质炭对烤烟前期生长、根际土壤理化性质及酶活性的影响。【方法】以烤烟K326为供试品种,采用盆栽试验,研究不同用量(0%(对照),0.1%,0.5%,1%,2%,3%)小麦生物质炭施入后对烤烟前期农艺性状、根际土壤理化性质及酶活性的影响。【结果】与对照相比,不同用量的生物质炭对还苗期烟草叶片数、株高、叶绿素含量无显著影响,但是总体上增加了最大叶面积,其中生物质炭用量为3%的处理使烤烟的最大叶面积较对照显著增加了155.3%。不同用量生物质炭总体上增加了团棵期烟草的叶片数、最大叶面积和叶绿素含量,但株高与对照相比无显著变化,当生物质炭用量为3%时,最大叶面积、叶片数分别较对照显著增加17.7%和21.5%。与对照相比,不同用量生物质炭影响了烟草团棵期地上部生物量,但对地下部生物量无显著影响。生物质炭的施用影响烟草根际土壤的理化性质,其中生物质炭用量为3%的处理,烟草根际土壤的有机碳、全氮、全钾、速效磷、速效钾含量较对照分别显著提高了302.3%,41.7%,114.0%,220.3%和474.8%,pH提高了0.50,而对土壤全磷含量没有显著影响。与对照相比,生物质炭用量为2%的处理,烟草根际土壤脲酶活性增加了35%;而生物质炭用量为0.5%和3%的处理,土壤蔗糖酶活性分别增加了108%和100%;但是生物质炭的施用却降低了土壤脱氢酶的活性,生物质炭用量为0.5%,1%,2%和3%的处理,土壤脱氢酶活性分别较对照降低了51.5%,63.6%,63.6%和51.5%。相关性分析表明,烟叶地上部干质量与土壤有机碳、氮含量和蔗糖酶活性呈显著正相关关系(P0.05),与速效钾含量呈极显著正相关关系(P0.01),而与脱氢酶活性呈极显著负相关关系(P0.01)。【结论】施用生物质炭不仅可改善烟叶的农艺性状,而且会影响土壤理化性质和酶活性,其中以生物质炭用量为3%时效果较佳。     

施用生物质炭对桃园土壤肥力及黄桃产量和品质的影响

为探究不同原料生物质炭对桃园土壤肥力和黄桃产量的影响,以黄桃果园为研究对象,设置当地习惯施肥（CK）与分别配施 20 t·hm^-2水稻秸秆生物质炭（RB）、小麦秸秆生物质炭（WB）、杉木生物质炭（FB）4种处理,通过田间试验研究了不同处理对土壤理化性质、土壤胞外酶活性、各生育时期叶片及果实养分含量、黄桃产量及品质的影响。结果表明：不同生物质炭处理下土壤有机质含量显著增加,而铵态氮、硝态氮和有效磷含量均显著降低,其中WB处理较CK处理显著增加了土壤pH、阳离子交换量和全氮含量,增幅分别为6.7%、15.4%和17.6%。生物质炭施用显著提高了土壤酶活性,归一化酶活性显著增加80.0%~96.0%。不同生物质炭施用对土壤肥力影响不同,WB处理可显著提高土壤肥力指数17.8%。除RB处理较CK显著降低硬核期果实氮含量外,WB和FB处理均促进了植株地上部对养分的吸收,相较于CK,WB处理显著提高成熟期叶片钾含量、膨大一期果实磷含量以及膨大一期和硬核期果实钾含量;FB处理显著提高了膨大二期叶片磷含量、成熟期叶片钾含量,以及膨大一期果实氮、磷含量和成熟期果实磷含量。WB处理黄桃单果质量降低了12.7%,可滴定酸含量降低了13.8%,但黄桃总产量、可溶性糖含量及糖酸比无显著变化。研究表明,生物质炭施用可通过提高土壤pH、有机质含量和土壤酶活性来改善土壤肥力,促进植株地上部养分吸收,但短期内对黄桃产量和品质的影响较小。     

生物炭及炭基硝酸铵肥料对土壤酶活性的影响

【目的】研究2种生物炭(竹炭、木炭)及生物炭基硝酸铵肥料对土壤主要酶活性的影响,为土壤培肥以及合理施用生物炭提供理论依据。【方法】采用糜子、冬小麦连续种植盆栽试验,在砂土和壤土土壤上各设置6种施肥处理,分别为不施氮肥对照(CK)及施用硝酸铵(AN)、竹炭(BC)、木炭(WC)、竹炭基氮肥(BAN)、木炭基氮肥(CAN),测定糜子、小麦收获后2种土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性的变化。【结果】在砂土土壤中2季作物收获后,各处理蔗糖酶活性从高到低为CANBANANWCBCCK,且CAN、BAN与其他处理差异显著;糜子收获后,土壤碱性磷酸酶活性以CAN处理最高,且与其他各处理均具有显著差异,而小麦收获后,除CAN处理外,其他各处理碱性磷酸酶活性较糜子季均有大幅度增加。在壤土土壤中,收获2季作物后,各处理土壤蔗糖酶活性由高到低依次为BANANCANWCBCCK;第1季糜子收获后,碱性磷酸酶活性CAN处理最强,BC处理最低;小麦收获后,AN处理的碱性磷酸酶活性最强,BC处理最低。不论是在糜子季还是小麦季,过氧化氢酶活性在2种土壤中表现基本相同,均以CAN处理最强,BC处理最弱。在2种土壤中,糜子收获后,各处理脲酶活性从高到低依次为BANCANANCKBCWC;在小麦收获后,各处理脲酶活性从高到低依次为CANANBANBCCKWC。【结论】与CK相比,施用BAN和CAN仅对土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶活性有显著影响,而施用BC、WC对土壤酶活性的影响较小;除砂土中碱性磷酸酶活性外,2种土壤中各施肥处理在糜子季的酶活性均较小麦季高。     

氮肥配施小麦秸秆生物炭对稻麦轮作土壤剖面CH4和N2O浓度的影响

[目的]施用生物炭是稻麦轮作系统温室气体减排的新型措施.研究甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)在土壤剖面中的分布特征,可以揭示生物炭影响温室气体的产生和排放机制.[方法]设置对照(N0B0)、单施氮肥(N1B0)、单施生物炭(N0B1)和氮肥配施生物炭(N1B1)4个处理,利用土壤剖面气体原位采集系统研究氮肥配施生物炭对稻麦轮作系统土壤剖面7、15、30和50 cm这4个层次CH4和N2O浓度周年变化的影响.[结果]N2O浓度的峰值均出现在氮肥施用后;施氮肥处理较不施氮肥处理显著增加水稻季土壤各层次CH4浓度和整个轮作期间土壤各层次N2O浓度(P＜0.05);施氮处理均表现出土壤上层CH4和N2O浓度高于下层.生物炭效应则随氮肥施用与否而异:施氮条件下生物炭处理显著降低水稻季土壤7和15 cm处CH4的浓度(P＜0.05),平均降幅为24.8％;也显著降低小麦季土壤各层次N2O的浓度(P＜0.05),平均降幅为33.2％;在不施氮条件下单施生物炭则显著增加了水稻季土壤各层次CH4的浓度(P＜0.05).[结论]配施生物炭可以显著降低稻麦轮作体系表层土壤中CH4和N2O的浓度,从而降低稻麦轮作系统CH4和N2O的产生和排放.     

秸秆和秸秆炭对黑土肥力及氮素矿化过程的影响

为实现我国典型黑土区玉米秸秆有效还田与协同提高肥料氮素养分利用提供理论依据,以东北黑土区春玉米种植体系为研究对象,在4年田间连续定位试验基础上,利用15N示踪技术结合淹水培养试验,研究秸秆和秸秆炭对土壤肥力与氮素矿化的影响。试验共设5个处理:对照、单施化肥(N1)、N1+50%玉米秸秆(N2)、N1+100%玉米秸秆(N3)、N1+相当于50%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N4)、N1+相当于100%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N5)。结果表明:与N1处理相比较,N2、N3、N4、N5处理均增加了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量、微生物量碳和氮含量,且等量秸秆还田处理高于相当于等量秸秆还田的秸秆炭处理,其中100%秸秆还田分别显著提高微生物量碳和氮含量15.1%和23.1%(P0.05);不同处理方式综合土壤肥力指数(IFI)由高到低依次为N3N5N4=N2N1,秸秆、秸秆炭还田可显著提高土壤综合肥力(P0.05);土壤有机氮的矿化量和矿化率随着秸秆和秸秆炭还田量的增加而增加,其中N2处理分别显著提高了23.4%和22.9%,N3处理分别显著提高了53.0%和35.8%(P0.05);N2、N3、N4、N5处理下外源肥料15N的矿化量和矿化率分别显著提高了66.5%和50.0%、213.3%和279.0%、39.4%和36.3%、92.0%和40.0%(P0.05),且随着秸秆炭还田量的增加而显著增加。土壤氮素矿化指标与土壤有机质、总氮、碱解氮、微生物量碳氮含量都存在着显著正相关关系。研究表明玉米秸秆、秸秆炭还田均可以显著提高土壤综合肥力;可协同提高土壤氮素矿化水平,且提高来自外源化肥氮占土壤矿化总氮的比重,其中以100%秸秆还田处理的影响更为明显。     

灌溉与生物质炭对土壤硝化反硝化功能微生物的影响

为研究不同灌溉方式下生物质炭添加对土壤硝化及反硝化微生物的调控效应,本研究采用田间小区试验,通过在不同灌溉方式下（常规地表漫灌、滴灌、喷灌和微喷灌）添加不同量生物质炭（0、10、20 t·hm^-2）,结合实时荧光定量PCR技术,研究了灌溉方式与生物质炭对华北地区冬小麦拔节期土壤硝化及反硝化微生物相关功能基因的影响。结果表明：与漫灌相比,滴灌、喷灌、微喷灌显著降低了土壤NH₄⁺-N含量,降幅分别为49.30%~68.25%、30.22%~57.19%和43.63%~56.83%（P<0.05）,但在一定程度上增加了土壤NO₃^--N含量,增幅分别为5.14%~62.39%、0~173.50%和0~87.90%。由于滴灌、喷灌、微喷灌等节水灌溉方式的灌水量远低于常规漫灌方式（约为漫灌灌水量的50%）,因而会产生有利于硝化反应而抑制反硝化反应的环境,增加土壤硝化微生物功能基因AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度,且均表现为微喷灌>喷灌>滴灌>漫灌。同时,在各灌溉方式下,添加生物质炭可增加AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度,这可能主要归因于生物质炭发达的孔隙结构和良好的水肥吸附能力。与漫灌相比,滴灌、喷灌、微喷灌均降低了土壤反硝化微生物nosZ基因丰度。但在各灌溉方式下,添加生物质炭,尤其是高量生物质炭（20 t·hm^-2）可提高反硝化微生物nosZ基因丰度,从而降低土壤反硝化过程的N₂O损失风险。综上所述,节水灌溉方式与生物质炭互作可促进拔节期土壤硝化作用,并通过影响反硝化微生物活动调节土壤反硝化过程,微喷灌方式下添加20 t·hm^-2生物质炭可有效促进小麦对氮素的吸收利用。     

秸秆生物质炭对镉污染水稻土根际酶活性的影响

为了探究不同Cd污染程度下生物质炭输入对水稻根际土氧化还原类酶、碳循环酶的活性变化的影响,选取水稻作为研究对象,测定不同生物质炭量及Cd施入下水稻根际及非根际土壤酶活性的变化状况。研究表明,不同处理下,水稻根际土壤碳循环酶的综合活性指数值介于1.388~12.029之间,而非根际土壤碳循环酶的活性指数值介于0.542~1.713之间。水稻根际土壤氧化还原类酶的综合活性指数值介于0.387~1.627之间,而非根际土壤氧化还原酶指数值介于0.167~1.201之间。可见水稻根际碳循环类酶及氧化还原类酶的活性均高于非根际土壤。当生物质炭施入量为10%,Cd的含量为2.5 mg·kg~(-1)时,水稻根际土壤的碳循环类酶活性指数为12.029,氧化还原类酶活性指数为1.192,均达到最大。由此可得,该浓度的生物质炭施入对两大类酶活性值的提升均有显著作用。     

秸秆覆盖还田对稻麦轮作体系中土壤及作物甲基汞累积的影响

以贵州万山汞矿区的汞污染稻田土为研究对象,采用盆栽模拟探究了小麦-水稻轮作情况下秸秆覆盖还田对土壤及小麦与水稻在重要生育期(出苗期、分蘖期、拔节期、扬花-灌浆期、乳熟-收获期)甲基汞累积的影响。结果表明:秸秆还田能提高土壤中甲基汞含量,且不同作物秸秆还田对土壤甲基汞及作物甲基汞的影响存在显著差别,其中,小麦秸秆还田后土壤甲基汞含量增加127.1%,水稻秸秆还田后土壤甲基汞含量增加25.1%,这可能缘于迥异的种植条件。同时,作物秸秆还田后小麦、水稻植株体内甲基汞含量也呈增加趋势,其中,小麦根部、地上部(茎叶)和籽粒甲基汞含量分别增加124.6%、79.2%和169%,水稻根部、地上部和籽粒甲基汞含量依次增加40.1%、61.7%和25.9%,表明作物甲基汞吸收累积量的上升可能主要源于土壤甲基汞含量的上升。因此,汞污染地区传统农艺措施中惯常采用的秸秆还田可能会显著增加人体甲基汞暴露风险,在汞污染地区推广作物秸秆还田措施时应持谨慎态度。     

辣椒秸秆生物质炭对喀斯特石灰土有机碳矿化的影响

【目的】探索短时间尺度下辣椒秸秆生物质炭添加对喀斯特石灰土地区土壤有机碳（SOC）矿化和SOC库的直接影响,为评估西南喀斯特石灰土地区辣椒秸秆生物质炭还田利用的生态环境效应提供科学依据。【方法】采用广口瓶进行恒温、恒湿密封培养试验,以不添加生物质炭为对照（CK）,设置0.1%、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%共5个辣椒秸秆生物质炭添加处理,用NaOH溶液吸收法测定63 d培养期内喀斯特石灰土有机质矿化过程释放的CO₂,培养结束后测试各形态SOC含量的变化情况。【结果】培养63 d后,0~4.0%添加处理石灰土SOC累积矿化量为473.05±78.60~673.74±102.66 mg C/kg,4.0%添加处理可明显提高累积矿化量。各添加处理SOC矿化过程均可用双库一级动力学模型进行拟合,0.1%~0.5%和1.0%~4.0%添加处理条件下易降解SOC矿化速率常数（k_a）分别为0.021±0.001~0.034±0.004/d和0.248±0.021~0.343±0.033/d,对易降解SOC的矿化分别起抑制和促进作用;所有添加处理对难降解SOC矿化起促进作用。1.0%~4.0%添加处理可显著提高易降解SOC库储量（C_a）和土壤微生物量碳（MBC）含量（P<0.05,下同）,其值范围分别为238.19±20.72~937.48±71.75 mg/kg和368.22±12.19~449.52±18.91 g/kg。2.0%和4.0%添加处理显著提高土壤易氧化有机碳（ROC）含量,其值分别为2849.97±184.21和3163.92±107.16 mg/kg。生物质炭添加对土壤水溶性有机碳（WSOC）含量无显著影响（P>0.05,下同）。添加辣椒秸秆生物质炭的处理中,MBC与C_a、k_a、难降解SOC矿化速率常数（k_s）和ROC呈极显著正相关（P<0.01,下同）,与难降解SOC库储量（C_s）呈极显著负相关,与WSOC无显著相关性。【结论】辣椒秸秆生物质炭对喀斯特石灰土SOC矿化速率的影响与添加量有关,1.0%~4.0%添加处理可提高矿化速率,同时增加C_a、MBC和ROC含量,但对WSOC含量无影响,4.0%添加处理在63 d培养期内可提高土壤累积矿化量。为减少土壤碳排放,建议辣椒秸秆生物质炭改良西南喀斯特石灰土的添加量应低于4.0%。     

秸秆生物炭对水稻生长及滩涂土壤化学性质的影响

为改善滨海滩涂土壤结构和性质,提高其保肥供肥能力。本研究单施秸秆生物炭,并按滩涂土壤湿质量的5%、10%、15%和20%的比例将生物炭与滩涂土壤混匀,连续两年考察一次性施用生物炭以及生物炭改良滩涂土壤的效果。调查了两个稻季的水稻产量和谷草比,并监测了两个稻季土壤性质的动态变化。结果表明：适宜地添加秸秆生物炭增加了水稻产量、提高了谷草比;增加了土壤电导率（EC）和阳离子交换量（CEC）;提高了土壤碳、氮含量,但在稻季休闲期,土壤中碳、氮会发生矿化而引起碳、氮含量减少;生物炭的添加对滩涂土壤pH没有显著影响。研究表明,滩涂土壤施加秸秆生物炭可以改善土壤结构,培肥地力,在消化大量农作物秸秆的同时为粮食产区的发展分担压力。     

化肥减量及有机肥增施对苹果产量和品质的影响

以“烟富三号”为试材，对传统苹果施肥量进行不同程度的化肥减施及有机肥增施处理，探明化肥减施及有机替代对苹果生长、品质和经济效益的影响。结果表明，对常规施肥进行施肥结构调整，在增施有机肥的基础上，优化并减少化肥施用仍然可以提升苹果部分生长指标（产量、单果重及肥料偏生产力）、表观指标（果面光洁度和果品等级）、生理指标（可溶性糖、维生素C、糖酸比、硝酸盐）、生化指标（果实氮磷钾含量及吸收量）、增加土壤速效氮磷钾及有机质含量，缓解土壤酸化，综合经济效益亦有所提升。若在此基础上继续进行化肥减施，则会导致苹果各指标整体下降，经济效益相对降低，但均高于常规施肥，其中减施20%化肥的各项指标处于较高水平。     

秸秆与生物炭覆盖对土壤养分及温室气体排放的影响

设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理,其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm2,开展室内原状土培养试验,于20℃恒温培养箱中,预培养7 d后正式培养32 d,研究玉米...     

化肥减量配施炭基肥对烤烟产质量及土壤酶活性的影响

【目的】探究不同化肥与生物质炭基肥配比对烤烟产质量及土壤酶活性的影响,以期明确化肥最佳减施量及生物质炭基肥施用量,为化肥减量配施生物质炭基肥的推广应用提供理论依据和技术支撑。【方法】以烤烟品种K326为试验材料,设4个化肥与生物质炭基肥配比处理[对照(CK):100%化肥;T1:80%化肥+20%生物质炭基肥;T2:60%化肥+40%生物质炭基肥;T3:40%化肥+60%生物质炭基肥],于移栽后30、60和90 d,分别测定不同处理烤烟的农艺性状和SPAD值,烘烤结束后调查各处理烤烟的外观质量和经济性状,测定分析主要化学成分及其协调性,同时收集根际土壤测定土壤酶活性。【结果】与CK相比,在生长前期生物质炭基肥处理对烤烟生长影响较小,生长中后期其促进作用逐渐凸显;除有效叶片数外,T1处理的各项农艺性状指标整体最优,有效叶片数以T3处理最多,在移栽后90 d较CK高10.20%;随着炭基肥配比的增加,SPAD值、外观质量、经济性状、化学成分协调性整体呈先升高后降低的变化趋势,以T2处理最优(SPAD值较CK高4.04%,外观质量总分较CK高2.65%,产量、均价、产值、中上等烟比例分别较CK高1.82%、5.50%、7.43%、0.88%,烟叶化学成分总分较CK高9.45%),T3处理不利于烤烟产质量的形成;土壤脲酶和过氧化氢酶活性分别以T3处理(0.612 mg/g)和CK(7.384 mL/g)最高,蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均以T2处理最高,分别较CK高7.01%和5.34%。【结论】化肥减量配施炭基肥可显著促进中后期烤烟生长,同时具有显著的改土作用,其中以60%化肥+40%生物质炭基肥处理效果最优,而过高的炭基肥用量则有抑制烤烟生长和降低土壤质量的风险。     

保温时间对不同秸秆生物炭肥料化利用理化特性的影响

试验以水稻、小麦、玉米、油菜和棉花秸秆为研究对象,考察不同保温时间对5种秸秆生物炭的炭产率、组成成分、pH、电导率和孔隙结构的影响,并对不同生物炭理化特性的相关性进行分析。结果表明,保温时间和原料种类对秸秆生物炭肥料化利用的理化特性均有显著性影响(P0.05)。秸秆生物炭产率为41%～61%、碳转化率为53%～65%。保温时间从0 min增加到120 min,炭产率减少而生物炭的固定碳含量增加,pH和电导率增加,孔壁变薄孔径增大。保温时间与秸秆生物炭的炭产率、H、O和挥发分含量呈显著的线性负相关,与固定碳含量呈显著线性正相关。保温时间为60～90 min时,秸秆生物炭的H/C1,芳香化程度较高,性质稳定。生物炭表面光滑,内部具有较大的空腔,且生物炭的pH、电导率较高,挥发分含量低,是一种较好的炭基肥添加剂材料。     

添加生物炭对不结球小白菜产量与品质的影响

为进一步提高不结球小白菜的产量与品质,通过连续3季盆栽试验,探讨不同生物炭投入量对小白菜产量与品质的影响。结果表明,5%~10%生物炭投入量能显著提高小白菜产量,3季平均产量为4821~4840 kg/hm_²。5%~10%生物炭投入处理小白菜维生素C含量也显著提高,3季平均含量为11.4~11.5 mg/kg;硝酸盐含量随着生物炭添加量提高而降低,其中15%生物炭投入后较不0%生物炭投入降低40.1%;可溶性糖含量在处理间不显著。总体而言,5%~10%生物炭投入能显著提高小白菜产量,提高维生素C含量,降低硝酸盐含量。     

农肥和化肥对黑土氮素淋溶的影响

采用树脂袋法,研究了培肥措施对黑土氮素淋溶的影响。结果表明,①2006年和2007年施化肥的3个处理土壤NO3--N淋失量显著高于施农肥处理,其中2006年化肥高量、化肥低量和农化1:1的3个处理分别是对照的36.88、28.91和27.06倍,是农肥高量处理的8.29、6.49和6.08倍;2007年不同培肥处理总体表现为化肥高量化肥低量农肥高量农化1:1农肥低量对照,各处理60 cm土层NO3--N淋溶量均大于30 cm土层NO3--N淋溶量;②不施肥处理比施肥处理土壤NO3--N淋溶量低,在施用等量氮素条件下,农肥施用处理的淋失率要远远小于化肥施用处理,玉米氮的平均淋失损失占所施氮肥的1.4%～13.6%,单施用农肥NO3--N淋失率才只有1.4%～5.2%,而使用化肥的处理NO3--N淋失率则高达12.5%～15%;大豆氮的平均淋失损失占所施氮肥的0.5%～4.3%,单施用农肥NO3--N淋失率只有0.5%～0.81%,而使用化肥的处理NO3--N淋失率则高达2.97%～4.3%;③土壤pH与土壤NO3--N淋失量呈负相关;④土壤NO3--N含量与土壤NO3--N淋溶量呈正相关,随着土层的加深,土壤NO3--N含量降低,深层土壤NO3--N含量对土壤NO3--N淋溶影响更显著;⑤土壤NO3--N淋溶量随土壤硝化强度的增强而增加,硝化作用强度是影响土壤NO3--N淋溶主要因素。     

秸秆生物炭对砂姜黑土有机磷组分含量的影响

研究秸秆生物炭对砂姜黑土有机磷组分及分配的影响,对剖析土壤磷循环机制和农田磷管理有重要意义。依托砂姜黑土定位试验,分析不施肥（CK）、常规施肥（NPK）、化肥与6.0、12、36和48 t·hm^-2小麦秸秆生物炭一次性增施（BC₆、BC₁₂、BC₃₆和BC₄₈）6个处理对作物产量、土壤理化性质及有机磷组分的影响。结果表明,与NPK处理相比,增施秸秆生物炭均可保障小麦和玉米产量,并显著增加（P < 0.05）土壤有机碳、全氮和pH,提升土壤肥力和缓解土壤酸化;砂姜黑土有机磷以中等活性有机磷为主（37.4%～45.4%）,其分配比例因秸秆生物炭施用量的不同而呈现差异。BC₆、BC₁₂、BC₃₆和BC₄₈处理土壤活性有机磷含量分别为11.4、10.7、9.2和9.3 mg·kg^-1,分别较NPK处理下降8.8%、14.4%、26.4%和25.6%,差异显著（P＜0.05）,且土壤活性有机磷含量与生物炭施用量呈显著线性负相关（R² = 0.881 6,P＜0.05）。增施秸秆生物炭处理（BC₆、BC₁₂、BC₃₆和BC₄₈）土壤活性有机磷所占比例较NPK处理均显著降低（P＜0.05）,这说明增施秸秆生物炭除了可有效提升土壤肥力水平、缓解土壤酸化之外,还可有效降低土壤有机磷活性,增强有机磷稳定性,保障作物产量,其中以一次性增施36 t·hm^-2效果最好,宜在砂姜黑土区广泛应用。     

生物炭对碱性砂质土壤小麦出苗及幼苗生长的影响

为探究生物炭还田对砂质土壤小麦出苗和幼苗生长的影响及原因。本研究设置2个盆栽试验。试验1比较0%、0.6%、1.8%、3.6%和5.4%(质量分数)5个生物炭梯度对小麦出苗率、小麦萎蔫时含水量和有效水含量的影响。结果表明,随生物炭施用量的增加出苗率及有效水含量呈降低趋势,小麦萎蔫时含水量则与之相反。在此基础上,试验2进一步研究30%~50%(WL)、50%~70%(WF)、70%(WE)3个水分梯度下生物炭施用量与5个生物炭梯度的耦合效应试验,分析其对幼苗生长、土壤pH和EC的影响。结果表明,各水分梯度下施用过量生物炭(3.6%)抑制小麦幼苗生长,WF和WE水分条件下土壤pH和WL、WF和WE水分条件下土壤电导率均与小麦根系活力、植株含水量和地上部生物量显著负相关。综合表明,在碱性土壤中施用生物炭后会提高土壤pH和EC,从而抑制小麦出苗和幼苗生长。     

生物炭对烤烟生长、根际土壤性质及叶片重金属含量的影响

【目的】研究生物炭对烤烟生长、根际土壤性质及叶片重金属含量的影响,为生物炭的烟田施用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,设烟杆生物炭用量(生物炭/(土+生物炭)×100%)分别为0%(对照),0.1%,0.5%,1%,2%,3%6个处理,依次记为B0、B0.1、B0.5、B1、B2、B3,研究不同用量生物炭对烤烟生长、烟草根际土壤理化性质及烟叶重金属含量的影响,并分析烤烟生长指标、烟草根际土壤理化性质及烟叶重金属含量三者之间的相关关系。【结果】与B0处理相比,生物炭处理还苗期烟草的叶片数无显著变化,但烟草的株高、最大叶面积均增加;生物炭处理提高了团棵期烟草的叶片数、株高、最大叶面积、地上和根干质量。施用生物炭后,还苗期和团棵期烟叶的叶绿素含量总体均降低。与B0处理相比,生物炭处理明显影响了烤烟根际土壤的理化性质,其中土壤体积质量降低,土壤pH以及有机碳、全氮含量增加,全磷含量降低。此外,与B0处理相比,生物炭处理烟草根际土壤硝态氮和速效磷含量均降低;铵态氮含量总体无显著变化;B1、B2和B3处理烟草根际土壤的速效钾含量均增加,其余处理无显著变化。与B0处理相比,生物炭处理总体降低了烟叶中重金属Pb、Cd、Cu和Zn的含量。【结论】施用生物炭促进了烤烟的生长,影响了土壤理化性质,减少叶片中重金属含量,本试验条件下生物炭用量为0.1%和1%时效果较佳。     

生物炭对不同土壤化学性质、小麦和糜子产量的影响

以小麦和糜子为供试作物,利用室外盆栽试验,研究了不同添加量生物炭与矿质肥配施对两种不同土壤化学性质及小麦和糜子产量的影响。生物炭当季用量设5个水平：B0 (0 t/hm2)、B5 (5 t/hm2)、B10 (10 t/hm2)、B15 (15 t/hm2)和B20 (20 t/hm2),氮磷钾肥均作基肥施用。结果表明：1.与对照相比,施用生物炭可以显著增加新积土糜子季土壤pH值,其他处理随生物炭用量的增加虽有增加趋势但差异不显著;显著增加新积土土壤阳离子交换量,增幅为1.5 %—58.2 %;显著增加两种土壤有机碳含量,增幅为31.1 %—272.2 %;2.两种土壤的矿质态氮含量、新积土土壤有效磷和速效钾含量随生物炭用量的增加而显著提高,氮磷钾增幅分别为6.0 %—112.8 %、3.8 %—38.5 %和6.1 %—47.2 %;3.生物炭可显著提高塿土上作物氮吸收量,而作物磷、钾吸收量虽有增加,但差异不显著。生物炭对小麦和糜子的增产效应尚不稳定,在试验最高用量时甚至产生轻微抑制作用。总之,施用生物炭在一定程度上可以改善土壤化学性质,提高土壤有效养分含量,但生物炭对土壤和作物的影响与土壤、作物类型及土壤肥力密切相关。