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。     

添加生物炭对土壤酶活性的影响

为了探明添加生物炭对土壤酶活性的影响,以花生壳为原料在450℃条件下制备生物炭,通过向土壤中添加不同量的生物炭进行室内培养,对土壤中蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性的动态变化进行了分析。结果表明:添加生物炭对土壤蔗糖酶和脲酶活性有显著的促进作用,尤其是高水平添加量对2种酶的促进作用显著高于中低水平添加量;生物炭对土壤过氧化氢酶活性的影响表现为前期抑制后期促进,其促进作用弱于蔗糖酶和脲酶,中低水平的生物炭添加量对过氧化氢酶的促进作用显著高于高水平添加量。     

添加生物炭对土壤酶活性的影响

为了探明添加生物炭对土壤酶活性的影响,以花生壳为原料在450℃条件下制备生物炭,通过向土壤中添加不同量的生物炭进行室内培养,对土壤中蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性的动态变化进行了分析。结果表明:添加生物炭对土壤蔗糖酶和脲酶活性有显著的促进作用,尤其是高水平添加量对2种酶的促进作用显著高于中低水平添加量;生物炭对土壤过氧化氢酶活性的影响表现为前期抑制后期促进,其促进作用弱于蔗糖酶和脲酶,中低水平的生物炭添加量对过氧化氢酶的促进作用显著高于高水平添加量。     

生物炭及炭基硝酸铵肥料对土壤化学性质及作物产量的影响

为了促进生物炭研究和农用,采用盆栽试验研究了两种生物炭基氮肥及相应生物炭对土壤部分化学性质、养分状况及作物产量的影响.试验结果表明:施用生物炭基氮肥可显著提高土壤有机碳含量,提高土壤pH值、阳离子交换量、土壤速效磷、速效钾和矿质态氮含量,增强土壤保肥能力,促进作物增产.生物炭对土壤化学性质和养分状况虽有一定改善作用,但作物增产效应不明显甚至减产.因此,将生物炭与肥料复合制成生物炭基肥料不但可以保持生物炭改良土壤的功能,还可促进作物生长和增产,有利于生物炭农用效益的提升.     

生物炭对塿土土壤微生物及酶活性的影响

研究玉米-小麦轮作体系条件下生物炭施用量对塿土土壤微生物及酶活性变化的影响。结果表明:随生物炭施用量的增加,玉米、小麦生育季土壤脲酶、过氧化氢酶活性均增加,玉米收获期碱性磷酸酶活性增加,并存在显著性差异;对小麦季碱性磷酸酶影响不显著。生物炭施用量为80t·hm~(-2)时,能够显著提高微生物种群数量且达到最高。施用生物炭能够增加微生物碳氮量,并减少微生物量碳氮比的季节波动。     

秸秆及其生物炭添加对土壤酶活性的影响

为明确土壤酶活性对不同外源炭添加的响应,采用培养试验,分别添加0、1％、2％、3％、4％、5％土壤质量分数的秸秆和生物炭.结果 表明:生物炭对土壤pH、全碳、全氮、速效磷、速效钾含量的提升作用大于秸秆添加,但未对速效氮含量产生显著影响.秸秆添加显著提高了土壤酸性磷酸酶(AP)、β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CB...     

生物炭对土壤养分、酶活性及玉米产量的影响

为明确半干旱地区草甸土玉米栽培过程中生物炭的最佳施用量,进行了田间小区试验,研究了生物炭不同施用量(0 t/hm~2、10 t/hm~2、20 t/hm~2、40 t/hm~2、80 t/hm~2)对土壤养分、土壤酶活性及产量的影响。结果表明:施用生物炭对土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有提高作用,且均与施炭量成正相关。但土壤有效磷含量在生物炭施用量80 t/hm~2时最显著。土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性也均表现为施炭量80 t/hm~2促进作用更明显,且持续时间更长。不同生物炭施用量对玉米产量均有促进作用,10 t/hm~2、20 t/hm~2、40 t/hm~2、80 t/hm~2处理玉米产量分别较对照增加了1.16%、9.97%、28.53%、42.13%。因此,生物炭的施用改善了土壤养分状况、提高了土壤酶活性、促进了产量形成,在0～80 t/hm~2的施用范围内,随着生物炭施用量的增加,其作用效果更为显著。     

施生物炭与有机肥对白浆土土壤酶活性的影响

为探讨施生物炭和有机肥对白浆土土壤酶活性的影响,以白浆土为试验土壤进行施生物炭（C₁：施生物炭15000kg·hm^-2、C₂：施生物炭30 000 kg·hm^-2）与有机肥（OM）的定位试验,监测施用后3 a肥效,采集土壤测定β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、酸性磷酸酶（AP）活性。结果表明,在白浆土上施生物炭和有机肥连续3 a均增加了玉米产量,但从经济效益分析施生物炭仍为负效益,施有机肥为正效益。3 a后仅C₂显著增加了有机质含量,其他处理下有机质和全氮含量增加均不显著。与常规处理相比,C₁仅显著提高了BG酶活性,提高了82.2%,对其他3种酶活性提高均不显著,C₂可显著提高4种酶活性23.1%~47.9%;施有机肥可显著提高AP和LAP酶活性。施生物炭30 000 kg·hm^-2对白浆土土壤改良效果较好,其后效可维持3a以上,但经济效益仍为负。因此实际生产中还应以施用有机肥培肥土壤为重,对于出现严重减产的地块可以考虑通过施用生物炭一次性改良土壤。     

增温和生物炭添加对农田土壤酶活性的影响

【目的】研究全球变暖的背景下生物炭添加对农田土酶活性的影响,为农田土壤生态系统管理提供理论依据。【方法】采用开顶式生长室(open-top chamber,OTC)模拟增温的方法,研究了增温和添加生物炭对农田土壤酶活性的影响。【结果】OTC使平均气温增加了0.96℃,降低了土壤含水量;而生物炭的添加明显增加了土壤含水量。单独增温处理提高了土壤磷酸酶和蔗糖酶活性,却抑制了土壤脲酶和过氧化氢酶活性。生物炭对土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶有抑制作用,但当增温和生物炭共同作用下,土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶都随着生物炭添加浓度的增加而增加。土壤环境因子中p H、有机质、速效磷、速效氮和土壤含水量是影响土壤酶活性的主要因素,通径分析表明,速效氮对土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响较大,而p H对土壤磷酸酶和蔗糖酶的影响显著。【结论】在全球变暖背景下,添加生物炭通过改善农田土壤环境而提高土壤酶活性。     

生物炭对连作设施土壤酶活性及黄瓜根系性状的影响

以连作(15年)设施土壤为研究对象,以黄瓜为供试作物,探讨不同生物炭用量(0,20,40t·hm-2)对土壤理化性质、酶活性及黄瓜根系性状的影响。结果表明,施用生物炭土壤脲酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性显著升高,BC2处理(40t·hm-2)效果好于BC1处理(20t·hm-2)。与对照处理(CK)相比,BC1和BC2处理土壤脲酶活性分别提高15.7%和23.8%,酸性磷酸酶活性提高82.5%和99.2%,过氧化氢酶提高53.0%和74.6%,对土壤转化酶活性影响差异不显著。施用生物炭对设施土壤理化性质有显著影响。BC1和BC2处理土壤碱解氮含量和EC值分别降低14.8%、15.1%和14.2%、20.6%,差异显著;有效磷、速效钾、有机碳和pH值均提高。施用生物炭有利于黄瓜根系发育,BC1和BC2处理根系条数、总根长、总表面积和根系活力均高于CK。结果表明,黄瓜根系性状与部分土壤理化性质显著相关,尤其与土壤pH值、速效钾和有机碳含量关系密切。综合分析表明,施用生物炭有利于改良连作设施土壤,促进黄瓜根系发育。     

生物炭基调理剂对土壤镉生物有效性的影响

研究采用木屑和市政污泥混合物制备的生物炭与石灰石、沸石混配成镉污染土壤调理剂,连续两季施用于镉污染稻田。通过对土壤中生物有效态镉及水稻中镉的检测,探讨生物炭基调理剂连续施用的降镉效果及其对水稻吸收镉的影响。结果表明:施用该生物炭使土壤中生物有效性镉降低,与石灰石、沸石混配能进一步降低土壤中有效态镉含量;两季试验有效态镉最大降低幅度分别为27.8%和22.9%;施加沸石、生物炭及两者混配均能提高水稻千粒重,最高达24.2%;混配施用生物炭与石灰石、沸石比单独施用该生物炭能进一步降低水稻根和米中镉含量,与空白对照相比,两季中根镉最大降幅为29.1%,稻米中镉含量降低48.8%。     

辣椒秸秆生物炭对酸化土壤交换性能及酶活性的影响

将辣椒秸秆通过高温热解的方法制备成辣椒秸秆生物炭,与酸化土壤共培养,探讨辣椒秸秆生物炭对酸化土壤交换性能及土壤酶活性等的影响。结果表明,添加辣椒秸秆生物炭能显著提高酸化土壤pH,提高幅度与辣椒秸秆生物炭的添加量呈正比;土壤交换性Al~(3+)含量与辣椒秸秆生物炭添加量呈显著负相关;添加辣椒秸秆生物炭能显著影响土壤NO_3~--N和NH_4~+-N。土壤交换性Na~+和交换性K~+与辣椒秸秆生物炭添加量呈显著正相关;交换性K~+的变化与辣椒秸秆生物炭中K元素呈极显著正相关;交换性Ca~(2+)、交换性Mg~(2+)与辣椒秸秆生物炭添加量之间相关性不显著;总盐基离子、土壤阳离子交换量(CEC)与辣椒秸秆生物炭添加量之间呈显著正相关。土壤脲酶、蔗糖酶与辣椒秸秆生物炭添加量呈正相关;土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶与辣椒秸秆生物炭添加量之间相关性不显著;土壤酶的几何平均数(GMea)表明添加辣椒秸秆生物炭可以显著改善酸化土壤质量。试验为开拓辣椒秸秆利用途径、改善酸化土壤及提高土壤肥力等方面提供提供科学依据。     

施用生物炭对咸水滴灌棉田土壤理化性质及酶活性的影响

[目的]淡水资源不足是限制干旱区农业可持续发展的重要因素,咸水灌溉在缓解淡水资源短缺、维持作物生长的同时,也加剧了土壤次生盐渍化的风险,合理利用咸水资源、改善土壤性质、提高作物产量是干旱区农业可持续发展的重要目标.[方法]试验设置灌溉水盐度和有机物料两个因素,灌溉水盐度(电导率,ECw)设2个水平,为0.35 dS/m...     

保水缓释肥对苹果幼树生长及土壤酶活性的影响

【目的】探讨保水缓释肥与普通肥料配施对苹果幼树生长及土壤性状的影响,实现苹果种植减肥增效。【方法】采用苹果幼树盆栽试验,共设7个处理,包括3月份和7月份分别施加30%的普通肥料与70%的保水缓释肥(T1),3月份和7月份分别施加50%的普通肥料与50%的保水缓释肥(T2),3月份和8月份分别施加30%的普通肥料与70%的保水缓释肥(T3),3月份和8月份分别施加50%的普通肥料与50%的保水缓释肥(T4),3月份和7月份分别施加30%的普通肥料与70%的普通肥料(T5),3月份和8月份分别施加30%的普通肥料与70%的普通肥料(T6),不施肥(CK),分析不同处理下苹果幼树的生长、养分利用效率、土壤养分及土壤酶活性的差异。【结果】保水缓释肥与普通肥料配合施用能够有效促进苹果幼树对养分的吸收和利用,并有利于改善土壤养分含量与生物学性状,其中T1处理的氮素、钾素利用效率最高,分别达到36.11%和30.89%;T3处理的磷素利用效率达22.22%。保水缓释肥的施用能明显地提高土壤养分含量与土壤酶活性水平,且以T1处理提高土壤养分含量与土壤酶活性较为明显。脲酶活性和蔗糖酶活性与土壤速效钾含量...     

生物炭对土壤养分及水分的影响

生物炭是在完全或部分缺氧条件下经生物质热解产生的一种难溶的固态物质,是含碳量高,结构稳定,孔隙大,吸附能力强,呈碱性的多用途材料.生物炭单独作为添加剂应用于土壤可以改善土壤理化性质,增加土壤持水能力,保持土壤养分,提高农作物的产量.与肥料混施,具有缓释功效,能延缓肥料在土壤中释放,降低养分的流失,提高肥料利用率.本文主要从生物炭特性以及生物炭对土壤理化性质、土壤持水能力、土壤养分等方面的影响展开综述,指出了目前研究中需要加强的方面,为生物炭在农业领域的应用推广提供了一些想法.     

生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P0.01),含水量和全钾有显著影响(P0.05)。【结论】生物炭和炭基肥长期施用明显改善了土壤理化性质;相较猪厩肥,施用生物炭不利于真菌和革兰氏阴性细菌的积累,而且施用生物炭和炭基肥对土壤微生物群落的影响不同,施用生物炭有利于细菌群落的繁殖,施用炭基肥有利于土壤真菌/细菌比和土壤微生物群落结构多样性的提高;土壤pH、全氮、有机质、含水量和全钾依次是影响土壤微生物群落的重要因子。     

增施生物炭对烤烟成熟期根际土壤酶活性的影响

田间试验向土壤中增施不同量的生物炭,再对烤烟成熟期根际土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、多酚氧化酶活性进行了分析。结果表明:增施生物炭可显著提高土壤过氧化氢酶和脲酶活性,但对根际土壤转化酶和多酚氧化酶活性影响不显著;生物炭与有机肥配施比与无机肥配施改善土壤酶活性的效果更好。     

施用生物炭对东台沿海杨树人工林土壤理化性质及酶活性的影响

以东台杨树人工林为研究对象,开展野外试验,设置了4个水平生物炭处理:低施用量(40 t·hm~(-2))、中施用量(80 t·hm~(-2))、高施用量(120 t·hm~(-2))及对照(0 t·hm~(-2)),对土壤蛋白酶、脲酶和蔗糖酶的活性进行一年的动态测定;同时测定了土壤理化指标,以分析土壤酶活性的变化及与理化性质间的相关性.结果表明:施用生物炭可以提高土壤pH值、全碳、有机碳及NH~+_4含量,降低土壤容重和含水率;中、高生物炭施用量提高了土壤全氮、NO~-_3含量,低施用量则反之.3个水平的施用量都降低了土壤蛋白酶和脲酶的活性;低施用量下蔗糖酶的活性降低,但是中、高施用量下蔗糖酶的活性升高.总体来说,施用生物炭会降低土壤酶指标,并且随着施用量的升高,土壤酶指数逐渐降低.     

增施生物炭对烤烟成熟期根际土壤酶活性的影响

田间试验向土壤中增施不同量的生物炭,再对烤烟成熟期根际土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、多酚氧化酶活性进行了分析。结果表明:增施生物炭可显著提高土壤过氧化氢酶和脲酶活性,但对根际土壤转化酶和多酚氧化酶活性影响不显著;生物炭与有机肥配施比与无机肥配施改善土壤酶活性的效果更好。