生物炭配施菌肥对植烟土壤养分和可溶性有机碳氮光谱特征的影响

在生物炭与有机菌肥配施条件下,研究植烟土壤在生长期内土壤基础养分和可溶性碳(DOC)、氮(DON)含量的变化,为植烟土壤的合理施肥提供理论依据。采用田间试验的方法,在施相同化学肥料的基础上,设置CK(不施有机肥)、T1(生物炭)、T2(有机菌肥)、T3(生物炭菌肥)、T4(50%有机菌肥+50%生物炭)、T5(60%有机菌肥+40%生物炭)、T6(40%有机菌肥+60%生物炭) 7个处理。结果显示,各有机肥处理与对照相比对提高土壤养分含量作用明显,与其他处理相比,T2处理显著提高了移栽后60 d的土壤铵态氮含量; T5处理则显著提高了整个生育期的硝态氮含量;与其他处理相比T5处理显著提高了60 d速效磷含量,T2处理显著提高了60 d时土壤速效钾含量。T1和T3处理与其他处理相比显著提高了旺长期(移栽后60 d)土壤DOC含量,T3处理的DOC/SOC比值达到最高(8. 31 mg/g)。T2处理土壤DON含量在90 d达到最高(57. 09 mg/kg),T5处理的土壤DON含量则在60 d最高(97. 98 mg/kg);与其他处理相比,T3、T4、T5和T6处理降低了移裁后90 d植烟土壤成熟期的芳香化指数(AI),提高了E2/E3值。综上所述,在豫中烟区,有机菌肥及60%有机菌肥配施40%生物炭施肥措施,最有利于提高土壤氮素含量,生物炭和生物炭菌肥施肥措施有利于提高土壤可溶性碳含量。     

外源性钙对沉积物中生物活性磷赋存形态的影响

为了验证外源性Ca2+影响沉积物中制约初级生产的生物活性磷的赋存形态的科学假说,在充气的条件下,将沉积物暴露于不同浓度的外源性Ca2+ 30天,测定并分析其生物活性磷的赋存形态的差异。浓度0、50、200、500 mg/L的外源性Ca2+暴露下的表层沉积物Ex-P含量为0.08±0.02、0.05±0.00、0.05±0.01、0.06±0.01 μmol/g,50 mg/L的外源性Ca2+暴露下的表层沉积物Ex-P含量低于0 mg/L的外源性Ca2+暴露下的(P<0.05);相同浓度外源性Ca2+暴露下的表层沉积物IP含量为0.37±0.10、0.46±0.16、0.41±0.06和0.69±0.05 μmol/g,0 mg/L的外源性Ca2+暴露下的表层沉积物的IP含量低于500 mg/L的外源性Ca2+暴露下的(P<0.05);底层沉积物Ex-P和IP含量不受外源性Ca2+的影响。故外源性Ca2+影响表层沉积物中生物活性磷含量,对沉积物Ex-P含量有双重阈值作用,并可将水体中的磷转化为可以缓释的沉积物磷。     

不同施氮量下生物菌肥在拉萨河谷农区的作物和土壤效应

为探究不同氮素梯度下,生物菌肥对荞麦生育状况、产量及对土壤养分的影响,设计5个试验处理(A1~A5)：清水拌种+90kgN/hm2,菌肥拌种、喷施+67.5kgN/hm2,菌肥拌种、喷施+45kgN/hm2,菌肥拌种、喷施+22.5kgN/hm2,菌肥拌种、喷施+0kgN/hm2。测定荞麦植株的生理指标和土壤的养分含量。研究结果表明：A3处理产量表现最高为158.4kg/亩,增产幅度为14.45%;不同施氮量下施用生物菌肥与未施用生物菌肥处理间产量及产量影响因子差异不显著;生物菌肥拌种处理对土壤中的有机质、速效磷和速效钾、速效氮有明显的促进和分解作用。     

无机有机肥配施生物炭对复垦土壤酶活性以及磷形态的影响

为探究采煤塌陷复垦区贫瘠土壤的培肥措施,利用长治市襄垣县采煤塌陷区复垦5 a的石灰性生土进行试验,对土壤的酶活性和磷形态的变化规律进行探究。结果表明,在试验周期内,与CK处理相比,生物炭促进了土壤中脲酶活性、碱性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、脱氢酶活性,分别最高提升了647.0%,223.0%,68.6%,93.7%,331.0%;不同施肥处理,对土壤中脲酶活性的促进有机肥与化肥的混施强于单施有机肥或化肥,而单施有机肥却对碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和脱氢酶的促进效应,强于单施化肥和有机肥与化肥混施。随着生物炭的添加,不同施肥处理间各种磷形态含量差异明显,其中,Ca_2-P、Ca_(10)-P均相对丰富,分别最高提升了17.09%,4.58%;Ca_8-P、Al-P、Fe-P、O-P含量则相对明显在逐渐耗竭,分别最高减少了3.39%,5.40%,7.20%,3.96%;有效磷、全磷含量最高增加了11.0%和4.34%,而无机磷总量却变得相当丰富,与空白CK相比提高了53.5%～63.3%。通过相关性分析结果可知,复垦土壤中有效磷与Ca_2-P、Ca_8-P、O-P的含量间密切相关;另外,在复垦土壤中,Ca-P、铁铝结合态磷和闭蓄态磷之间保持着一定的比例,一定条件下可通过Ca_8-P和O-P这2种形态来相互转化。     

烤烟生长发育特性对配施生物有机肥响应

为了探讨山地烤烟对配施生物有机肥响应效果,为当地烤烟生产提供参考,以常规肥料对比,通过生物有机肥不同配施量试验,分析其对烤烟生理生化指标及产质量影响效果。结果表明：配施生物有机肥,可以增加烤烟根系体积和净光合速率,促进烤烟生长发育,提高上等烟叶比例及产质量,提高经济效益;其中烟叶产量提高9.35%～11.2%,达2159.1kg/hm2和2361.0kg/hm2,产值增加2.51%～15.2%,达55057.1元/hm2和61858.2元/hm2,上等烟叶比例增加0.95%～3.63%;在其他生产成本一致的情况下,经济效益处理提高2.14%～14.5%;经济效果指数(ECI)和烤烟化学成分可用性指数(CCUI)均好于对照。合理的生物有机肥施用量,对烤烟生产有着良好的提质增效响应效果。     

河西绿洲灌区春小麦配施生物菌肥对化肥减量的效应

为了改变粮食生产中化肥施量居高不下的现状,在甘肃河西绿洲灌区大田试验条件下,研究了小麦配施生物菌肥对化肥减量的效应。结果表明,小麦施用生物菌肥可提高籽粒产量和肥、水、光能利用效率。在配施生物菌肥条件下,化肥较当前高施肥水平(N 180 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2)减量15%和30%时,小麦的产量分别达到6428 kg/hm2、5943 kg/hm2,氮肥利用率分别为30.75%、31.66%,磷肥利用率分别为22.65%、22.74%,水分利用率分别为1.26 kg/m3、1.18 kg/m3,生育期光能利用率分别为0.69%、0.68%,证明在配施优质生物菌肥的条件下,化肥减量15%以内能够保证小麦稳产,在实际生产中是可行的。     

烤烟生长发育特性对配施生物有机肥的响应

为了探讨山地烤烟对配施生物有机肥响应效果,为当地烤烟生产提供参考,以常规肥料对比,通过生物有机肥不同配施量试验,分析其对烤烟生理生化指标及产质量影响效果。结果表明:配施生物有机肥,可以增加烤烟根系体积和净光合速率,促进烤烟生长发育,提高上等烟叶比例及产质量,提高经济效益;其中烟叶产量提高9.35%~11.2%,达2159.1 kg/hm~2和2361.0 kg/hm~2,产值增加2.51%~15.2%,达55057.1元/hm~2和61858.2元/hm~2,上等烟叶比例增加0.95%~3.63%;在其他生产成本一致的情况下,经济效益处理提高2.14%~14.5%;经济效果指数(ECI)和烤烟化学成分可用性指数(CCUI)均好于对照。合理的生物有机肥施用量,对烤烟生产有着良好的提质增效响应效果。     

生物炭基肥与哈茨木霉菌剂配施对烤烟和植烟土壤质量的影响

以云烟87为研究对象,研究了施生物炭基肥、哈茨木霉菌剂和二者配施对烟草发病率、根际土壤速效养分、土壤酶活性及烤后烟品质的影响。结果表明,生物炭基肥降低了烟草普通花叶病（TMV）的发病率,较常规施肥降低5.37个百分点;生物炭基肥与哈茨木霉菌剂配施可提高烟株对黑胫病（BS）和青枯病（BW）的抗性,相对防治效果分别达64.19%和64.97%;生物炭基肥处理可增加土壤有机质、速效钾、速效磷、碱解氮含量和蔗糖酶、脲酶的活性,分别较常规处理最大增加21.90%、98.09%、52.77%、60.71%、90.69%和80.78%;生物炭基肥与哈茨木霉菌剂配施增加了烟叶总糖和还原糖含量,中部叶较常规施肥增加2.52和3.46个百分点,上部叶较常规施肥增加了2.46和3.01个百分点;中部叶和上部叶的钾氯比较常规施肥分别增加16.51%和19.24%;生物炭基肥与哈茨木霉菌剂配施能够提高烟叶多酚和中性致香物质含量,中部叶较常规施肥处理提升13.81%和11.29%,上部叶较常规施肥处理提升12.04%和8.60%。生物炭基肥和哈茨木霉菌剂配施对防治烟草病害、改善土壤养分和提升烟叶质量的效果最佳。     

秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤及作物盐分含量的影响

为探究秸秆与微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐分含量的影响,试验于内蒙古达拉特旗重度盐碱地,分别设不施秸秆不施微生物菌肥(CK)、秸秆单施(G)、微生物菌肥单施(F)、秸秆配施微生物菌肥(GF)4个处理,分别种植燕麦、高丹草、黍子、油用向日葵4种作物,分析秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐离子浓度及盐分含量的影响。结果表明,与CK相比,秸秆配施微生物菌肥能显著降低土壤含盐量,提高作物生物量及作物体内盐离子积累量,其中土壤全盐量在种植油用向日葵的土壤中最低,为4 400.41 mg/kg,较CK显著降低了13.85%;作物生物量及盐离子积累量以秸秆配施微生物菌肥处理下的高丹草最大,生物量和盐离子积累量分别较CK提高了68.32%,108.28%。此外,秸秆配施微生物菌肥增强了各作物对盐离子的选择吸收能力,配施处理下燕麦对Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-有较强吸收能力,分别较CK提高50.51%,72.74%,56.39%;高丹草对Ca²⁺有选择吸收能力,较CK提高76.01%;油用向...     

生物炭对盐碱地土壤微生物活性和桔梗生长的影响

为了揭示原始生物炭和磷酸改性生物炭对对盐碱地土壤的修复作用及对桔梗(Platycodon grandiflorus)生长的影响。本研究分别使用原始生物炭(1%, 2%, 3%)和磷酸改性生物炭(1%, 2%, 3%)处理盐碱地土壤种植的桔梗。分别检测了不同处理组的土壤理化性质、微生物群落功能多样性、酶活性和桔梗农艺性状。结果显示,原始生物炭和磷酸改性生物炭均降低了盐碱地土壤pH值,提高了土壤养分、微生物群落功能多样性、酶活性,促进了盐碱地土壤中的桔梗生长。与原始生物炭相比,磷酸改性生物炭对盐碱地土壤pH值的降低作用更明显,土壤有效磷含量、微生物群落功能多样性和酶活性更高,因此更能促进盐碱地土壤中桔梗的生长。磷酸改性生物炭可能是一种提高桔梗耐盐性和修复盐碱地土壤的改良剂,具有较高的研究价值。     

生物质炭与氮肥配施对植烟土壤微生物量碳、氮和碳氮比的影响

旨在深入研究和开发利用生物质炭对植烟土壤改良及对提高烟叶品质的影响。以牡丹江地区暗棕土为研究对象,设置了生物质炭与氮肥配施不同梯度水平的试验,测定了生物质炭施加到植烟土壤3个关键时期的土壤微生物量碳、氮和C/N。结果表明:和对照相比,生物质炭和氮肥配施在烟株生长的3个关键期显著提高了土壤微生物量碳,最大提高幅度分别为63.25%、58.00%、69.81%,3个时期最大土壤微生物量氮分别是对照的2.29倍、2.79倍、2.01倍。生物质炭和氮肥配施土壤微生物C/N有不同程度的降低,3个时期降低幅度分别为24.06%~28.90%、29.37%~43.47%、20.64%~34.44%,其中1200 kg/hm~2生物质炭和5.5 kg/hm~2氮肥配施对土壤碳氮比降低效果比较明显。由此可知,通过生物质炭和氮肥配施可以有效地提高植烟土壤中土壤微生物量碳、微生物量氮及土壤中氮素生物活性。     

氰氨化钙及其与生物炭和饼肥配施对植烟土壤酶活性与微生物总量的影响

为了探讨氰氨化钙及其与生物炭和饼肥配施对植烟土壤酶活性与微生物总量的影响,分别在湖南的浏阳永安和永州江永两地进行了150 kg/hm²氰氨化钙(T1)、150 kg/hm²氰氨化钙配施600 kg/hm²生物炭(T2)、150 kg/hm²氰氨化钙配施600 kg/hm²饼肥(T3)和常规施肥（CK,不施用氰氨化钙）4个处理,结果表明,在酶活性上,浏阳永安和永州江永两地除了酸性磷酸酶表现为CK显著高于T1、T2、T3处理的外,其他的均表现为T2和T3处理的显著高于T1处理,而T1处理的又显著高于CK的;在配施中,除了土壤脲酶活性在浏阳永安表现为T2处理效果最好但与T3处理的差异不显著外,其他的均表现T3高于T2处理,说明配施生物炭和饼肥可以提高土壤酶活性;除了土壤磷酸酶活性在移栽后的100天（后期）外,其他3种酶活性均表现为浏阳永安的效果显著优于永州江永的,这可能与两者的土壤质地（前者为红壤土后者为砂质土）的差异有关。在微生物总量上,浏阳永安和永州江永两地均表现为T1处理的显著高于CK的;浏阳永安和永州江永两地在氰氨化钙及其与生物炭和饼肥配施的细菌总量上均表现为T3>T2>T1>CK,在真菌总量上均表现为T1>T3>T2>CK,在放线菌总量上均表现为T1>T2>T3>CK,这说明与对照相比,施用氰氨化钙可以促进微生物总量的增加;但氰氨化钙与生物炭和饼肥配施则对植烟土壤微生物数量的影响不同,其中氰氨化钙配施生物炭和饼肥可以促进土壤中细菌总量生长,而单独施用氰氨化钙则有益于促进真菌和放线菌总量的增加。     

生物质炭在烟草种植上的应用潜力展望

“卷烟上水平” 的行业战略任务日益彰显, 烟草品质却一直没有显著提高, 而且植烟土壤质量日益恶化。通过传统方法来解决这些问题已近瓶颈, 需要寻找潜在的解决方法。生物质炭本身就是一种有机质, 并含有多种养分元素, 官能团丰富, 孔隙结构发达, 吸附能力强, 对优化土壤环境具有较大潜力。生物质炭对烟草生长有促进作用, 但表现为滞后性。适量施用生物质炭可以提高烟叶内在化学成分协调性, 促进烟叶品质提高。基于此, 笔者综述了生物质炭特性及其对作物和土壤性质的影响, 旨在为烟草实际生产中生物质炭的推广应用提供参考。     

生物质炭配施有机肥对旱地红壤酶活性及其微生物群落组成的影响

研究生物质炭配施有机肥对旱地的土壤养分的影响,可为旱地农作物的土壤改良提供理论依据.针对中亚热带第四纪红黏土发育的旱地红壤,本研究通过室内培养试验,向土壤中施用生物质炭配施有机肥,探索土壤微生物生物量碳和氮(MBC、MBN)、酶活性(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶)和微生物群落组成的变化.试验共设置5种处理,分别为对照(CK...     

减量化肥条件下炭醋材料对烟田土壤常规五项的影响

为寻求优质烟叶的田间生产减量施肥方法及验证炭醋材料的实际应用效果,以烟草K326为试材,通过一年三点的田间小区试验,研究了炭醋材料、减量施肥对土壤化学养分动态变化的影响。永仁县的结果表明：在常规化肥基础上减量施肥,施用炭醋材料减肥对土壤化学养分氮和钾有良好的缓释作用,对磷有活化作用;姚安县和武定县的研究结果表明：与正常施肥配施炭醋材料相比,减量化肥条件下炭醋材料对土壤的养分具有更好的缓释与活化效果,而在减肥(10%~20%)条件下依然能保持其优越性。因此按照炭醋材料减肥的施肥方式或许能有效减少化肥用量。     

秸秆生物炭对黄土区农田土壤养分和作物生长的影响

旨在探索生物炭对黄土区农田的具体应用效果。采用大田试验,在不施氮肥和施氮肥(187.5 kg/hm2)处理下,分别设计了不同生物炭用量(0、6、12、24、48 t/hm2)试验,来观察对黄土高原农田土壤养分和玉米生长的影响。结果发现：当施入187.5 kg/hm2氮肥时,24~48 t/hm2范围内的生物炭施用量对土壤养分促进作用效果最佳,其中48 t/hm2时全氮超出对照26.6%,碱解氮可超过对照约27.67%;6~12 t/hm2的范围时,玉米茎粗、叶绿素在生长中期均相对处于优势,且玉米养分含量和产量结果优于生物炭量大的处理。不施氮的情况下,生物炭也可促进土壤和玉米籽粒养分的积累。其中6~12 t/hm2时,土壤和玉米籽粒养分含量相对较高;24~48 t/hm2时玉米产量结果最佳,比对照高1468.2 kg/hm2,约13.39%。结果表明,生物炭的添加对土壤的养分影响较大,且一定程度上依赖于氮肥的投入情况。     

生物炭对土壤肥料的作用及未来研究

为了促进中国生物炭的研究及农用,笔者回顾和综述了国内外有关生物炭的研究文献和发现,并提出了生物炭未来研究方向。总结如下：生物炭是生物质在无氧或微氧条件下低温热转化后的固体副产物,富含有机碳、多孔性、碱性、吸附能力强、多用途的材料。生物炭能够提高土壤有机碳含量,改善土壤保水、保肥性能,减少养分损失,有益于土壤微生物栖息和活动,特别是菌根真菌,是良好的土壤改良剂。在一些情况下,单施生物炭就能够促进作物生长或增产,但是生物炭与肥料混施、或复合后对作物生长及产量几乎都表现为正效应,这缘于肥料消除了生物炭养分低的缺陷,而生物炭赋予肥料养分缓释性能的互补和协同作用。生物炭延缓肥料在土壤中的养分释放,降低养分损失,提高肥料养分利用率,生物炭是肥料的增效载体。生物炭在土壤中极为稳定,可长期将碳固定于土壤,是固碳的潜力载体。利用废弃生物质生产生物炭,并将生物炭农用将是多赢的技术。但是,生物炭的研究仍存在许多问题,需要进行广泛深入的研究。因此,中国应加强生物炭的基础及应用研究,促进生物炭的生产及农用,推动21世纪农业的“黑色革命”。中图分类号：S143,S156     

北方冬小麦-夏玉米复种区生物炭与明矾配施对土壤碳氮状况影响研究

旨在为大田施用土壤调理剂改善土壤碳氮状况提供理论依据。在北方冬小麦-夏玉米种植区,选用生物炭和明矾作为土壤调理剂材料,设计T1（对照）、T2（生物炭）、T3（明矾）、T4（生物炭+明矾）4个处理的两茬定位试验。结果表明,T2（生物炭）与T4（生物炭+明矾）处理改善土壤碳氮状况、提高作物产量和氮素养分吸收的效果较好。经过两茬作物种植后,T4（生物炭+明矾）处理土壤有机碳含量有所提高,为15.82 g/kg,表层土壤C/N增加为10.88。土壤硝态氮经两茬作物种植后,T4（生物炭+明矾）处理改善效果最好,0~30、30~60、60~90²最高,其次为T4（生物炭+明矾）处理,而小麦以T4（生物炭+明矾）处理产量最高,为10.28 t/hm²。T4（生物炭+明矾）处理夏玉米和冬小麦的吸氮量均最高,分别为168.32 kg/hm²和35.49 kg/hm²。总体来看T4（生物炭+明矾）处理对改善农田土壤碳氮状况效果较好。     

鹞落坪4种典型植被类型土壤活性碳、氮特征比较

为了探讨不同植被类型土壤活性碳氮的差异特征,系统分析了不同植被类型土壤活性碳氮水平。以安徽省鹞落坪自然保护区内常绿阔叶林(EBF)、常绿落叶阔叶混交林(EDBF)、落叶阔叶林(DBF)和常绿针叶林(ECF)4种典型植被类型为对象,研究其土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和溶解性有机碳(DOC)、氮(DON)的含量。结果表明：用热水浸提的土壤DON和DOC含量分别是用KCl浸提的1.5~2.8倍。不同植被类型下,用热水和KCl溶液浸提的DOC和DON含量的大小顺序均为：DBF>EDBF>EBF>ECF;DONKCl的含量与DONhw的含量之间均不存在显著的相关关系,土壤潜在性可矿化氮(PMN)含量与DONhw含量存在显著的正相关关系(r=0.85,P＜0.05),与DOCKCl含量不存在显著的相关关系,说明用热水浸提的DON含量比KCl溶液浸提的DON含量能更好地指示土壤活性有机氮库。土壤MBC的变化范围在136.45~297.23 mg/kg,土壤MBN的变化范围在16.33~37.11 mg/kg,4种林型土壤MBC、MBN的特征均为：DBF>EBF>EDBF>ECF。相关性分析显示,土壤MBC与DOC之间以及土壤MBN与DON之间的相关性达显著或极显著水平,说明土壤MBC、MBN、DOC和DON之间有密切联系,且不同植被类型下土壤活性碳氮来源不同是DOC、DON 与MBC、MBN相关性差异的主要原因。     

酸性硫酸盐土壤对柑桔枝生物炭改良的响应

酸性硫酸盐土壤(ASS)作为华南地区典型低产田,其改良利用有重大意义。本研究通过盆栽试验,研究不同柑桔枝生物炭(BC)用量对ASS的改良效果。试验设5 个处理,4 个重复。分别为NPK（氮、磷、钾肥）;NPK+0.5%BC（生物炭与干土质量比）;NPK+1%BC;NPK+2%BC;NPK+4%BC。结果表明：生物炭的施入使土壤pH值和有机质同时提高且变化趋势较为一致。土壤总氮含量随着生物炭用量增加而升高,最多提高了15.1%,但其平均升幅降低。氨态氮从11.46 mg/kg 降至0.96 mg/kg,硝态氮从8.37 mg/kg 降至5.14 mg/kg。这在降低面源污染风险的同时可能导致作物生长高峰期供氮不足。产量的提高在4% BC出现了拐点,表明过量使用会造成减产。土壤细菌和放线菌数量持续增加,但真菌数量无显著相关性。本试验表明适量添加柑桔枝生物炭,能够改良ASS并获得较好的环境和农学效益。