生物炭及炭基肥影响农田土壤改良效应的研究进展

我国南方农田普遍存在土壤酸化加速、土壤肥力和质量不断下降、土壤微生物群落结构和功能失调等土壤退化现象。近年来,大量研究表明生物炭是一种应用前景广阔的土壤改良剂,而将其与肥料有效结合制成生物炭基肥,将在我国农田酸化土壤改良和作物增产等方面发挥重要作用。本文重点针对生物炭和生物炭基肥在农田生态系统中影响土壤改良的效应进行了综述,旨在为我国南方农田土壤改良和农业生产可持续发展提供参考。     

竹炭基质对小青菜生长的影响

以小青菜华王为材料,在草炭蛭石体积比为2:1的常规基质(CK)中添加20%(T1)、25%(T2)、33%(T3)及50%(T4)的竹炭基质,研究竹炭基质对小青菜生长的影响。试验结果表明,添加竹炭后有助于提高基质的孔隙度和pH值,与CK相比,基质总孔隙度增幅为2.4~11.5百分点,pH值增幅为7.6%~25.8%;同时,添加竹炭后降低了基质容重及EC值,与CK相比,基质容重的降幅为12.5%~25.0%,EC值的降幅为12.8%~50.7%。此外,在常规基质中添加竹炭后,影响了小青菜的生长。与CK相比,T1和T2处理显著提高了植株的鲜重、干重、根冠比及叶面积等生长相关的指标,同时,提高了植株叶绿素含量及植株根系活力,而T4处理则在一定程度上抑制了小青菜的生长。以上研究结果表明,在常规基质中,添加25%的竹炭基质,更有利于小青菜的生长。     

生物炭对土壤改良的作用分析

本文分析了生物炭对土壤的改良作用及对土壤产生的积极作用,希望生物炭的应用能够提高土地的质量,为人们带来更多高品质的农产品。     

不同配比炭基肥对玉米生长、土壤养分及呼吸的影响

为了探索适合种植玉米施用的生物炭基肥料,采用箱式试验研究了生物炭、复合肥料及不同配比的炭基肥对玉米生长、土壤全氮、有效磷、速效钾、土壤呼吸的影响。结果表明:不同配比的生物炭基肥均较单施生物炭或单施复合肥对玉米植株干物质积累、土壤全氮、有效磷、速效钾有一定促进作用。不同配比的炭基肥处理中,肥炭比为8∶2或7∶3对玉米植株生长及提高土壤性状较突出,为较优炭基肥比例。生物炭和生物炭基肥对土壤呼吸均有一定促进作用,这可能是生物炭自身特殊的性质与结构发挥的作用。     

不同秸秆生物炭对水稻生长及土壤养分的影响

[目的]探讨桑枝秆、木薯秆和甘蔗渣生物炭对水稻产量及稻田土壤养分的影响,为充分利用广西桑蚕、木薯和糖料蔗产业秸秆废弃物资源实现水稻增产增收提供理论依据.[方法]采用盆栽试验,以不添加生物炭为对照,设添加桑枝秆生物炭1.5%、3.0%和4.5%;添加木薯秆生物炭1.5%、3.0%和4.5%;添加甘蔗渣生物炭1.5%、3.0%和4.5%共9个秸秆生物炭处理,于水稻主要生育期内调查水稻生长状况,收获后进行考种测产,并分析土壤pH及养分含量的变化情况.[结果]与对照相比,施用桑枝秆和甘蔗渣生物炭提高了分蘖中期和齐穗期的水稻株高,也显著提高了成熟期水稻的有效穗数和成穗率(P<0.05,下同).施用生物炭可增加水稻穗长、穗粒数和结实率(木薯秆生物炭3.0%和4.5%处理除外),对千粒重无显著影响(P>0.05).除木薯秆生物炭4.5%和甘蔗渣生物炭1.5%处理外,其他生物炭处理均可显著提高水稻产量,且桑枝秆、木薯秆和甘蔗渣3种生物炭均在添加量为3.0%时增产幅度最大,分别比对照增产38.05%、28.24%和32.73%,以桑枝秆生物炭3.0%处理的增产效果最佳.施用生物炭整体上可提高土壤的全氮、有效磷和速效钾含量,降低全磷、全钾和碱解氮含量.各生物炭处理的土壤pH(甘蔗渣生物炭1.5%和3.0%处理除外)和有机质含量显著提高,以甘蔗渣生物炭对土壤有机质的提升效果最佳,桑枝秆生物炭对土壤pH的提高幅度最大.[结论]施用3种生物炭均有效提高了稻田土壤肥力及水稻产量,其中木薯秆生物炭对土壤全氮、有效磷和速效钾含量的提升作用较佳,桑枝秆生物炭对水稻产量的提升效果较优.     

生物炭及其对酸性土壤改良的研究进展

近年来,生物炭以其特殊的性质及环境生态效应日益成为众多学科研究的前沿热点,特别是其在酸性土壤改良方面有较大的应用前景.随着中国农业种植方式和结构的不断变化,一些区域的土壤酸化现象逐渐加重.主要从生物炭的性质及其对酸性土壤改良方面的最新研究成果进行了阐述,并对今后生物炭的研究方向进行了展望.     

生物炭对土壤无机氮含量影响的Meta分析

为系统探究生物炭对农田土壤无机氮含量的影响,基于2013—2023年已公开发表的65篇文献375组数据,利用Meta分析方法定量研究在不同气候条件、土壤质地、施氮量、还田年限和生物炭施用量条件下土壤无机氮含量对生物炭施用的响应。结果表明：生物炭施用显著提高了年均降雨量为600~1 000 mm区域的土壤无机氮含量,其中降雨量为957 mm时增幅最大;生物炭也显著提高了年均气温≥8 ℃地区的土壤无机氮含量。在砂土和壤土施用生物炭可明显提高土壤无机氮含量,与不施生物炭相比土壤无机氮含量增幅分别为 21.85% 和 11.05%。在田间试验条件下,施氮水平≤120 kg·hm^-2时施用生物炭显著提升土壤无机氮含量,而在培养试验条件下不施氮时施用生物炭显著提高了土壤无机氮含量。施用生物炭年限≥1 a时能显著增加土壤无机氮含量;此外田间试验条件下生物炭施用量<0.5%时能显著提升土壤无机氮含量（17.70%）。综上所述,在年均降雨量600~1 000 mm、年均气温≥8 ℃、土壤质地为砂土和壤土的地区,当施氮量≤120 kg·hm^-2、田间生物炭还田年限≥1 a、施用量<0.5%时,施用生物炭能显著增加土壤无机氮含量。     

生物炭对酸性土壤改良的研究进展

土壤酸化是其退化的重要表现之一,且易引发诸多问题,如土壤板结、肥力下降、重金属迁移性增强、生物活性降低、作物产量与品质下降等.近年来,随着现代社会快速发展,高强度人类活动持续干扰,加之其他各种影响因素,土壤酸化趋势有所加剧,已严重影响土壤的生态环境质量,严重制约土壤生产力.生物炭具有pH值较高、孔隙结构发达、比表面积巨...     

生物炭对障碍性土壤改良修复的作用机理

生物质固体废弃物在绝氧热裂解条件下转化为生物炭。人类以生物炭的形式完成碳的"捕获"(捕集、捕捉),又通过生物炭的土地利用实现碳的"存储"(封存、固存)。生物炭的土地利用不仅实现了碳存储,且能改良和修复各类障碍性土壤。本文重点阐述生物炭对盐渍土壤、酸性土壤、污染土壤改良修复的作用机理,为生物炭大面积土地利用与障碍性低产土壤改良修复提供理论支撑。     

生物炭对连作土壤性质及菊花生长和品质的影响

为了缓解菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）设施栽培中,连作障碍对生产造成的损失,本试验以连作菊花3年的土壤为研究对象,考察不同生物炭施加量（1%,5%,10%和20%）对连作土壤性质和菊花生长的影响。结果表明：施用生物炭处理使连作菊花土壤的容重降低,含水量增加,土壤温度略有增加;生物炭处理连作菊花土壤的pH值、氧化还原电位和土壤中的养分元素（全碳、全氮、全磷和全钾）含量均不同程度增加;生物炭促进连作菊花土壤细菌、真菌和放线菌数量的增加。施用生物炭对菊花生长和产品品质有促进和提高的作用。研究结果表明,生物炭施用量为15%的处理,对连作菊花土壤性质改善和菊花生长、产品品质的促进效果最好,是缓解连作菊花栽培中的土壤障碍问题的有效手段。     

施用生物炭对重金属污染农田土壤改良及玉米生长的影响

为了解生物炭的农业环境效应,采用大田试验,研究了不同生物炭施用量(0、5、10、20、30 t·hm-2)对韶关仁化县矿区周边重金属污染农田土壤理化性质、玉米(粤甜9号)生长状况、产量及重金属累积等的影响。结果表明:与对照(CK)相比,生物炭显著提高土壤pH值和有机质质量分数,其提升幅度随施用量的增加而升高,而土壤阳离子交换量随施用量的增加先升高后降低;生物炭施加量达到30 t·hm-2时,土壤速效钾含量是CK处理的3.1倍,但不同生物炭施用量对土壤碱解氮含量的影响没有显著性差异;不同用量生物炭均能降低土壤Pb和Cd的含量,降低幅度分别为11.3%和23.9%。各处理均能有效降低Pb、Cd在玉米粒、玉米芯、玉米叶和玉米秆中的累积。当施用量为20 t·hm-2时,玉米粒中Pb的含量降低幅度达49.4%,Cd的降低幅度达45.4%;生物炭对玉米的增产效果随施用量的增加而增加,分别为CK的1.75、6.16、8.84倍和8.90倍。综上所述,生物炭通过提高土壤pH值和有机质含量,实现了对南方酸性土壤的改良,对玉米产量具有促进作用,可降低污染土壤重金属的生物有效性。     

生物炭对农业土壤及作物生长影响的研究进展

生物炭是一种高效利用废弃生物质材料,在缺氧或厌氧条件下经过高温炭化得到的多孔富碳黑色固态物。生物炭的研究推广不仅可以促进废弃生物质资源再利用,且对土壤固碳培肥有巨大潜力。本文综合前人研究成果,探究了生物炭对土壤物理性质、化学性质及生物性质的改良作用和对作物生长的促进效果,同时对生物炭需要进一步研究的科学问题和应用前景提出了展望,旨在为废弃生物质资源化利用提供思路,为广泛应用生物质炭化技术提供借鉴和参考。     

生物有机肥在小青菜上施用效果初探

为验证生物有机肥在小青菜上的肥效,采用"谷霖"牌生物有机肥,进行了其在小青菜上的应用试验。结果表明,小青菜生产中施用未灭活的生物有机肥具有较好的促进生长和显著的增产作用,增产率达1 2.55%。     

木薯秸秆生物炭对甘蔗苗期根系生长的影响

开展了木薯秸秆生物炭对甘蔗苗期根系生长的影响,主要通过在苗期温室培养条件下,蔗田土壤中添加不同重量比例木薯秸秆生物炭对甘蔗苗期60 d根系生长的影响。结果表明,在土壤中添加木薯秸秆生物炭可以促进甘蔗苗期根系的生长,添加生物炭显著增加了地上部分与地下部分干物质的比值;另外发现蔗田土壤中添加20.00%重量比的木薯秸秆生物炭可以提高土壤pH值,增加土壤中速效磷和钾的含量,显著提高土壤中的有机质含量。因此,蔗田土壤中添加生物炭促进了甘蔗苗期根系的吸收能力,对土壤的理化性质具有一定的改良作用。     

玉米芯生物炭对辣椒连作土壤性质和辣椒生长的影响

以辣椒连作土壤为研究对象,添加不同量(5、10、20、30 t·hm^-2)的玉米芯生物炭,通过测定土壤基本理化性质、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和植株生长指标的变化,探讨生物炭施用对连作土壤和辣椒生长的影响。结果表明：与不添加生物炭的CK相比,添加适量生物炭显著(P<0.05)提高了辣椒连作土壤的有机碳(SOC)、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但降低了全钾含量。施用生物炭较CK显著(P<0.05)降低了土壤MBC/MBN和土壤MBC/SOC。当生物炭添加量≥10 t·hm^-2时,土壤MBC、MBN含量较CK显著(P<0.05)增加;当生物炭添加量为10～20 t·hm^-2时,土壤MBN/TN较CK显著(P<0.05)提高。相关性分析表明,土壤MBC、MBN与土壤全氮、有机碳、全磷、有效磷呈极显著(P<0.01)正相关,与土壤全钾呈极显著(P<0.01)负相关。当生物炭用量为5～20 t·hm^-2时,辣椒植株的单株产量较CK显著(P<0.05)...     

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。     

生物炭及炭肥对玉米苗期性状的影响

本文采用盆栽试验,研究施入化肥、生物炭、生物炭肥对玉米苗期性状的影响。研究表明:生物炭肥、生物炭、化肥对玉米出苗率、植株和根系鲜重、干重、根系活力均较对照有促进作用,且这种促进效应表现为生物炭肥化学肥料生物炭。