小麦秸杆生物炭在广东省蔬菜连作土壤中的应用效果研究

通过连续16个月多茬蔬菜轮作的田间定位试验,考察一次性施加0、2.5、5、10 t/hm2小麦秸秆生物炭对广东典型菜田土壤理化性质改良、蔬菜增产效果及其作用的持续效应。结果表明,小麦秸杆生物炭输入可有效缓解土壤的酸性,明显提升土壤有机碳含量,但对该土壤有效氮、有效磷及速效钾含量影响不大。生物炭改良土壤后对蔬菜生长具有显著的促进作用。不同用量生物炭可提高土壤pH 0.1~0.8,提升土壤有机碳含量1.0%~27.9%,使蔬菜增产1.2%~124.3%。其中5 t/hm2生物炭施用效果较其他处理好,与对照相比,5 t/hm2施用量可提高土壤pH值0.2~0.8,提升土壤有机碳含量0.10%~0.30%(增幅6.4%~19.3%),蔬菜增产幅度达到15.6%~124.3%。连续种植多茬蔬菜后,5 t/hm2生物炭处理的土壤pH值、有机碳含量及蔬菜产量增幅分别为8.1%、8.2%及33.2%,因此,在试验开展期内,小麦秸杆生物炭对农田土壤酸性改良、有机碳含量提升及蔬菜增产具有持续的增长效应。     

不同类型土壤调理剂及配比对设施盆栽番茄土壤性状影响研究

设施菜田土壤质量下降制约着蔬菜产业持续发展。本试验基于土壤调理剂作用机理,采用不同调理剂及配比对设施土壤性状影响进行研究。结果表明:在土壤物理性状方面,生物炭能提高土壤田间持水量。生物炭和连作剂配比能降低土壤容重1.99%,明显改善土壤结构;在土壤生物与化学方面,生物炭对土壤微生物量碳效果最好,较CK高18.9%。生物炭、连作剂和木本泥炭配比对土壤DOC影响较CK高83.8%。木本泥炭对土壤纤维素酶和脲酶活性影响最明显,分别比CK提高0.020、0.109 mg/g;生物炭对土壤有机质影响比CK提高0.87%。木本泥炭对土壤全氮含量影响比CK高0.36 g/kg。生物炭和木本泥炭配比对土壤有效磷含量影响较CK超出48.53%;在番茄生长上,生物炭+木本源泥炭+连作调理剂配合处理总生物量最高,木本源泥炭与连作调控剂处理次之。设施盆栽试验条件下,连作调理剂与木本泥炭、连作调理剂与木本泥炭、生物炭配合对土壤性状及蔬菜生长改良效果较好。该研究对提高设施土壤质量,促进设施菜田可持续发展具有重要参考价值。     

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。     

沼液预处理对蔬菜秸秆厌氧消化性能的影响

为探究不同沼液预处理时间对蔬菜秸秆厌氧消化产甲烷特性的影响，以黄瓜、番茄、茄子和辣椒4种蔬菜秸秆为原料，用猪粪沼液在（35.0±0.5） ℃分别处理3、5、7和9 d后进行中温批式厌氧消化试验。结果表明，预处理时间对蔬菜秸秆木质纤维素降解效果及其厌氧消化性能均有较大影响。随着预处理时间的延长，各蔬菜秸秆中纤维素和半纤维素的降解率逐渐提高（1.53%～24.47%和2.11%～52.48%），但木质素难以降解。不同蔬菜秸秆的最佳预处理时间不同，番茄秸秆和辣椒秸秆的最佳预处理时间均为5 d，最大累积甲烷产量分别为147.95和99.17 mL·g^-1，较未处理分别提升36.52%和26.33%；黄瓜和茄子秸秆的最佳预处理时间均为7 d，最大累积甲烷产量分别为152.42和129.84 mL·g^-1，较未处理分别提升38.00%和27.42%。同时，沼液预处理能够缩短蔬菜秸秆的厌氧消化周期（T₉₀缩短了3～8 d）。整体上，沼液处理后4种蔬菜秸秆的产甲烷性能从大到小依次为：黄瓜秸秆>番茄秸秆>茄子秸秆>辣椒秸秆。综上所述，猪粪沼液作为预处理剂可以有效提高蔬菜秸秆的厌氧消化性能，且最佳预处理时间为5～7 d。     

秸秆生物反应堆技术对设施茄果类蔬菜生长及棚内环境因子的影响

研究秸秆生物反应堆技术对设施茄果类蔬菜产量及棚室环境的影响。结果表明,应用秸秆生物反应堆技术可使棚内CO_2浓度平均提高1.66倍,棚内温度升高1.66~1.99℃,土表温度升高0.64~1.74℃;番茄、茄子、辣椒产量分别提高16.24%、15.23%、14.53%。秸秆生物反应堆技术还可使土壤有机质含量提高0.55~4 g/kg,土壤EC值降低0.14~0.39 m S/cm。秸秆生物反应堆技术对设施栽培引起的土壤盐渍化等连作障碍问题具有很好的改良作用,可以在当地生产上推广应用。     

无公害蔬菜种植技术

（1）十字花科蔬菜（如白菜、甘蓝等）、茄科蔬菜（茄子、辣椒、番茄）、葫芦科蔬菜（如黄瓜、苦瓜）切忌连作。     

生物有机肥对不同连作年限设施黄瓜土壤微生物数量和酶活性的影响

以木霉菌、北虫草废弃培养基、古龙酸母液为材料制备生物有机肥,将其以低(7.5 t·hm^-2)、中(15 t·hm^-2)、高(30 t·hm^-2)3种用量施于未连作以及连作3、7、11 a的设施黄瓜土壤中,测定生物有机肥对连作土壤的改良效果。结果显示,在相同生物有机肥用量下,土壤细菌、放线菌、木霉菌数量,土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性,土壤质量隶属度,以及黄瓜产量和品质指标(维生素C、可溶性糖含量)随连作年限的延长整体表现为先升高后降低,土壤真菌、尖孢镰刀菌数量则随着连作年限延长呈现不断增加的趋势。相同连作年限下,土壤微生物数量、酶活性、黄瓜产量和品质整体随生物有机肥用量的增加而提高。本研究表明,该生物有机肥能够改善连作土壤的生态质量以及作物的产量和品质,用量越高对连作年限越久土壤的改良效果越好。     

添加小麦和燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的调节作用

【目的】研究小麦、燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的影响,探讨不同秸秆对连作黄瓜土壤环境的调节效果,为连作蔬菜土壤环境的改善提供理论依据。【方法】以黄瓜为试材,以连作4年的瓜类土壤为研究对象,研究在瓜类连作土壤分别添加质量比为2%小麦秸秆、2%燕麦秸秆和小麦、燕麦各1%混合秸秆对黄瓜生长及不同生长期土壤细菌、真菌微生物群落结构的影响。【结果】定植20 d后不同秸秆处理均能显著增加土壤细菌、真菌条带数,与对照和小麦秸秆处理相比,添加燕麦秸秆、小麦和燕麦混合秸秆处理显著提高了土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数（P＜0.05）。定植30 d后,燕麦秸秆显著增加了土壤细菌条带数,不同秸秆处理均能显著提高土壤真菌条带数,小麦秸秆处理土壤的细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于燕麦、小麦和燕麦混合秸秆处理,燕麦和小麦、燕麦秸秆处理土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于小麦秸秆和对照处理（P＜0.05）。定植40 d后,小麦、燕麦混合秸秆处理显著增加了土壤细菌条带数,显著提高了土壤细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数,不同秸秆处理对土壤真菌条带数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数无影响。添加小麦、小麦与燕麦混合秸秆能显著增加黄瓜的株高、茎粗以及全株鲜重（P＜0.05）。【结论】小麦、小麦与燕麦混合秸秆对连作黄瓜的生长具有促进作用,不同秸秆处理在不同时期均不同程度的影响连作黄瓜土壤微生物群落结构,增加了土壤微生物的条带数、提高了Shannon-Wiener指数和均匀度指数。连作瓜类土壤中添加作物秸秆是一种简单有效的缓解连作障碍的生物学方法。     

辣椒秸秆生物炭对黄壤化学特性及小白菜生长的影响

【目的】为了明确辣椒秸秆生物炭对黄壤的改良效果。【方法】以小白菜和黄壤作为研究对象,采用盆栽试验,通过测定土壤pH值、有机质、有效氮磷钾含量、小白菜生物量、可溶性糖含量、Vc含量、硝酸盐含量和氮磷钾含量等指标,探究添加不同比例的辣椒秸秆生物炭对黄壤化学特性和小白菜生长的影响。【结果】与对照相比,添加0.5%、2.5%以及5%辣椒秸秆生物炭处理组土壤pH值分别增加了0.17、0.77和0.62个单位,有机质含量分别增加了8.43%、183.52%和378.35%,有效磷及有效钾含量也呈增加趋势。在辣椒秸秆生物炭3个用量条件下（0.5%、2.5%和5%）,小白菜地上部鲜重较对照分别增加了127.20%、290.38%和286.82%。此外,添加辣椒秸秆生物炭后,小白菜地上部磷钾含量分别增加了51.02%～216.33%和13.36%～38.58%,可溶性糖含量分别增加了2.72～3.69个百分点,Vc含量较对照显著提高了58.60%～131.72%,而硝酸盐含量降低了7.36%～18.02%。【结果】辣椒秸秆生物炭的添加改善了黄壤的化学特性,促进了小白菜对养分的吸收,提升了小白菜的生物量和...     

大棚黄瓜秸秆原位还田对番茄生长及土壤环境的影响

大棚黄瓜秋茬拉秧后,分别设置秸秆原位还田（T1）、原位还田增施氮肥（T2）、秸秆不还田对照（CK）3个处理,第二年春茬种植番茄,研究其对番茄生长和土壤环境的影响,旨在明确高寒地区大棚蔬菜秸秆原位还田的可行性。结果表明,大棚黄瓜秸秆原位还田与原位还田增施氮肥均显著促进番茄生长并提高番茄品质和产量,原位还田与原位还田增施氮肥处理的产量与不还田对照相比分别提高20.7%和34.4%;与对照相比,原位还田及原位还田增施氮肥处理土壤pH显著提高,电导率显著降低,同时养分含量显著上升,增加了土壤有机碳、全氮含量,提高土壤酶活性,但原位还田处理在前期抑制番茄生长,降低土壤硝态氮、全氮含量及土壤脲酶活性。综上,大棚黄瓜秸秆还田可行,其中秸秆原位还田增施氮肥效果最佳。     

生物炭对土壤-植物体系中铅镉迁移累积的影响

为探讨不同特性生物炭对土壤-植物体系中典型重金属铅（Pb）和镉（Cd）迁移累积的影响,分别选择花生壳、水稻壳、小麦秸秆、椰壳及生物燃气副产物5种材料制备的生物炭及不同粒径椰壳生物炭作为土壤调理剂,进行多茬蔬菜盆栽试验,研究各茬蔬菜可食用部位生物量及Pb和Cd累积量,土壤理化性质及土壤有效态Pb和Cd含量变化规律。结果显示,生物炭的施加均可不同程度提升土壤pH、土壤有机碳含量及阳离子交换量（CEC）。除小麦秸秆生物炭外,其余4种生物炭均可显著降低土壤有效态Pb和Cd及蔬菜可食用部位Pb和Cd累积量,并对蔬菜有明显促生长效果。生物炭粒径越小对土壤有效态Pb和Cd含量的降低、蔬菜生长的促进及蔬菜Pb和Cd累积量的降低作用越显著。蔬菜生长与土壤pH、有机碳含量及CEC水平均呈显著正相关关系,而蔬菜Pb和Cd累积量及土壤有效态Pb和Cd含量则与土壤pH、有机碳及CEC含量呈显著负相关关系。连续3茬蔬菜轮作后,80~120目椰壳生物炭、花生壳生物炭、水稻壳生物炭及生物燃气副产物生物炭仍对Pb和Cd复合污染酸性土壤具有明显的修复效果。结果表明,生物炭可通过改变土壤pH、CEC、有机碳等基本理化性质,对土壤重金属产生钝化作用,显著促进蔬菜的生长并可消减蔬菜对土壤重金属元素的累积效应。     

生物炭对盐碱土壤理化性质、生物量及玉米苗期生长的影响

采用实验室模拟和玉米盆栽种植试验相结合的方法,研究了添加不同用量的玉米秸秆生物炭后,盐碱土中基础养分含量、p H值、CEC含量、水溶性盐含量、土壤酶活性、微生物生物量及玉米苗期生长的变化,以期为玉米秸秆生物炭在盐碱土壤改良中的应用提供参考。结果表明,随着生物炭用量的增加,盐碱土壤中有机碳含量明显提高,是原土含量的1.35~1.51倍,矿质态氮、有效磷及速效钾含量变化较小;p H值降低幅度不大;水溶性盐含量降低明显;添加玉米秸秆生物炭能够显著提高土壤中阳离子交换量及酶活性;生物炭的加入显著提高了土壤微生物生物量,添加生物炭处理的土壤微生物生物量碳、氮含量分别比对照高6.50%~96.67%和42.86%~162.96%。同时,生物炭使土壤代谢熵分别降低了2.13%、8.51%、15.60%;生物炭能够促进玉米苗期的生长,对玉米株高、茎粗都有促进作用。总的来说,生物炭对盐碱土壤具有良好的改良效果。     

外源添加生物炭对水稻产量和土壤性质的影响

采用盆栽试验,研究不同用量秸秆生物炭（CK、1%、2%和4%）对水稻产量及其构成因素和土壤性质的影响。结果表明,外源添加生物炭显著提高了水稻产量,且水稻产量随着生物炭用量的增加而增加;添加生物炭有效提高了土壤pH、显著降低了土壤交换性酸和交换性铝,且生物炭施用越多,效果越明显;外源添加生物炭对土壤塑性指数无显著影响,但添加较多生物炭（4%）显著降低了土壤抗压强度。由此可见,外源添加生物炭不但可以增加水稻产量,而且有效改善了土壤性状。     

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。     

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。     

农作物秸秆生物炭对土壤改良的作用

<正>生物炭是有机物原料在完全或部分缺氧环境下,产生的一种有机物质,其特性含碳量丰富、性质稳定。在自然条件下,生物炭呈碱性,可用来改善酸性土壤;生物炭的体重小,表面积大,吸附能力强,可用来提高土壤通气性,改善土壤持水能力,使农作物更好生长。研究表明,秸秆生物炭对土壤修复有改良效果,使用5%秸秆生物炭修复土壤中的铅、镉、锌     

白银市大棚蔬菜低温冻害预报指标研究

利用白银市靖远县温室大棚内外最低气温对比观测资料,采用线性回归分析建立不同天气状况下大棚内外最低气温预报模型,根据预报结果结合冻害调查和有关研究成果确定了大棚蔬菜苗期、花果期冻害等级指标及相应的预报服务指标,以本站日最低气温来表示,各级冻害指标分别为:苗期,轻度:番茄-10.1~-13.9℃、黄瓜-4.3~-10.8℃、甜椒、茄子-0.4~-8.6℃;中度:番茄-14.0~-19.3℃、黄瓜-10.9~-17.7℃、甜椒、茄子-8.7~-13.8℃;重度:番茄-19.4~-20.7℃、黄瓜-17.8~-18.7℃、甜椒、茄子-13.9~-16.2℃。花果期,轻度:番茄-4.3~-13.8℃、黄瓜-0.4~-10.0℃、甜椒、茄子2.9~-4.9℃;中度:番茄-13.9~-19.3℃、黄瓜-10.1~-16.1℃、甜椒、茄子-5.0~-13.8℃;重度:番茄-19.4~-20.7℃、黄瓜-16.2~-20.7℃、甜椒、茄子-13.9~-17.2℃。当棚内最低温度≤5℃持续时间超过20 h和30 h,大棚内所列作物均将出现中、重度低温冻害。并提出有利于设施农业发展的对策建议。     

施用生物炭对喀斯特石灰土特性及刺槐幼苗生长的影响

生物炭作为一种新型土壤改良剂近年来备受关注,通过施用生物炭以期改善喀斯特山地土壤团聚体结构、增加土壤保水保肥性,从而提高造林成活率和幼苗生长。采用盆栽试验方法研究生物炭及其添加量对喀斯特石灰土土壤特性及刺槐幼苗生长的影响。3种供试生物炭为稻壳炭、棉花秸秆炭和木炭,添加比例均为1.0%、2.5%、5.0%、10.0%(炭土质量比)。结果表明:3种生物炭处理后,石灰土容重均随施用量增加而呈降低趋势,其中木炭降低土壤容重效应最明显;施用生物炭对土壤水稳性团聚体粒径分布影响显著,木炭在2.5%施用量下对土壤0.25 mm水稳性团聚体比例增加效应最明显;土壤团聚体平均质量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均在生物炭中等施用量(2.5%、5.0%)下达到最大值。木炭和稻壳炭对MWD值增加作用较强,木炭对GMD值增加效应最强;3种生物炭均在5.0%施用量下对土壤水分特性改善作用最明显,其中木炭对土壤持水性改善作用较好,秸秆炭对土壤入渗性的改善作用较好;3种生物炭施用后均能提高盆栽刺槐幼苗的生长量。说明生物炭能够改良喀斯特石灰土土壤、促进植物幼苗生长,其中木炭在中等施用量(2.5%、5.0%)下作用更好。     

生物炭对连作障碍条件下土壤微生物和草莓生长的影响

为合理利用农业废弃物和防治草莓连作障碍,以草莓连作8年的土壤为研究对象,设定5个生物炭水平,分别添加质量分数为0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的小麦秸秆生物炭,研究生物炭处理对连作障碍条件下草莓生长和土壤微生物特征的影响。结果表明,施用生物炭能够增加草莓根际土壤微生物含量,随着生物炭的增加,微生物总量先升高然后降低,根长和叶面积变化也表现出相似的趋势。当生物炭添加量为0.30%时,草莓根际土壤微生物最丰富,微生物总量达6.15×10~7 CFU/g,比不添加生物炭提高了49.03%,有效地改善了土壤环境,进而有利于草莓的生长,草莓根系生长量提高,有利于营养吸收和物质转化,单株叶面积比不添加生物炭的处理显著增大,进而更有利于干物质积累和产量的形成。土壤细菌和真菌数量与根系某些指标为显著或极显著正相关,与叶面积表现出极显著正相关关系,而放线菌与根系生长和叶面积相关性不大。总之,施用生物炭能有效提高连作障碍条件下草莓根际土壤微生物数量,促进草莓根系和叶面积的生长,且添加量为0.30%时,对连作土壤改良效果最好。     

生物炭对铜、铅、镉复合污染土壤的修复效果

将玉米秸热解制备的生物炭施入铜、铅、镉复合污染土壤,通过土壤培养实验和小白菜盆栽实验,探究 热解温度（400、700益）和施加量（1%、2%、5%）对生物炭修复重金属污染土壤效果的影响。结果表明,施加400益生物 炭（BC400）和700益生物炭（BC700）后土壤pH 分别增加0.14耀0.52 和0.27耀0.78。施加两种生物炭均可以使土壤重金 属形态钝化,降低小白菜对重金属的吸收;而且生物炭施加量越大,效果越明显。对重金属生物有效性降低的改良效 果顺序为BC700>BC400。在生物炭施加量相同的情况下,BC400 处理小白菜可食部干重大于BC700 处理。同时,相对 于施加量5%的BC700 处理,施加5%的BC400 能更明显地增加土壤微生物的生物量。