氮肥配施生物炭对土壤性状及春玉米根系特性的影响

为探究生物炭在土壤氮素分布以及对根系氮素吸收利用与产量形成中所产生的影响,开展两年(2019-2020)定点试验。试验以先玉335为供试材料,采用裂区试验设计,以氮肥为主区,300 kg/hm²(N300)、150 kg/hm²(N150)、不施氮肥(N0);以生物炭为副区,不施生物炭(C0)、8 t/hm²(C8)、16 t/hm²(C16)、24 t/hm²(C24)。结果表明,在0～15 cm土层内,C8N0、C16N0、C24N0处理组合的有机碳在2019年和2020年较C0N0处理组合分别增加16.27%～31.52%和7.27%～35.57%。在2019年和2020年,C8N150、C16N150、C24N150处理组合较C0N150处理组合的根长分别提升11.22%～51.18%和6.32%～46.17%,产量分别提升10.70%～23.55%和4.77%～22.68%。综上,生物炭施炭量在24 t/hm²时,施氮肥150 kg/hm²对土壤有机质积累分布和根系的发育状况达到最佳状态。     

施用生物有机肥对可可苗期生长及土壤酶活性的影响

通过温室盆栽试验研究施用不同生物有机肥对可可苗期生长及土壤酶活性的影响.结果表明:施用生物有机肥BIOa和BIOb的处理可可植株干重,总根长、根系直径、根系表面积和根系总体积显著高于对照(单施化肥)及施用牛粪的处理;施用生物有机肥BIOa的处理可可叶片净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量与对照相比分别增加了169％、270％和28％;施用BIOa的处理土壤酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性与对照相比显著提高了98.7％、92.2％和83.2％.综上所述,施用生物有机肥BIO可显著促进可可地上部植株和根系生长,同时也可显著提高相关土壤酶活性.     

生物质炭输入对稻田土壤理化特性和温室气体排放及水稻产量影响研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物,稻田也是温室气体甲烷和氧化亚氮的主要排放源。生物质炭因其具有较强的稳定性、吸附性和pH值高等特性,在改良土壤、提高作物产量等领域得到广泛应用。同时,生物质炭能够对稻田土壤微生物产生影响,直接或间接影响稻田温室气体的排放。本文总结了生物质炭对稻田土壤理化特性、温室气体排放及水稻产量的影响,提出了未来的研究方向,以期为水稻的高效生产及稻田温室气体减排提供理论与实践依据。     

施用不同配比生物炭对橡胶树根系生长的短期响应

本研究探讨施用4种用量的生物炭对橡胶根系短期的影响。结果表明:随着生物炭用量的增加,土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量和pH呈增加趋势,而容重呈下降趋势;施用不同用量生物炭处理对橡胶树根重、根长、根面积和根体积的影响各异,与对照相比,生物炭低配比(1%)和高配比(10%和15%)的施用量短期内对橡胶树根鲜重、根长、根表面积和根体积均无显著影响,而施用配比含量为5%的生物炭处理短期内显著提高了橡胶树根鲜重、根长、根表面积和根体积;同时,不同施用量生物炭处理的橡胶树吸收根占总根重的比例介于64.8%~76.1%之间。综上所述,施用配比含量为5%的生物炭可在短期内显著促进橡胶根系的生长。     

生物炭和石灰对酸性稻田水稻产量、土壤性状和经济效益的影响

通过两年的田间试验,探讨了两种酸化土壤改良剂(生物炭和石灰)对双季水稻产量、土壤性状和水稻经济效益的影响。结果表明,与对照相比,生物炭处理降低了2015年早、晚稻产量,但在2016年却增加了早、晚稻产量;在2015年和2016年试验中,石灰处理均增加了早、晚稻产量。除2015年早季,其他季别产量差异均达显著水平。试验结束后检测发现,生物炭处理显著增加了土壤pH值和有机质含量,石灰处理显著增加了土壤pH值和碱解氮含量。生物炭处理显著降低了2015年粮食产值和净收益,但显著增加2016年粮食产值和净收益;石灰处理显著增加了2年粮食产值和净收益。与生物炭处理相比,2016年石灰处理粮食产值和净收益分别提高2.9%和6.7%。因此,选用石灰作为稻田土壤酸化改良剂对提高南方双季稻区水稻产量、改良土壤酸化和增加农民收入效果更好。     

水稻苗期低温处理对水稻生长性状及产量的影响研究

近几年来,低温对水稻生产的影响越来越严重,如何抵抗不良的自然环境条件,增加水稻产量已成为当前水稻生产过程中的重要课题,而秧苗素质是影响水稻物质转化和分配的重要方面,从而影响到水稻产量。通过试验,笔者就水稻苗期低温处理对水稻生长发育及水稻产量的影响进行分析,以探讨解决水稻生产中苗期遇低温产生的问题。     

镉污染土壤中施用秸秆炭对水稻生长发育的影响

本研究以北方粳稻为材料,采用盆栽试验,研究了在轻度镉污染土壤中施用不同量炭对水稻生长发育及其净光合速率的影响。结果表明:在镉污染土壤中施用炭能够提高光合速率,增加干物质积累,提高产量,对水稻生长具有较大的促进作用。在水稻生长发育前期,不同施炭量处理对水稻茎、叶等干物质积累影响不显著,但至水稻抽穗期以后,这种影响初步显现,各不同施炭量处理均与对照(CK)有较大差异,表现为茎、叶、穗干物质增加,且在完熟期C1处理与其它处理均差异显著;不同施炭量处理对水稻净光合速率影响显著,各处理在不同发育时期均与对照有显著差异,在灌浆期以后,水稻净光合速率与蒸腾速率的提高,可促进水稻的物质积累与籽粒成熟,增加千粒重,提高结实率;在最终产量形成上,C1与C2处理均与对照达到极显著差异,分别比对照提高产量18.4%和2.92%。     

生物炭对玉米根系特性及产量的影响

采用大田试验研究生物炭对郑单958产量和不同生育时期根系生长、形态特征及生理特性的影响,明确生物炭对玉米根系与产量的效应,探明生物炭在玉米生产上应用的潜力与价值。结果表明,土壤中施入生物炭能增加玉米根系的总根长、根体积和根干重,提高玉米根系总吸收面积和活跃吸收面积。在玉米生育后期,生物炭在一定程度上延缓了根系衰老,成熟期施生物炭处理根系活力分别比对照高48.12%和42.71%;同时维持了较为适宜的根冠比,根系生理功能增强;添加生物炭后郑单958最高产量达12 076.35 kg/hm2,比对照增产10.23%,具体表现为穗长、穗行数、行粒数和百粒重的提高。     

秸秆快腐剂对水稻产量和土壤理化特性的影响

为探究快腐剂对水稻产量、秸秆腐解及土壤理化特性的影响,在秸秆还田条件下设置了5种不同用量的秸秆快腐剂处理（0、0.1、0.2、0.3和0.4 g/pot）试验。结果表明,秸秆腐解数量随快腐剂用量增加而增加,秸秆腐解率以0.4 g/pot的处理最大,较不施快腐剂的处理提高13.0%～18.0%。与不施快腐剂处理相比,添加快腐剂处理的水稻具有较高的每穗粒数和结实率,最终产量显著提高1.3%～11.1%,其中以0.2 g/pot的处理表现最好;施用快腐剂可促进水稻干物质积累,成熟期水稻植株氮素积累量较不施快腐剂的处理显著增加,以0.2 g/pot处理增幅最大;施用快腐剂有助于水稻对土壤有机质、全氮含量和速效养分的吸收利用,提高土壤供肥水平。研究结果对高效利用秸秆资源有借鉴意义。     

滴灌条件下不同土壤质地对水稻苗期根系生长和分布的影响

【目的】研究滴灌条件下不同土壤质地对水稻苗期根系生长和分布的影响,揭示土壤质地对滴灌水稻苗期生长的重要作用,阐明滴灌水稻苗期生长发育机理。【方法】在石河子大学试验场采用盆栽土柱试验,设置重壤土、轻壤土、砂土共3个处理,每个处理重复3次,在播后10、20、30、40 d取样,对比不同处理出苗率、根系形态、生物量、根系活力、根系分布等指标,分析不同土壤条件对滴灌水稻苗期根系生长及分布的影响。【结果】砂土平均出苗率比重壤土、轻壤土分别高15.21和4.6个百分点;计算各项指标40 d平均值可知,重壤土处理根数比轻壤土、砂土处理分别高26.73%和15.67%;重壤土处理平均根长比轻壤土、砂土处理分别高4.52%和13.92%;重壤土处理根系体积比轻壤土、砂土处理分别高18.53%和43.15%;砂土处理最长根长比重壤土、轻壤土处理分别高38.44%和12.69%;重壤土处理总生物量比轻壤土、砂土处理分别高19.76%和41.48%。重壤土处理根系生物量比轻壤土、砂土处理分别高14.98%和35.83%。苗期根系活力表现为重壤土>轻壤土>砂土,重壤土处理40 d内平均根系活力比轻壤土、砂土处理分别高3.54%和13.91%;滴灌水稻苗期根系分布情况表现为前期水稻根系集中在0-5 cm土层中,后期根系开始逐渐分布于0-20 cm土层。【结论】不同的土壤质地对滴灌水稻出苗率、根系形态、生物量、根系活力和根系分布影响显著。因此,滴灌水稻的种植推广过程中,不同土壤质地应采取不同的播种量和相应的栽培措施,才能达到滴灌水稻的优质、高产和高效的目标。     

水稻种植对陕北盐碱地土壤理化性质的影响及耐盐碱水稻品种筛选

为明确种植水稻对陕北盐碱地土壤理化性质的影响,并筛选适宜陕北地区种植的耐盐渍水稻品种,进一步探索陕北盐碱地改良利用方式,以陕西省定边县堆子梁镇营盘梁村土地开发项目为契机,开展大田试验。结果表明,水稻种植可以显著改善盐碱地表层（0~20 cm）土壤的理化性质,表层土壤pH值和含盐量较未种植水稻前分别降低5.7%和25.5%,全氮、有效磷、速效钾和有机质含量则分别提高117.3%、45.9%、27.7%和67.3%。另外,种植不同水稻品种对盐碱地土壤酸碱度和含盐量影响基本无差异,但对表层土壤养分含量影响存在一定差异,水稻收获后,种植东稻4号的土壤全氮、有效磷含量最高,种植宁粳28的土壤有机质含量最高。隆优619产量较宁粳28、东稻4号分别提高4.96%和42.78%。     

稻草还田腐熟与化肥配施对晚稻产量及土壤理化性状的影响

稻草还田腐熟可以改善土壤理化性状,对水稻生长的经济性状指标有一定的影响,稻草还田腐熟后提供的氮、磷、钾营养元素可以减施化肥用量。试验中与无稻草还田常规施肥相比,稻草还田腐熟,以氮磷肥用量减少10%,钾肥用量减少10%~20%为宜,可使当季土壤有机质含量增加0.1~0.2 g/kg,提高0.3%~0.6%,而产量、产值和纯收益无明显差异。     

红壤区施用稻草源生物炭对烟叶钾含量的影响

在红壤区,土壤钾素缺乏严重限制了烟草的需钾能力和品质提升。本研究以稻草源的生物炭为切入点,分别在水稻土和旱地红壤上设不施钾肥（CK）、化学钾肥（FK）、60%化学钾肥配施 40%的稻草钾肥（60% FK+40% SK）、60%化学钾肥配施 40%的生物炭钾肥（60% FK+40% BK）等 4 个处理,分析烤烟产量和烟叶钾素含量以及土壤速效钾含量。结果表明,与 CK 和 FK 相比,60% FK+40% SK 和 60% FK+40% BK 处理可以显著提高烟叶产量和烟叶钾含量,且水稻土明显高于旱地红壤。在所有处理中,均呈现出 60% FK+40% BK 处理的增幅最高。与 CK 相比,水稻土上 60% FK+40% BK、60% FK+40% SK 和 FK 处理的土壤速效钾含量分别增加了 48.43%、40.88%和 11.95%,旱地红壤上的增幅分别为 29.63%、22.96%和 20.00%。进一步分析表明,土壤速效钾含量与烟叶钾含量呈显著的正相关关系（p<0.05）。通过拟合方程发现,盆栽试验条件下,水稻土和旱地红壤的速效钾含量增加 10 mg/kg,烟叶钾含量可以增加 0.12%,但还有待进一步验证。因此,在红壤地区,施用稻草源的生物炭可以替代 40%的化学钾肥,且可以保证烟叶产量和提高烟叶钾含量。     

红壤区施用稻草源生物炭对烟叶钾含量的影响

在红壤区,土壤钾素缺乏严重限制了烟草的需钾能力和品质提升。本研究以稻草源的生物炭为切入点,分别 在水稻土和旱地红壤上设不施钾肥（CK）、化学钾肥（FK）、60%化学钾肥配施 40%的稻草钾肥（60% FK+40% SK）、 60%化学钾肥配施 40%的生物炭钾肥（60% FK+40% BK）等 4 个处理,分析烤烟产量和烟叶钾素含量以及土壤速效钾 含量。结果表明,与 CK 和 FK 相比,60% FK+40% SK 和 60% FK+40% BK 处理可以显著提高烟叶产量和烟叶钾含量, 且水稻土明显高于旱地红壤。在所有处理中,均呈现出 60% FK+40% BK 处理的增幅最高。与 CK 相比,水稻土上 60% FK+40% BK、60% FK+40% SK 和 FK 处理的土壤速效钾含量分别增加了 48.43%、40.88%和 11.95%,旱地红壤上的增 幅分别为 29.63%、22.96%和 20.00%。进一步分析表明,土壤速效钾含量与烟叶钾含量呈显著的正相关关系（p<0.05）。通过拟合方程发现,盆栽试验条件下,水稻土和旱地红壤的速效钾含量增加 10 mg/kg,烟叶钾含量可以增加 0.12%,但还有待进一步验证。因此,在红壤地区,施用稻草源的生物炭可以替代 40%的化学钾肥,且可以保证烟叶产量和提高烟叶钾含量。     

土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱生活史特征的影响

【目的】为评价土壤施用生物质炭在防治农作物害虫中的潜力,观察了土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱(Laodelphax striatellus)发育和生殖的影响。【方法】开展室内盆栽试验,采用生物质炭种类(玉米、水稻和小麦秸秆)与添加量(0、30和50 g/kg)的2因素×3水平组合处理土壤,种植水稻苗、接种灰飞虱,观察灰飞虱的发育和生殖表现。【结果】1)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱若虫历期,当施用玉米或水稻生物质炭时,不同添加量之间的若虫历期无显著差异;当施用小麦生物质炭时,添加30 g/kg生物质炭处理下的若虫历期比对照(18.70±0.30 d)延长1.54 d。2)生物质炭种类与添加量没有显著互作影响雌成虫寿命。添加量不影响,但生物质炭种类具有显著影响,施用玉米或小麦生物质炭处理雌成虫寿命比水稻生物质炭处理雌成虫寿命(23.70±0.48 d)分别延长2.13 d或3.10 d。3)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱雌虫终身产卵量,施用生物质炭使生殖力下降,但下降幅度随生物质炭处理不同而异,当添加30 g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理下的雌虫终身产卵量(176.40±6.84粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别多22.80粒或18.95粒;当添加50 g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理的雌虫终身产卵量(140.30±3.26粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别少16.90粒或21.60粒。【结论】施用生物质炭可减弱灰飞虱的生殖力,减幅随生物质炭种类与添加量的不同而异。     

生物炭对双季水稻产量、养分吸收和土壤性状的残留效应

生物炭对改良酸性土壤质量和提高作物产量具有重要作用。本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为供试品种,于2015年开始设置不施生物炭(C0)和一次性施用生物炭20 t/hm^2(C20)处理,以阐明施用生物炭3年后对双季稻产量、养分吸收和土壤性状的残留效应。结果表明,与C0处理相比,C20处理显著提高双季早稻产量,但对晚稻产量无显著影响;C20处理显著提高早、晚稻钾素吸收,对早稻氮素和磷素吸收有增加的趋势,但未达显著水平。试验进行4年后,C20处理显著提高土壤有机质含量和pH值。因此,在本试验中的酸性红壤上一次性施用生物炭后的第4年,生物炭仍然对双季水稻产量和土壤肥力具有提升效应。     

稻草还田对土壤养分及水稻生物量和产量的影响

稻草还田作为最便捷的水稻秸秆利用方式,对水稻生产和土壤培肥具有重要意义。为探明稻草还田对土壤养分和机插水稻生长的影响,设置稻草还田(HR)和稻草不还田(BR)两个处理,通过测定水稻生育特性和产量等指标,土壤全量养分和速效养分等性状,进行对比试验。结果表明:稻草还田能显著降低机插水稻株高达4.1cm,使每蔸水稻平均增加3.2个有效分蘖,显著增加水稻有效穗数达22.54%,从而显著提高水稻成熟期生物量达18.95%,增加当季水稻产量达18.88%,其中穗部生物量增幅达15.3%。稻草还田显著增加成熟期水稻地上部总氮、磷、钾素积累量,其中穗部氮、磷、钾素积累量增幅分别为13.2、5.2、4.73 kg/hm^2。稻草还田能显著增加种植后土壤碱解氮含量达14.67%。