生物炭对有机菜心产量、品质及水分利用的影响

为探究生物炭对提升有机菜地土壤保水能力与菜心水分利用的作用,基于田间小区定位试验,研究不施肥（CK）、单施有机肥（MC0,110t/hm2）、有机肥+低量生物炭（MC1,110t/hm2+85t/hm2）和有机肥+高量生物炭（MC2,110t/hm2+17t/hm2）对土壤水分动态以及有机栽培菜心产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,有机肥配施生物炭可显著提高有机菜地表层土壤（0～20cm）含水率,增加0～70cm土壤贮水量,与处理MC0相比,处理MC1和MC2全生育期平均含水率分别提高4.7%和8.6%（P<0.05）,0～70cm土壤贮水量分别提高12.3%与3.4%。CK处理0～20cm土层含水率变化幅度大（10.5%～31.2%）,处理MC1变化幅度相对较小,为15.4%~30.4%。相比处理MC0、MC2和CK,处理MC1可显著促进菜心生长,增加产量,改善菜薹品质。菜心株高、叶片数和叶围面积均以处理MC1为最高,相比处理MC0,处理MC1生物量与产量分别提高36.7%、59.1%,而硝酸盐含量降低20.0%～44.3%。与MC2、MC0和CK相比,处理MC1周年耗水量分别降低3.6%、6.8%和13.7%（P<0.05）,而产量水分利用效率分别提高49.8%、75.7%和2264.8%（P<0.05）,生物量水分利用效率分别提高45.4%、46.6%和720.1%（P<0.05）。处理MC2与MC0相比,菜心产量和水分利用效率虽明显增加,但均显著低于处理MC1。研究结果可以为西北旱区有机蔬菜合理制定培肥制度提供理论依据。     

生物炭对草甸黑土物理性质及雨后水分动态变化的影响

为探明生物炭对草甸黑土物理性质及雨后水分动态变化的影响,在大豆全生育期生长条件下,研究了东北黑土区草甸黑土5种生物炭添加量(0、25、50、75、100 t/hm2)下土壤物理性质(包括:土壤水分特征曲线、土壤含水率常数、土壤水分扩散率)和单次降雨土壤含水率变化特征,分析了生物炭对黑土区草甸黑土耕层土壤持水能力及雨后水分动态变化的影响。结果表明,施用生物炭能降低土壤残余含水率,增加土壤饱和含水率和田间持水量,其中对残余含水率的影响最显著,100 t/hm~2生物炭处理使残余含水率最多降低27.6%;施用生物炭能明显降低土壤水分扩散率,随生物炭添加量的增加依次比对照组减少34.8%、37.5%、71.4%和58.9%;在单次降雨过程中,施用生物炭能减小土壤含水率的变化幅度,使土壤含水率在降雨之后更快地由迅速下降期进入缓慢下降期,并能明显提高缓慢下降期对应的土壤含水率;施用生物炭可以提高大豆产量,以75 t/hm~2生物炭处理最高。研究结果可为黑土区农业水土资源高效利用与保护提供理论依据。     

添加生物质炭对猪场废水灌溉土壤养分状况及铅有效性的影响

[目的]为养猪废水安全灌溉提供科学依据.[方法]试验选取新乡郊区农田0～20 cm表层土壤,采用PVC根箱法种植小麦,试验设置4种水平的生物质炭添加量0％、0.5％、2％、5％(W0、W0.5、W2、W5)和对照CK(无作物和生物质炭).测定了各处理根际和非根际土壤养分状况与含铅量,探讨了处理间土壤养分状况和铅迁移规律...     

生物质炭对稻田氮素淋失和氧化亚氮排放的影响

为降低农田面源污染和温室气体排放,通过田间试验研究了优化施氮情况下,添加不同剂量生物质炭(0、4.5、9、13.5 t/hm~2)对宁夏引黄灌区稻田土壤氮素淋失和土壤N_2O排放的影响。结果表明,添加生物质炭显著降低了100 cm土层处的硝态氮和铵态氮淋失量,降低比例分别为18.23%~26.02%和28.86%~52.05%。与C0处理相比,C1处理(4.5 t/hm~2)对土壤N_2O累计排放量影响不显著,但C2处理(9 t/hm~2)和C3处理(13.5 t/hm~2)土壤N_2O累计排放量显著降低了25.13%和28.88%。添加生物质炭可增加水稻产量和吸氮量,降低土壤硝态氮和铵态氮量以及土壤体积质量,是引起土壤氮素淋失降低和土壤N_2O排放减少的重要原因之一。综合考虑生物质炭对土壤氮素淋失和土壤N_2O排放的影响以及生产成本,宁夏引黄灌区的生物质炭推荐添加量为9 t/hm~2。     

凤城市耕地土壤pH值的时空变化

为掌握凤城市耕地土壤的pH值状况,对比分析近25 a的pH值土壤变化情况。结果表明：1980—2007年,凤城市处于酸性的三级耕地面积有大幅度增加,总体增加了15642．6 hm2,主要集中在白旗镇和边门镇;pH处于弱酸性和中性水平的四级和五级耕地面积大幅下降,主要集中在石城镇、边门镇等地。     

基于水分胁迫系数的枣树园土壤含水率估算

为了实现黄土高原地区滴灌条件下枣树园土壤含水率的小范围快捷监测,根据FAO-56水分胁迫系数的定义和相关计算公式,得到了基于土壤水分胁迫系数的黄土高原地区滴灌条件下枣树根层土壤平均含水率估算公式．2009年4-9月将该公式应用于西北农林科技大学陕西米脂孟岔试验站的枣树试验园,配置了3种不同的土壤含水率控制下限,对枣树2个重要生育期的土壤含水率进行了估算,模拟了水分动态变化过程,并对估算值和实测值进行对比和误差分析．结果表明:采用基于FAO-56水分胁迫系数的计算公式对土壤含水率的动态模拟达到了较高的精度,估算值与实测值之间误差较小:其中开花坐果期各处理(灌水下限为60％,50％,40％的田间持水率)的估算值与实测值之间的相关系数分别为0828 0,0907 3,0935 1;标准误差分别为0055,0093,0068．果实膨大期各处理的相关系数分别为0777 2,0766 7,0905 5;标准误差分别为0057,0092,0079．估算值与实测值之间的相关系数随土壤含水率的增大而减小,随土壤水分胁迫程度的增大而增大,即土壤含水率较高时对公式精度有一定的影响．该方法较适用于黄土高原半干旱地区,对农业用水管理具有一定参考价值．     

生物炭与化肥互作对土壤含水率与番茄产量的影响

为探明生物炭与化肥互作对番茄土壤含水率与及产量的影响,试验设置5个生物炭水平0t/hm~2(B1)、10t/hm~2(B2)、20t/hm~2(B3)、40t/hm~2(B4)、60t/hm~2(B5)和2个化肥水平中肥(F1)和低肥(F2)。结果表明:0～20cm土层土壤含水率均随生物炭施用量增加呈现增大趋势。在番茄生长阶段,0～20cm低炭处理土壤含水率与对照相比增幅在10%以内,高炭处理增幅达40%。20～40cm土壤含水率与0～20cm变化规律恰好相反,与对照相比施炭处理土壤含水率均呈下降趋势。其中B4F1和B4F2含水率最小,为对照的70%。施加生物炭后土壤含水率变化幅度(Ka)和变异程度(Cv)减弱。同一深度土壤随着施炭量增加Ka和Cv均减小。与对照相比较高施炭处理(B4F1、B4F2、B5F1、B5F2)变异系数Cv相对较小。随着番茄生长土壤水分在垂直剖面影响表现为较高施炭量(B4F1、B4F2、B5F1、B5F2)能有效保持耕作层有效水分,与对照相比差异显著。随着施炭量增加番茄产量增幅出现先升高后降低趋势,且均高于对照。B4F1、B4F2、B5F1、B5F2分别增幅46.34%、58.61%、49.63%和39.18%,其中B4F2产量最高。同一施炭不同施肥处理间差异不显著。研究成果可为内蒙古半干旱地区农业生产提供依据。     

农田土壤pH值和电导率采集仪设计与试验

设计开发了测量pH值和电导率的农田信息采集仪.在探讨该仪器测量原理和软硬件设计的基础上,分别采用两点校正法和配比KCl溶液法对采集仪的pH值和电导率测量进行了标定试验,并在一块黄豆田间隔14 m×14 m进行土壤采样,共采土样15个,对标定方程进行了验证试验.结果表明,土壤pH值标定结果和准确值的相对误差小于1%,土壤电导率相对误差小于14%;土壤pH值标定结果和准确值线性回归模型检验显著性概率为0.047 8,决定系数为0.897 8;土壤电导率标定结果和准确值线性回归模型检验显著性概率为0.000 4,决定系数为0.971 6,所建立的pH值和电导率标定方程都是可靠的.     

生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响

为探究生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响,基于田间试验,分析了不同水碳调控情景下土壤酶随土层深度及水稻生长的变化规律。结果表明:节水灌溉条件下,施加生物炭对土壤酶活性有一定的提高作用,随着生物炭施用量的增加而增加,但在分蘖期的0~10cm土层出现了降低。同对照相比,中量(20t/hm^2)和高量(40t/hm^2)生物炭施用处理0~40cm土层的土壤过氧化氢酶活性分别增加了1.89%~4.64%和6.67%~8.75%,蔗糖酶活性分别增加了3.21%~23.38%和35.26%~73.43%;与常规灌溉相比,控制灌溉0~40cm土层土壤过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性均值分别提高了4.26%~12.44%和4.88%~20.98%。不同生物炭施加量处理的土壤蔗糖酶活性在分蘖期差异显著,在水稻生长的中后期逐渐减弱。稻田各生育阶段的土壤过氧化氢酶酶活性随土壤深度增加先增后减,土壤蔗糖酶活性基本上随土层加深逐渐降低。节水灌溉和生物炭施用的联合应用可以提高稻田土壤酶活性,且高量生物炭施用效果更加明显。     

基于含水率与温度补偿的土壤pH值在线实时检测系统

针对目前常用土壤pH值传感器在测量过程中受土壤含水率和温度影响较大的问题,设计了带有温度、含水率补偿模型的锑电极土壤pH值在线实时检测系统。利用最小二乘法对pH值和测量结果进行线性分析,补偿土壤pH值测量误差。试验结果表明,经过补偿之后,由温度和含水率变化导致的pH值测量误差至少可降低84. 5%,pH值测量值随温度和含水率的变化幅度不超过±0. 1。与市场产品ZD-18型土壤酸度计、HYSWR-ARC-12V型土壤含水率传感器、水银温度计对比研究得出,3项指标线性拟合决定系数均达到0. 99以上。为了确保自然环境下土壤pH值测量的适用性,探索了系统在使用过程中土壤含水率的阈值与测量精度,表明在土壤体积含水率大于5%的情况下均可有效测量。试验表明,在pH值3. 06～10. 36范围之内,本系统可有效测量,检测误差为-1. 53%～3. 51%,满足土壤pH值实时在线测量要求。     

农田土壤pH值和电导率采集仪设计与试

设计开发了测量pH值和电导率的农田信息采集仪。在探讨该仪器测量原理和软硬件设计的基础上,分别采用两点校正法和配比KCl溶液法对采集仪的pH值和电导率测量进行了标定试验,并在一块黄豆田间隔14m×14m进行土壤采样,共采土样15个,对标定方程进行了验证试验。结果表明,土壤pH值标定结果和准确值的相对误差小于1%,土壤电导率相对误差小于14%;土壤pH值标定结果和准确值线性回归模型检验显著性概率为0.0478,决定系数为0.8978;土壤电导率标定结果和准确值线性回归模型检验显著性概率为0.0004,决定系数为0.9716,所建立的pH值和电导率标定方程都是可靠的。     

生物炭施用对节水灌溉稻田土壤养分的影响

【目的】探究施用生物炭对节水灌溉条件下稻田土壤养分的影响,为提升稻田土壤肥力、制定稻田水碳调控策略提供技术指导。【方法】在控制灌溉条件下,设置0、10、20、40t/hm²共4个生物炭施用水平,分别记为CK、CL、CM、CH处理,分析不同生物炭施用水平对节水灌溉条件下稻田土壤养分特征的影响。【结果】施用生物炭后,各处理稻田土壤有机质、有机碳量由大到小依次为：CH处理>CM处理>CL处理>CK。2018年,CH、CM、CL处理下的水稻生育期土壤平均铵态氮量分别比CK增加1.52、0.61、0.39 g/kg,2019年分别比CK处理减少2.01、1.71、0.99g/kg;施用分蘖肥后,CK条件下的稻田土壤铵态氮量上升速率最高,CH、CM、CL处理下的稻田土壤铵态氮量变化速率差异较小;施用穗肥后,2018年各处理土壤铵态氮量上升速率较为接近,2019年上升速率为CK>CL处理>CM处理>CH处理。综合2 a试验结果,CH、CM、CL处理下的稻田土壤硝态氮量的平均值比CK降低了32.34%、19.45%、9.21%。【结论】施用生物...     

滨海重度盐渍土加酸滴灌对脱盐过程中土壤pH值的影响

[目的]探索一种低成本、绿色、简便高效的阻控滨海重度盐渍土脱盐过程中pH值升高的方法,研究滴灌加酸处理对滨海重度盐渍土脱盐过程pH值升高的影响.[方法]采用室内土柱模拟试验,设置5种不同加酸用量处理,分别为S1(IWpH=6)、S2(IWpH=6.5)、S3(IWpH=7)、S4(IWpH=7.5)、S5(IWpH=8...     

东陵区设施土壤有机质、pH值的剖面特征研究

对东陵区前竞赛镇和李相镇保护地土壤pH值、有机质含量进行分析.结果表明:与对照比较,保护地土壤酸化比较普遍,土壤酸化的程度正在扩大.从剖面上看,保护地土壤酸化是整个土体一起酸化.个别土壤酸化比较严重,pH值低于蔬菜作物所能适应的临界点,已经威胁到作物的正常生长.随着种植年限的增加,pH值逐渐降低,酸化问题变得越来越严峻.东陵区保护地土壤有机质含量明显高于露地对照土壤,且随着种植年限的延长呈增加趋势.由于长期大量施用单一种类有机肥(鸡粪),土壤有机质含量增加,但有机质所起到的环境作用越来越低.     

东陵区设施土壤有机质、pH值的剖面特征研究

对东陵区前竞赛镇和李相镇保护地土壤pH值、有机质含量进行分析。结果表明：与对照比较,保护地土壤酸化比较普遍,土壤酸化的程度正在扩大。从剖面上看,保护地土壤酸化是整个土体一起酸化。个别土壤酸化比较严重,pH值低于蔬菜作物所能适应的临界点,已经威胁到作物的正常生长。随着种植年限的增加,pH值逐渐降低,酸化问题变得越来越严峻。东陵区保护地土壤有机质含量明显高于露地对照土壤,且随着种植年限的延长呈增加趋势。由于长期大量施用单一种类有机肥（鸡粪）,土壤有机质含量增加,但有机质所起到的环境作用越来越低。     

玉米覆膜滴灌对土壤含水率的影响

通过田间试验,探讨玉米各生育期覆膜滴灌与非覆膜滴灌条件下土壤含水率变化情况。结果表明:不同滴灌方式下土壤含水率会发生明显变化;在玉米全生育期内,覆膜滴灌方式下0~60 cm土壤含水率变化趋势要好于非覆膜滴灌方式,适合在辽宁地区推广。     

生物炭肥料对河套灌区耕层土壤肥力及含水率影响的研究

为了研究生物炭肥料对河套灌区耕层土壤肥力及含水率的影响,试验设置以当地常规施肥为对照(CK),分别采用与CK处理等养分(C3)、70%养分(C2)和40%养分(C1)的生物炭肥料处理,共计4个处理。结果表明:在有灌水的情况下,生物炭肥料对耕层土壤含水率提高显著。生物炭肥料的施用对耕层土壤有机质、速效磷及速效钾含量均有显著提高,而碱解氮含量随着生物炭肥施用量的增加有所下降,但未出现显著变化。试验结果初步表明,在河套灌区施用生物炭肥料,能够减少肥料投入,对增加耕层土壤肥力有着积极的作用。     

灌水量及灌水pH值对宁南山区土壤养分及芹菜产量品质的影响

为了探索灌水量及灌水pH值对宁南山区冷凉蔬菜产量、品质和土壤化学性质的影响,采用大田裂区试验,灌水量为主区,设W1:3150 m3/hm2,W2:2700 m3/hm2,W3:2250 m3/hm23个水平,灌水pH值为副区,设B1未处理pH=8.1(CK)、B2处理pH=6.0和B3处理pH=4.03个水平.结果表明...     

灌水量和生物炭施加量对柑橘品质及水分利用效率的影响

为揭示不同水分管理模式下生物炭对鄂西地区柑橘品质及水分利用效率（WUE）的影响，以20 a生红肉脐橙为研究对象，于2018-2020年设置3种供水水平（W1：雨养模式；W2：果实膨大期3 L/周、转色増糖期1 L/周；W3：果实膨大期后9 L/周、转色増糖期3 L/周）和5种生物炭施加量水平（B0:0%;B1:4%;B2:8%;B3:12%;B4:16%）进行大田试验，研究灌水量和生物炭施加量对柑橘品质指标、产量及WUE的影响。结果表明：施炭量为0%～12%时，单果重、果皮厚度、可食率、果汁率、可溶性固形物、VC、可滴定酸和固酸比等指标随施炭量增加显著提高（P<0.05），果形指数无明显变化；生物炭对柑橘产量与WUE均有明显改善能力，而灌溉仅对提升产量有影响，对改善WUE无明显效果。对柑橘品质、产量及WUE进行综合性分析，可知B3W3处理是果实品质效益最大化与WUE最佳的炭水耦合模式。     

生物炭在微咸水-淡水轮灌下对土壤含水量与含盐量的影响

【目的】为利用好盐碱土,使其有利于植物的生长发育。【方法】本研究在微咸水-淡水交替灌溉下,进行了室内土柱试验,观察施加不同生物炭的不同质量比的盐碱土（1%、2%、3%、5%）的含水率与含盐量,并通过脱盐率的计算推测最有利于土壤脱盐效果的生物炭以及相应的质量比。【结果】加入生物炭后,土壤的入渗能力提升、含水量增加、脱盐效果提高;在掺入相同质量比的条件下,稻壳生物炭的脱盐效果优于小麦秸秆生物炭;小麦秸秆生物炭使用2%的质量比效果更佳,但对于质量比5%的生物炭而言,效果不如纯土本身的脱盐效果。【结论】建议使用质量比为1%～3%的稻壳生物炭或者质量比为2%左右的小麦生物炭对盐碱土进行改良。