添加生物质炭对酸性茶园土壤 pH 和氮素转化的影响

采用短期（46 d）室内好气培养方法,研究不同茶枝生物质炭添加量对茶园红壤、黄壤 pH 和氮素净转化速率的影响。生物质炭用量设5个水平：H0（0 t·hm－2）、H1（8 t·hm－2）、H2（16 t·hm－2）、H3（32 t·hm－2）、H4（64 t·hm－2）,生物质炭来源为茶树枝条。结果表明：培养结束时,与不添加生物质炭处理相比（H0）,添加生物质炭处理均可提高2种茶园土壤 pH 值,红壤增加0．24～1．20个单位,黄壤增加0．26～1．34个单位,pH 提高幅度与生物质炭用量呈正相关。添加生物质炭后显著降低了茶园土壤氮矿化量、净氮矿化速率和净硝化速率（P ＜0．05）,特别是 NO－3-N 含量,抑制茶园土壤硝化作用,抑制程度随生物质炭添加量增加而增强。红壤茶园土壤矿质态氮含量、净氮矿化速率及净硝化速率要高于黄壤,黄壤茶园土壤矿质态氮表现为净固持;相同添加量的生物质炭对红壤氮素转化的影响大于黄壤。综上所述,短期培养条件下,生物质炭能显著降低茶园土壤矿质态含量,抑制土壤硝化作用,其抑制效果因生物质炭用量和土壤类型而异。     

甘蔗渣基生物质炭对热带砖红壤理化性质的影响

为明确生物质炭添加对热带地区砖红壤理化性质的影响,采用室内模拟实验,于5种不同温度(350、450、550、650、750℃)下热解制备甘蔗渣基生物质炭(GZ350、GZ450、GZ550、GZ650、GZ750),研究4种不同添加比例(0.1%、0.5%、1.0%、5.0%)下各生物质炭对砖红壤理化性质的影响。结果显示:生物质炭可以提高土壤p H、CEC、有机质和有效养分(N、P、K)含量,其效果随生物质炭添加比例的增加而增强;不同温度制备的生物质炭对土壤不同理化性质的影响不一,与低温制备的生物质炭相比,高温制备生成的生物质炭提高土壤p H、CEC、有机质和有效养分的效果更好,其中GZ750提高土壤p H、CEC和有效P的效果最好,GZ650增加有机质和碱解N含量的效果最佳,GZ550对有效K的提高作用最为明显。综合考虑,650℃和750℃制备的甘蔗渣基生物质炭对砖红壤具有较好的改良效果。     

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。     

生物质炭施用对土壤团聚体及碳库的影响研究进展

生物质炭（Biochar）是指由一些含碳量丰富的生物质材料在缺氧的条件下,经过热解并炭化后,得到的富含碳元素、高度芳香化的难熔性固态高聚产物。在土壤中使用生物质炭不仅能够提高土壤大团聚体比重,提高土壤的固土保肥能力和贮碳能力,对减缓温室效应也有极大帮助。综述了生物质炭施用于土壤对土壤团聚体及碳库影响的研究进展。     

培养温度对酸性茶园土壤硝化作用的影响

采用短期(36 d)室内好气培养方法,研究不同培养温度(10℃、20℃和30℃)对茶园土壤硝化作用的影响.结果表明:茶园土壤硝态氮含量随时间的变化呈“J”型增长趋势,延滞期为11d,符合指数方程N=N0ekt(P＜0.01),但培养温度增加并未打破硝态氮增长的延滞期;在10～30℃培养温度范围内,随着培养温度的升高,茶园土壤净硝化量、硝化速率、硝化率和硝化常数k值呈升高态势,而硝化潜势(N0)以20℃处理最大;30℃培养温度下土壤硝化作用显著高于10℃和20℃处理(P＜0.05),但两个低温区间(10℃和20℃)差异不显著(P＞0.05).以上结果说明,本试验条件下,升温会促进硝化作用,但并未改变酸性茶园土壤硝态氮积累模式,延滞期较长(11 d),有利于茶树对铵态氮的吸收利用.     

生物质炭施用方式对土壤水分养分及茶树生长的影响

通过对贵州中部山区茶园土壤进行生物质炭施用及覆盖的盆栽试验,探讨不同生物质炭施用方式对植茶土壤水分、养分、微量元素的影响及春茶生长的响应.试验设置对照(未施用炭)、炭全部覆盖、炭全部施用、1/2炭覆盖加1/2炭施用4个处理,测定春梢的着叶数、叶面积,土壤常规理化性质和有效铁、锰、铜、锌,且定期测定土壤体积含水率.结果表明:用生物质炭覆盖表土后,在春季和夏季降雨及干旱时段,植茶土壤含水率均显著增加,土壤保水能力的大小顺序为炭全部覆盖>1/2炭覆盖+1/2炭施用>炭全部施用.施用生物质炭降低土壤酸度和提高土壤有机质含量,同时提高土壤养分含量,生物质炭全部施入土壤后较对照土壤有效氮、磷、钾含量分别平均增加13.61％、172.04％和48.23％.生物质炭覆盖表土增加土壤有效性氮、磷、钾含量.利用生物质炭覆盖表土或把生物质炭施入土壤均能显著地增加茶树春梢的叶面积,利于提高春茶产量.     

不同类型生物质材料对酸化茶园土壤的改良效果

采用室内培养的方法,研究了不同类型生物质材料对3种不同酸度茶园土壤的改良效果。结果表明,在酸性茶园土壤中加入一定量的生物质材料培养45 d后,林场茶场、灵谷茶场和岭下茶场3种土壤的pH值较对照均有不同程度的提高,分别平均提高了0.44、0.31和0.26个pH单位。同时,加入生物质材料能显著降低土壤交换性酸、交换性铝、总可溶性铝和总单核铝含量,其中,以牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥的效果更显著。此外,供试生物质材料在增加土壤交换性盐基数量和提高土壤盐基饱和度、土壤阳离子交换量、土壤有机质含量方面的效果,以作物秸秆炭最为显著。     

追施氮肥对土壤氨挥发影响的初步研究

以北疆玉米-土壤系统为研究对象,采用通气法对不同氮肥品种和用量处理条件下田间土壤氨挥发进行了原位监测。结果表明：施用尿素处理(常规和过量)比二铵处理土壤氨挥发显著增加,累积量分别增加了0.149 kg/hm2和0.151 kg/hm2;过量施肥能够加剧土壤氮素损失,过量施用尿素和二铵,土壤氨挥发累积量比对照分别增加了0.160 kg/hm2和0.043 kg/hm2。施肥过程中应选取合适的肥料和合理的用量,以减少土壤氨挥发损失,降低肥料的投入,提高肥料利用率,保护生态环境。     

生物黑炭对茶园土壤理化性状及茶叶产量的影响

通过大田试验研究生物黑炭添加对茶园土壤理化性状和茶树生长的影响,设置生物黑炭施用量0(CK)、8、16、32、64 t·hm-2 5个水平.结果表明,生物黑炭施用降低茶园土壤容重,提高土壤总孔隙度和毛管孔度,提高土壤田间持水量、饱和含水量和土壤液相比,改善茶园土壤物理性状.与CK相比,施用生物黑炭处理土壤有机碳含量提高29.55%~98.15%,土壤全氮提高 8.33%~26.52%,有效磷提高 13.04%~69.25%,速效钾提高 17.96%~167.88%,提高幅度均随着生物黑炭施用量的增加而增大;而土壤碱解氮含量下降0.97%~11.54%,但处理间差异不显著.施用生物黑炭处理茶叶产量比CK提高3.24%~13.49%,以16 t·hm-2处理效果最好,但处理间差异不显著.施用生物黑炭处理三年茶叶产量平均比CK提高5.44%~17.05%,以16 t·hm-2处理效果最好,但差异不显著.     

林地转变为茶园的土壤pH及养分变化特征

对铁观音主产区安溪县10个乡镇38个茶园表土及相邻的林地进行调查,研究林地转变为茶园后土壤pH及养分变化特征。结果表明:林地转变为茶园后土壤pH每年平均下降0.031个单位,由林地土壤的4.81下降到茶园的4.17,达到极显著差异水平。与林地相比,茶园土壤pH在4.0~4.5区间的样本比例增加27.0%,pH<4.0样本比例增加36.8%,并显著提高交换性酸、交换性氢、交换性铝含量。林地转为茶园后土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高0.29 g·kg^-1、33.39 mg·kg^-1、59.06 mg·kg^-1、29.75 mg·kg^-1,土壤C∶N下降5.67,均达显著差异水平。随着茶园植茶年限增加,土壤全氮、碱解氮、有效磷含量显著上升,土壤pH变化量与土壤碱解氮、有效磷、速效钾变化量呈显著负相关,茶园土壤pH若下降1个单位,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾养分含量平均可累积63.92、52.45、55.84 mg·kg^-1,其中茶园土壤有效磷平均含量已达到环境临界值,存在对环境造成磷素污染的风险。调查结果表明,安溪县茶园增加有机肥的投入,并进行针对性配方施肥,可减缓茶园土壤酸化趋势。     

生物炭对酸化茶园土壤性状和真菌群落结构的影响

为探讨生物炭长期施用对酸化茶园土壤改良和真菌群落结构的影响,分析了按生物炭用量0、2.5、5、10、20、40 t·hm-2施用5年后的茶园土壤性状和真菌群落结构变化.结果表明,施用生物炭5年后的茶园土壤pH提高了0.16～1.11,可溶性有机碳含量提高了52.6％～92.3％,而铵态氮和硝态氮含量以10 t·hm-2...     

Effects of Tannic Acid on Active Aluminum Species Distribution in Various Tea Soils

Effects of tannic acid on active aluminum species distribution in different pH tea soils in Yunnan and Jiangxi tea gardens were studied by field observation and laboratory analysis.There were 4 species of active aluminum in the tea soil,i.e.,exchangeable aluminum Al3＋,unimer hydroxyl aluminum Al（OH）2＋ Al（OH）2＋,acid-soluble aluminum Al（OH）30 and humic-acid aluminum Al-HA.Experimental results showed that tannic acid at levels 0 ～0.4 mmol/kg and 0 ～ 2.0 mmol/kg,with the rising of soil pH value,the content of exchangeable aluminum decreased significantly,hydroxyl aluminum,acid-soluble aluminum and humic-acid aluminum were increased gently.When the concentration of tannic acid increased to above 2.0 mmol/kg,the inhibition of higher concentration of tannic acid on content of active aluminum was strengthened with the rising of soil pH value and variation law of 20 ～40 cm soil layer was similar to 0 ～20cm soil layer.Generally speaking,the content of active aluminum in upper layer of soil were more than subsoil and total content of active aluminum in Yunnan tea soils were higher than Jiangxi tea soils.The correlation analysis showed that the soil pH were positively correlated with hydroxyl aluminum,humic-acid aluminum,pHBC （r =0.796,0.960,0.852 ; p ＜ 0.01,0.01,0.01） in 0 ～ 20 cm soil layer.pHBC were significant negative correlated with exchangeable aluminum （r =-904,p ＜ 0.01）,hydroxyl aluminum （r =-645,p ＜ 0.05）,and with humic-acid aluminum have a positive correlation,correlation coefficient was0.795 （P ＜ 0.05）.Meanwhile,the tannic acid addition concentration were 0 ～ 0.4 mmol/kg soils pH were increased significantly,while samples attains a peak pH value afterwards decrease continuously,the relationship between the pH and the concentration of tannic acids accords with the equation：YpH =-0.04CDN ＋3.82（R2 =0.95,P ＜0.01）.When the concentration of tannic acid up to about 8.0 ～ 12.0 mmol/kg,soil pH keep unchanged.Therefore,we can clearly draw that effects of tannic acid on active aluminum content of the inflection point is not the same in different region of tea garden soil.Low concentration tannic acid can improve the soil content of various forms of aluminum,but with the increase in the amount of tannic acid,the various forms of aluminum content are inhibited.With the soil pH increased,high concentrations tannic acid on the inhibition of the release of active aluminum increased.pH and tannic acid on the total amount of active aluminum garden soil was mutual weakening effect relationship.     

云南古茶园和现代茶园土壤养分与茶叶品质成分关系的研究

土壤是茶树生存的基本条件,它与茶树生长发育和茶叶品质形成关系十分密切。以现代茶园（或小茶林）土壤和茶叶为对照,对云南景迈山、布朗山和南糯山古茶园土壤（0~20βcm）的pH值、阳离子交换量（CEC）、有机质（SOM）、氮磷钾（NPK）养分和一芽二叶晒青绿茶的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱及7种多酚类单体含量进行了测定分析。结果表明,古茶园土壤含水率与现代茶园相比提高了15.23%~46.82%,布朗山和南糯山古茶园的土壤pH值高于现代茶园（或小茶林）,古茶园土壤的CEC、SOM、总氮（TN）、总磷（TP）和有效磷（Olsen-P）含量均显著高于现代茶园（或小茶林）;各茶山古茶园和现代台地茶园（或小茶林）茶叶的水浸出物、氨基酸、茶多酚及多酚类单体物质含量虽然不一致,但古茶树茶叶酚氨比为6.75~12.28,明显低于现代茶园茶叶的9.98~15.25;各茶园茶叶中5种儿茶素含量的高低依次为：ECG>EGCG>EC>EGC>C,并且古茶园和现代茶园（或小茶林）茶叶的ECG和EGCG含量差异不显著;此外,仅在古茶树茶叶中检测到没食子酸（GA）。古茶园栽培模式有利于防止茶园土壤酸化、降低茶园光照强度、提高茶园土壤含水率、促进茶园土壤肥力的可持续利用,有利于茶叶高氨基酸含量和低酚氨比的形成。     

茶园不同施肥方式对茶树养分和鲜叶品质相关成分的影响

2011～2012年,开展了人工撒施、机械旋耕和机械犁耕3种施肥方式对茶树养分和鲜叶品种相关成分的影响研究。试验设10个处理,对成熟叶叶绿素、氮、磷、钾以及春茶一芽二叶品质相关成分进行分析。结果表明：机械双侧旋耕2个处理的春茶一芽二叶品质成分含量较其它处理高,人工撒施对新梢品质成分含量较其他处理都低,不施肥的3个处理茶叶酚氨比最高,其中机械中间犁耕处理茶叶酚氨比较低;施肥方式对茶叶成熟叶叶绿素、主要矿质元素含量影响不明显。     

天然矿物对茶园土壤中铅的固定作用

茶园土壤中铅的生物有效性直接影响茶叶中铅的积累。为了解外加天然矿物对土壤中铅的固定作用,本文比较研究了4种矿物(高岭石、膨润土、沸石和磷灰石)在不同加入量和不同磨细程度条件下对土壤交换态铅和水溶性铅的影响。结果表明,加入矿物改良剂对土壤有效态铅(交换态铅和水溶性铅)有明显的降低作用,其效果与矿物类型、矿物加入量及加入矿物的磨细程度等有关。矿物对土壤有效铅的降低作用是:磷灰石>沸石>膨润土>高岭石。过100目处理矿物对土壤中铅的固定效果高于过18目处理的矿物。加入矿物对土壤水溶性铅的降低作用明显高于对交换态Pb的作用。结果认为,用天然矿物来改良铅污染茶园土壤、降低土壤有效铅是可行的。当土壤铅污染水平较低时,加入矿物量为20g/kg已能达到改良效果。     

几种改良措施对酸化茶园土壤理化性质和微生物群落结构的影响

茶园土壤酸化是制约茶树可持续生产的重要因素,通过田间小区试验分析比较几种措施对茶园土壤的改良效果,以期为茶园酸化土壤改良提供科学依据。试验设置7个处理：全量化肥（常规施肥,NPK）、全量化肥+10 t•hm^-2生物质炭（NPK+BC10）、有机肥替代50%化肥（OM50）、有机肥替代50%化肥+2 t•hm^-2生石灰（OM50+Lime）、有机肥替代50%化肥+10 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC10）、有机肥替代50%化肥+20 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC20）、有机肥替代50%化肥+40 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC40）。连续施用2年后,对茶园土壤酸度、养分和微生物群落进行测定。与NPK相比,OM50+Lime、OM50+BC20和OM50+BC40处理土壤pH分别显著提高1.10、0.49和0.68,盐基饱和度分别显著提高114.01%、55.92%和58.62%。OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理的土壤有机碳含量分别比NPK处理显著增加了29.68%、41.04%和59.37%。不同处理对土壤硝态氮含量无显著影响,OM50、OM50+BC20和OM50+BC40处理的铵态氮含量比NPK处理分别显著提高了40.27%、44.77%和41.77%。NPK+BC10、OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理能显著提高土壤微生物活性、微生物群落物种丰富度、多样性和均一性。OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理显著降低了真菌/细菌比例,表明这3个处理短期内增加了红壤茶园土壤生态系统稳定性,但OM50+Lime处理的革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌比例显著低于对照处理,表明施用生石灰处理的土壤微生物受到的环境胁迫程度高于其他处理。总之,OM50+Lime、OM50+BC20和OM50+BC40处理对酸化茶园土壤有较好的改良效果,OM50+BC20和OM50+BC40处理对土壤微生物群落性质方面的改良效果更佳。综合考虑改良效应及成本,OM50+BC20为最佳改良方案。     

植茶对土壤环境效应分析研究

选用多年种植茶园与相邻自然土之间进行物理、化学、微生物特性比较研究。结果表明,随着茶园种植年限的延长,土壤容重、孔隙、水稳性团聚体、水分性能、三相比等物理指标得到明显而持续的改善;同时,土壤持续酸化,CEC增加,pH下降,交换性酸量增大。持续种茶土壤的基础养分较自然土有大幅度增加,有效钾有所减少;钙、镁有效量随种植年限的延长呈持续减少趋势。土壤微量元素Mn、Zn、Cu和重金属元素Cd、Pb、As、Hg、Cr全量未出现积累或减少,但Mn有效性增幅较大,Cu、Zn有效性也有显著增加,Hg有效性则显著下降。茶园土壤中3大类群微生物数量较自然土大幅增多。