生物炭及炭基硝酸铵肥料对土壤酶活性的影响

【目的】研究2种生物炭(竹炭、木炭)及生物炭基硝酸铵肥料对土壤主要酶活性的影响,为土壤培肥以及合理施用生物炭提供理论依据。【方法】采用糜子、冬小麦连续种植盆栽试验,在砂土和壤土土壤上各设置6种施肥处理,分别为不施氮肥对照(CK)及施用硝酸铵(AN)、竹炭(BC)、木炭(WC)、竹炭基氮肥(BAN)、木炭基氮肥(CAN),测定糜子、小麦收获后2种土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性的变化。【结果】在砂土土壤中2季作物收获后,各处理蔗糖酶活性从高到低为CANBANANWCBCCK,且CAN、BAN与其他处理差异显著;糜子收获后,土壤碱性磷酸酶活性以CAN处理最高,且与其他各处理均具有显著差异,而小麦收获后,除CAN处理外,其他各处理碱性磷酸酶活性较糜子季均有大幅度增加。在壤土土壤中,收获2季作物后,各处理土壤蔗糖酶活性由高到低依次为BANANCANWCBCCK;第1季糜子收获后,碱性磷酸酶活性CAN处理最强,BC处理最低;小麦收获后,AN处理的碱性磷酸酶活性最强,BC处理最低。不论是在糜子季还是小麦季,过氧化氢酶活性在2种土壤中表现基本相同,均以CAN处理最强,BC处理最弱。在2种土壤中,糜子收获后,各处理脲酶活性从高到低依次为BANCANANCKBCWC;在小麦收获后,各处理脲酶活性从高到低依次为CANANBANBCCKWC。【结论】与CK相比,施用BAN和CAN仅对土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶活性有显著影响,而施用BC、WC对土壤酶活性的影响较小;除砂土中碱性磷酸酶活性外,2种土壤中各施肥处理在糜子季的酶活性均较小麦季高。     

施用不同形态氮肥对土壤供氮能力及冬小麦氮素利用的影响

2006-2007年,在大田条件下,研究了施用不同形态氮肥对土壤供氮能力和强筋小麦植株含氮量的影响。结果表明,在施用纯氮量相等的条件下,硝态氮肥处理的土壤全氮和碱解氮含量较高,土壤供氮能力较强。而小麦叶片硝酸还原酶活性和成熟期之前植株各器官的含氮量均以酰胺态氮肥处理最高。酰胺态氮肥处理小麦籽粒蛋白质含量和植株氮素利用效率显著高于硝态氮和铵态氮肥处理。因此,对强筋小麦以施用酰胺态氮肥为宜。     

炭基氮肥与灌水对温室番茄产量、品质及土壤硝态氮残留的影响

炭基氮肥是近年来生物炭农用的重要方向.为明确其在不同灌水量条件下设施栽培体系的农学与环境效应,通过两种工艺将生物炭与尿素复合,采用田间试验研究浸泡型炭基尿素和高压型炭基尿素与两个不同灌溉水量(常规及低量)相耦合对番茄光合作用、生长、产量、品质、土壤盐度及硝态氮残留的影响.结果表明,与常规灌水相比,低量灌水使叶片光合作用及叶绿素合成受到抑制,番茄出现减产;浸泡型炭基尿素处理所受抑制相对较弱,番茄产量降低不明显;高压型炭基尿素处理所受抑制较强,番茄产量明显降低;减水措施增强了两种炭基尿素处理叶片的蒸腾作用,提升了番茄果实可溶糖与Vc含量;减水措施还表现为明显增加了两种炭基尿素处理0~80 cm土层中的硝态氮残留量.与普通尿素相比,浸泡型和高压型炭基尿素处理起到了增强叶片光合强度及调节叶片蒸腾强度的作用,增加了叶片叶绿素合成及果径和单果重,番茄产量分别增加34.5%~51.5%、9.1%~15.6%;两种炭基尿素在常规灌水时表现为降低果实硝酸盐及Vc含量,在低量灌水时表现为增加果实可溶糖与Vc含量;与普通尿素相比,浸泡型炭基尿素处理在常规灌水和低量灌水时0~80 cm土层硝态氮总量分别减少了45%和37%,高压型炭基尿素处理在常规灌水时0~80 cm土层的硝态氮总量无明显变化,减量灌水时0~80 cm土层的硝态氮总量增加了13.0%;浸泡型炭基尿素与低量灌水组合处理的土壤硝态氮残留量低于普通尿素与常规灌水组合处理.浸泡型炭基尿素在提升番茄产量与品质、降低土壤氮素环境风险及减少灌水投入等方面均具有较好的推广潜力.     

氮肥运筹对土壤-小麦系统氮素行为及氮素利用效率影响的研究进展

氮肥大量用于农业生产中,不仅降低了氮素利用效率,而且对生态环境产生了不良影响。根据国内外研究情况,综述了土壤中氮素的形态及其转化途径、施氮对土壤氮素含量及分布的影响、小麦植株对氮素的吸收同化及分配机理、施氮对氮素利用效率的影响。     

施用控释BB肥对冬小麦产量、氮素累积和氮肥利用率的影响

2013年10月-2014年6月在河南省商丘市民权县布置田间小区试验,研究施用控释BB肥对冬小麦产量及其构成要素、植株各部位对氮素吸收与累积及氮肥利用率的影响。结果表明,施用控释BB肥在所有处理中效果最佳,较农民习惯施肥在穗粒数、理论产量、实际产量、生物产量及收获指数等指标上分别增加20.61%、27.08%、8.41%、5.87%、4.44%;在籽粒氮质量分数、氮素累积量上分别增加24.81%、28.47%;在氮肥利用效率、氮肥贡献率上较农民习惯施肥分别增加89.56%、15.24%。施用控释BB肥在减氮20%的条件下,较农民习惯施肥和普通BB肥在冬小麦产量上没有显著的影响,但提高植株各部位对氮素的吸收及累积作用,同时明显提高氮肥的利用效率。说明,施用控释BB肥可以明显提高冬小麦产量及其构成要素,增加植株对氮素的吸收及累积量,提高氮肥利用率。     

不同覆盖处理对旱作水稻土壤碳氮变化及氮素平衡的影响

通过田间试验,研究了不同覆盖处理对旱作水稻土壤中微生物生物量碳、氮、铵态氮、硝态氮动态变化以及氮肥利用率的影响,并对土壤氮素表观平衡进行了估算.结果表明,盖草处理土壤微生物生物量碳分别比水作、覆膜和裸露处理增加50.7％、18.1％、31.9％,土壤微生物生物量氮增加55.4％、11.83％、48.9％.从总体上看,土壤铵态氮呈现为:水作＞盖草＞覆膜＞裸露,硝态氮表现为:盖草＞覆膜＞裸露＞水作,以盖草处理土壤无机氮含量最高.与水作处理不同,旱作处理土壤无机氮与微生物量碳、氮存在着显著线性相关性.盖草处理无机氮残留最高,分别比覆膜和裸露处理高13.7％、32.8％;盖草处理氮肥利用率也最高,分别比水作、覆膜和裸露处理提高12.1％、14.5％、19.2％.结果表明,覆盖秸秆旱作水稻能够培肥土壤,提高土壤肥力,是一种良好的旱作水稻种植方式.     

秸秆还田配施氮肥对稻田土壤活性碳氮动态变化的影响

【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量:不施氮(N0),推荐施氮(165 kg·hm-2,N165),习惯施氮(195 kg·hm-2,N195);秸秆配施氮肥:秸秆移除(CK),秸秆还田(移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S),秸秆还田+习惯施氮量(SN),秸秆还田+推荐施氮量(SF),秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂(SM);施氮时期:基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0(R1),5﹕3﹕2(R2),10﹕0﹕0(R3)。【结果】秸秆还田+习惯施氮量(SN)显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳(SMBC)含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量(DOC)显著降低。秸秆还田+推荐施氮量(SF)显著提高...     

模拟酸雨条件下生物炭对北亚热带栎林土壤生物活性的影响

为探究在模拟酸雨条件下生物炭对土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性的影响,选取江苏省句容市南京林业大学实习林场的麻栎纯林为研究对象,设置空白对照组、酸雨pH 2.5、酸雨pH 3.5、酸雨pH 4.5、生物炭-酸雨pH 2.5、生物炭-酸雨pH 3.5、生物炭-酸雨pH 4.5共7个处理,对林内0～10、10～20、20～40 cm土层微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性进行测定.结果表明：(1)在酸雨pH 2.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数与空白对照组相比下降幅度均最大,分别达25.96%和31.15%(0～40 cm土层均值);在生物炭-酸雨pH 4.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数提升效果均最好,与酸雨pH 4.5相比分别提高119.21%和70.49%(0～40 cm土层均值).(2)在酸雨pH 2.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最低,与空白对照组相比分别降低了2.45%～12.77%、2.54%～24.32%、12.62%～39.94%;在生物炭-酸雨pH 4.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最高,与酸雨pH 4.5处理相比分别升高34.7...     

控制灌溉氮肥减施对土壤氮素分布及氮素利用率的影响

为明确黑土稻田控制灌溉条件下氮肥减施对土壤氮素分布及氮肥利用率的影响,研究控制灌溉与常规淹灌下氮肥减施对土壤0～60 cm土层矿质氮、可溶性有机氮(SON)和微生物量氮(MBN)、产量及氮肥利用率的影响.结果表明,在常规淹灌与控制灌溉模式下,NH4+-N累积量均与土层厚度呈负相关关系,NO3--N累积量均随土层深度增加...     

生物炭基尿素对芹菜产量、品质及土壤硝态氮含量的影响

采用田间小区试验,研究3种不同方法:熔融高压(YA)、水溶浸泡(PAO)、直接混合(HUN)制备的生物炭基尿素及包衣尿素(SU)对芹菜产量、品质、土壤中硝态氮含量的影响。结果表明:与施用普通尿素相比,3种生物炭基尿素和包衣尿素都显著提高芹菜产量,依次顺序为:水溶浸泡> 熔融高压> 直接混合> 包衣尿素,分别增加18.66%、14.90%、10.85%和6.73%;芹菜硝酸盐含量分别降低48.24%、44.93%、31.73%、29.20%;而3种方法制备炭基氮肥芹菜Vc含量提高7.21%~37.02%;包衣尿素和3种生物炭基尿素氮肥利用率分别提高4.71%、9.94%、11.10%和6.93%;同时,生物炭基氮肥能明显减少硝态氮向土壤深层渗漏,减轻氮素淋失和对地下水污染风险。     

不同生物肥料对小麦产量的影响

为筛选出适合小麦生产中使用的生物肥料,2017年泗阳县农业技术推广中心在泗阳稻麦基地选择了全元生物有机肥、生物有机肥Ⅲ、生物有机肥Ⅴ、微生物菌剂4种生物肥料进行比较试验。结果表明,生物有机肥Ⅴ和生物有机肥Ⅲ的施用能通过提高每穗粒数和千粒重从而增加产量,是具有推广前景的2种新型肥料。     

施用不同氮肥对渭北旱塬小麦生长及品质的影响

为研究减施化肥、增施有机肥对渭北旱地小麦生长及品质的作用效果,以国审旱地小麦新品种渭麦9号为研究对象,以尿素、缓控释氮肥、有机肥不同种类氮肥单施或配施设置6种不同处理,以不施肥为对照,比较不同处理对渭麦9号生长的影响。结果表明,缓控释氮肥减量70%即97.2kg/hm2、有机肥减量30%即420kg/hm2对产量提高的效果最为显著,单施有机肥能够提高小麦容重。渭北旱塬土壤中有机质长期缺乏,小麦产量及品质提升较难,因而在旱地小麦施肥中加入有机肥意义重大。     

减氮下不同肥料配施对麦玉复种体系作物氮素积累分配及产量的影响

为探索陕西关中地区冬小麦-夏玉米复种体系氮肥减量增效潜力,构建适宜的作物养分管理体系,于2018-2019年采用田间试验研究了减氮并配施不同肥料对麦玉复种体系作物生长状况、植株氮素积累分配、作物产量以氮素利用效率的影响。试验设置5个处理：常规施氮（225 kg·hm^-2,N₁₀₀）;减氮20%（180 kg·hm^-2 ,N₈₀）;减氮配施生物炭（180 kg·hm^-2,生物炭22 500 kg·hm^-2,N₈₀+BC）;减氮配施缓释肥（180 kg·hm^-2,尿素∶缓释肥=1∶1,N₈₀+S）;减氮配施微生物菌肥（180 kg·hm^-2,微生物菌肥3 600 kg·hm^-2 ,N₈₀+BF）。结果表明：减氮及其配施不同肥料对夏玉米大喇叭口期后株高、干物质和氮素积累没有显著影响;而N₈₀+BF促进了夏玉米氮素向籽粒中的分配;N₈₀+BC提高了夏玉米产量和收获指数,且较N₈₀处理分别显著提高8.3%和20.1%;减氮下三种配施处理均能提高夏玉米氮农学利用率和氮肥偏生产力,且以N₈₀+BC处理表现最佳,较N₁₀₀分别显著提高43.3%和29.0%,较N₈₀分别显著提高45.8%和8.3% ;N₈₀+BC和N₈₀+BF还能显著提高夏玉米氮肥表观表观回收率,二者较N₁₀₀显著增加18.1%和10.7% ,较N₈₀处理显著增加26.9%和19.0%。与N₈₀相比,N₈₀+BF有效提高了冬小麦扬花期和成熟期分蘖数、茎蘖成穗率以及成熟期干物质和氮素积累量,并能显著提高冬小麦穗数和产量,增幅分别为13.7%和16.2%。减氮下3种配施处理均能提高冬小麦氮农学利用率、氮肥偏生产力和氮素利用率,其中氮农学利用率和氮肥偏生产力在N₈₀+BF处理表现最佳,较N₁₀₀分别显著提高了31.2%和28.4%,较N₈₀分别显著提高了33.7%和16.2%,氮素利用率在N₈₀+S处理表现最佳。综上所述,减氮及其配施处理中,180 kg·hm^-2配施生物炭（22 500 kg·hm^-2）和180 kg·hm^-2配施微生物菌肥(3 600 kg·hm^-2)更有利于作物生长,促进氮素积累与分配,提高作物产量和氮素利用效率,实现关中地区麦玉复种体系氮肥管理的“减量增效”。     

不同生物型肥料对烤烟养分积累及土壤特性的影响

通过田间小区对比试验,研究了穴施不同生物型肥料对烤烟养分积累量、土壤酶活性及土壤速效养分含量的影响.结果表明:与对照相比,穴施不同生物型肥料能提高烟株的氮素积累量、土壤磷酸酶活性和土壤速效磷含量;不同生物型肥料处理在旺长期、现蕾期和成熟期的叶氮素积累量显著高于对照的,增幅分别为9.2％～40.5％、9.4％～48.7％...     

不同生物型肥料对烤烟养分积累及土壤特性的影响

通过田间小区对比试验,研究了穴施不同生物型肥料对烤烟养分积累量、土壤酶活性及土壤速效养分含量的影响。结果表明:与对照相比,穴施不同生物型肥料能提高烟株的氮素积累量、土壤磷酸酶活性和土壤速效磷含量;不同生物型肥料处理在旺长期、现蕾期和成熟期的叶氮素积累量显著高于对照的,增幅分别为9.2%～40.5%、9.4%～48.7%和16.4%～47.9%;虾肽健叶肥处理在旺长期、现蕾期和成熟期的叶钾素积累量显著高于有机碳液肥和猛生根海藻肥处理的;在旺长期脲酶活性以虾肽健叶水溶肥处理最高,猛生根海藻肥处理次之,绿色木霉处理居第3位;在成熟期,不同生物型肥料处理的土壤速效磷含量显著高于对照的,增幅分别为13.1%、18.3%、13.6%和23.3%。     

不同类型新型肥料对冬小麦产量和氮素利用率的影响

[目的]筛选适宜安徽淮北砂姜黑土区小麦专用型新型肥料及土壤改良剂。[方法]以土壤改良剂和10种不同类型的新型肥料为材料,分析不同肥料处理对小麦产量、经济效益及氮素利用的综合影响。[结果]不同新型肥料及土壤改良剂对小麦的增产效果不同,与常规施肥、推荐施肥相比分别增产2.1%～8.7%、1.3%～7.9%,净收入分别增加105.0～901.5、25.5～807.0元/hm²,氮肥偏生产力分别提高2.1%～8.7%、0.6%～7.1%,氮肥农学效率分别提高18.7%～77.0%、10.1%～64.2%。[结论]总养分含量为48%的增效肥、控失肥I和活性糖肥料3种新型肥料,其综合效果较优,一次性基施技术可替代推荐施肥。     

施用不同形态的氮素对小麦产量及锰素积累的影响

采用盆栽试验的方法,研究了施用不同形态的氮素对小麦产量及锰素积累的影响。结果表明:铵态氮与锰配施可以提高矮抗58的产量及其构成因子,但显著地降低郑麦366的有效穗数和产量;硝态氮与锰配施可以显著地促进矮抗58和郑麦366千粒重的提高。矮抗58施用铵态氮可以促进锰素的积累,而施用硝态氮能促进锰素向籽粒的转移。不同形态的氮素与锰配施可以显著地促进郑麦366各部位对锰素的积累。     

不同缓控释肥对小麦产量、氮素吸收及氮肥利用率的影响

为探索不同缓控释肥对小麦的节肥增产效果,通过大田小区试验,在山东省泰安市邱家店镇黄沟岗村设置不施氮(CK)、常规氮优化施肥(OPT)及5种缓控释肥一次性施入7个处理,研究不同施肥处理对小麦氮素吸收、氮肥利用率和产量的影响。结果表明:(1)与不施氮对照相比,施用氮肥增产显著。(2)自制控释氮肥和鲁西缓释掺混肥料处理产量显著高于其他处理,分别比OPT处理增产11. 4%和10. 2%;高塔有机硅缓释肥处理则显著低于其他施氮处理。(3)不同缓控释肥处理小麦秸秆和籽粒含氮量差异不显著,但秸秆生物量差异较明显,以鲁西脲甲醛复合肥处理最高。(4)自制控释氮肥和鲁西缓释掺混肥料处理氮肥利用率显著高于其他施肥处理,比OPT处理分别增加37. 3%和35. 3%。本试验条件下自制控释氮肥和鲁西缓释掺混肥料为适合当地土壤条件及小麦栽培使用的缓控释肥类型。     

缓/控释氮素肥料对土壤生物学活性的影响

采用盆栽试验方法,研究施用不同种缓/控释氮素肥料对玉米苗期土壤脲酶、硝酸还原酶活性、微生物生物量碳和氮的影响。结果表明:在玉米苗期,施用脲酶抑制剂(NBPT)涂层大颗粒尿素、硝化抑制剂(DCD)与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料对脲酶活性有显著的抑制作用,脲酶活性为48～50mgNH3-N·kg-1土·24h-1;施用DCD与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料,硝酸还原酶活性最高,为1.43μgN·g-1土·24h-1,施用含有NBPT肥料对硝酸还原酶活性没有显著影响。玉米苗期施用NBPT涂层尿素肥料微生物量碳、氮含量最高,分别为241和57mg·kg-1土,NBPT对土壤微生物量没有产生负面影响。施用不同种缓/控释氮素肥料微生物量氮变化与微生物量碳一致,施用DCD与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料微生物量氮与对照无显著差别,为50mg·kg-1土。施用DCD与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料,玉米苗期微生物固持氮素能力没有受到影响,同种膜材料包膜NBPT/DCD涂层尿素制成的控释氮肥,对土壤生物学活性影响明显强于直接包膜大颗粒尿素制成的控释氮肥的作用效果。不同种缓/控释肥料玉米苗期土壤生物学活性差异表明,丙烯酸树脂包膜尿素制成的控释氮肥,对氮素或抑制剂的控释效果显著好于醋酸酯淀粉包膜尿素制成的控释氮肥。     

生物质炭基有机肥对西葫芦生物性状、土壤营养和微生物群落的影响

为明确生物质炭基有机肥对冀西北地区西葫芦生物性状、果实品质及土壤营养、微生物群落的影响,以西葫芦‘早青一代’为材料,进行3种不同施肥水平处理试验。与不施肥(对照)相比,生物质炭基有机肥能明显提高西葫芦植株株高、茎粗度,改善土壤营养和微生物菌落,增加土壤中磷、钾和有机质的含量。该地区最佳有机肥施用量为1500 kg/hm²,末瓜期该施肥水平下,株高、茎粗明显增加,分别比对照增加22.8%、16.7%。宏基因组测序结果表明,生物质炭基有机肥增加了子囊菌门真菌表达的相对丰度,减少了被孢霉门真菌表达的相对丰度,新增隐真菌门和未知新真菌种类。施肥1000 kg/hm²时根际土壤微生物OTU最多,达到811个。研究结果可为生物质炭基有机肥在冀西北地区西葫芦生产的应用提供理论依据。