生物炭还田条件下磷肥减施对玉米产量及养分利用的影响

通过4年田间定位试验,研究辽宁昌图棕壤区生物炭还田条件下磷肥减施20%对玉米产量及养分利用的影响。结果表明,与常规施肥相比,生物炭还田(3 000 kg/hm~2)后各处理促进玉米增产,最高增产5.5%,生物炭还田配施磷肥减量20%处理的产量表现略有增加的趋势。生物炭还田后各处理均提高了玉米植株N、P和K的养分吸收量,提高玉米植株氮素和磷素回收率,生物炭还田配施常规肥处理可更好促进玉米氮、磷、钾养分吸收,提高玉米氮素回收率,4年综合提高5.3个百分点;生物炭还田配施磷肥减量20%处理可更好提高玉米磷素回收率,提高4.9个百分点。     

玉米秸秆炭对玉米物质生产及产量形成特性的影响

采用大田试验方法,研究玉米秸秆炭对玉米干物质积累、分配及产量形成特性的影响。结果表明,20 t/hm2生物炭与肥料配施可延长玉米的生长时期和旺盛生长期的干物质积累量,促进玉米灌浆后期干物质的积累和子粒干重的增加,与单施化肥相比,产量提高了6.06%;40 t/hm2生物炭与肥料配施在一定程度上抑制玉米干物质积累,降低行粒数,产量降低13.88%。适量的生物炭与肥料配施可促进玉米的干物质积累,提高产量,优于单施化肥;过量的生物炭用量会抑制玉米生长,导致产量下降。在北方棕壤常规施肥条件下,适量配施生物炭增产效果明显,可用于玉米生产。     

化肥减量配施不同肥料对燕山丘陵区春玉米水肥利用效率及土壤养分的影响

为了解决化肥过量使用导致的肥料利用率低、污染严重等问题,探索燕山丘陵区春玉米田化肥减量配施技术模式,采用随机区组设计方法,以赤单218为材料,设置常规施肥(NPK)、常规施肥基础上减氮20%(RN)、RN基础上有机肥替代总氮量的20%(RN+OM)、RN基础上缓控释肥替代总氮量的20%(RN+CRU)、RN基础上秸秆全量还田(RN+SR)和RN基础上生物炭基肥替代总氮量的20%(RN+BC)等6个施肥处理,研究化肥减量配施有机肥、缓控释肥、秸秆和生物炭对玉米水肥利用效率及土壤养分的影响。结果表明：秸秆还田、生物炭与化肥减量配施可以明显增加土壤含水量,降低土壤容重;化肥减量配施有机肥可以增加土壤中有机质含量;减氮配施有机肥、缓控释肥和秸秆还田处理均可增加氮肥利用率,其氮肥偏生产力分别较常规施肥处理提高了40.31%、39.42%和38.24%;水分利用效率以秸秆还田处理最高,其次为减氮处理、减氮配施缓控释肥处理和减氮配施有机肥处理,均显著高于常规施肥处理,增加幅度为6.63%～11.06%。综合分析,化肥减量配施不同肥料可以改良土壤、提高水肥利用效率。     

不同秸秆还田方式对棕壤磷素及玉米吸磷量的影响

通过田间试验,研究玉米秸秆直接还田、腐熟还田与化肥配施等处理对棕壤磷素、玉米吸磷量、玉米产量、磷肥利用率的影响。结果表明,除秸秆直接还田处理外,其他施肥处理均能显著提高土壤有效磷含量,且彼此间差异显著,以腐熟秸秆配施化肥处理最明显。各施肥处理均显著提高玉米吸磷量和玉米产量,以未腐熟秸秆配施化肥处理增产最明显。各处理的磷肥利用率从高到低依次为秸秆直接还田配施化肥处理秸秆腐熟还田配施化肥处理单施化肥处理。秸秆还田配施化肥提高了玉米产量,玉米吸磷量和磷肥利用率直接还田好于腐熟还田。     

生物炭对花生生长发育及土壤肥力的影响

为探究生物炭对花生生长发育及土壤肥力的影响，本研究以农花5号为试材，设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、生物炭+常规施肥(BC+CF)和生物炭+化肥减量20%(BC+20%CF)4个处理，分别对花生的植株形态、光合特性、干物质积累、产量构成、籽仁品质及土壤理化性状进行了测定。结果表明，与CK相比，施用生物炭可有效增加花生的叶面积，BC+CF和BC+20%CF处理下结荚期的叶面积分别增加50.59%和58.19%,同时单株产量分别提高47.86%和43.33%;施用生物炭能显著增加花生籽仁中的蛋白质和亮氨酸含量，而降低硬脂酸和油脂含量；施用生物炭会降低土壤容重的增加幅度，显著提高土壤孔隙度，BC+CF和BC+20%CF处理下花生各时期土壤速效钾含量的平均增幅分别为35.37%和41.04%。本研究证明了生物炭对化肥减施和土壤肥力维持的作用，为生物炭在花生生产中的合理应用提供了理论依据。     

不同有机物料还田对黑土活性有机碳组分含量的影响

采用小区试验,研究大豆-玉米轮作模式下不同有机物料还田处理对黑土土壤活性有机碳及其组分变化特征的影响。结果表明:不同有机物料还田处理显著提高土壤总有机碳含量,与单施化肥(NPK)相比,配施有机肥(MNPK)、化肥配施生物炭(BNPK)、秸秆全量还田(SNPK)分别增加3.04%、2.44%、1.66%;不同有机物料还田措施下土壤水溶性有机碳含量分别增加46.28%、7.57%、14.18%;配施有机肥(MNPK)对土壤易氧化有机碳含量起显著的促进作用,秸秆还田(SNPK)和配施生物炭(BNPK)分别增加土壤微生物量碳17.20%和14.23%。配施有机肥能提高水溶性有机碳比例和土壤微生物量碳比例。土壤活性有机碳各组分之间存在显著相关性。有机肥与化肥的配施(MNPK)对于增加土壤活性有机碳含量和有效调控其关键组分具有重要作用。     

施用石灰与生物炭对酸性土壤花生氮素吸收及产量的影响

为明确石灰与生物炭对酸化土壤改良及花生氮营养的作用效果,通过田间小区试验,研究了石灰、生物炭单施与配施对酸化土壤性质、花生氮素吸收利用及生长发育的影响。结果表明,与CK相比,单施石灰显著提高了土壤pH值、有机质、碱解氮和交换性钙含量,花生植株氮吸收量和收获指数显著增加13.1%和4.6%,花生生物量和产量显著提高11.7%和16.1%;单施生物炭显著增加了土壤pH值、有机质、碱解氮含量和土壤碳氮比,但对花生氮吸收量、生物量和产量无显著影响;表明酸性土壤明显抑制了花生生长,单施石灰促进花生生长及氮高效利用效果优于生物炭。石灰与生物炭配施后,土壤pH值、有机质、碱解氮、交换性钙含量及碳氮比更协调,花生植株氮吸收量、氮利用率、生物量和产量均得到进一步提高。所有处理中,4500 kg/hm²生物炭配施450 kg/hm²石灰处理的花生植株氮吸收量、氮收获指数、氮利用率、生物量及产量最高,分别比CK增加30.7%、8.7%、5.7%、27.6%和35.8%。因此,4500 kg/hm²石灰和450 kg/hm²生物炭配施是酸性土壤改良、氮素高效及花生高产栽培的有效手段。     

生物炭与化肥减量配施对玉米干物质、产量及氮、磷、钾积累转运的影响

采用田间小区试验,以先玉335为材料,设置5个处理,分别为CK(常规尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF1(生物炭+80%尿素+80%磷酸二铵+80%硫酸钾)、BF2(生物炭+80%尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF3(生物炭+尿素+80%磷酸二铵+硫酸钾)、BF4(生物炭+尿素+磷酸二铵+80%硫酸钾),玉米开花期、成熟期采集样品,分析不同处理干物质和养分积累转运特征,明确生物炭与化肥减量配施对玉米产量及氮磷钾养分积累转运的影响。结果表明,BF1、BF2、BF3、BF4处理均增加了植株干物质积累量、转运率及对子粒干物质积累贡献率,提高了玉米产量,促进了玉米植株氮磷钾素积累总量。因此,可应用生物炭与化肥减量配施实现玉米节肥增产。本试验条件下,减量20%硫酸钾配施生物炭对玉米产量效果最优。     

秸秆还田小麦增产机理分析

通过对小麦田施用化肥并配合秸秆还田的施肥方法与纯施化肥及不施肥麦田影响产量因素的数据进行系统的比较分析,初步推断,小麦田施用化肥并配合秸秆还田与纯施化肥田相比能增加麦田的冬前分蘖数,降低小穗退化率,提高小麦灌浆速率,缩短小麦灌浆时间,具有一定的增产效果。     

元谋干热河谷青枣光合及产量对不同比例有机肥与生物炭配施的响应

青枣是一种清甜多汁、营养丰富的热带水果,在云南干热河谷区广泛栽培.近年来由于化肥的过量施用,导致青枣的产量和品质都有所下降,由此导致的农业环境问题也不容忽视.而有机肥和生物炭能够有效缓解过量施用化肥而带来的一系列问题.本研究立足云南元谋干热河谷,研究了有机肥与生物炭配施对青枣光合和产量的影响,以期为当地果农提供有效的施...     

生物炭与肥料配施对土壤养分及玉米产量的影响

采用田间试验的方法,设无生物炭无肥料(CK)、常规施肥(F1)、80%常规施肥(F2)、80%常规施肥+20%生物炭(F2B)、70%常规施肥(F3)以及70%常规施肥+30%生物炭(F3B)6个处理,研究生物炭和肥料配施对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾及玉米不同生育期干物质积累和产量的影响。结果表明,生物炭与肥料配施处理(F2B、F3B)较单施肥处理(F2、F3)在不同程度上提高土壤有机质、土壤全氮、有效磷、速效钾含量、玉米各生育期干物质量及产量。F2B处理的玉米产量略高于F1处理,二者差异不显著。与常规施肥相比,生物炭与化肥合理配施改善土壤养分状况。试验区最佳肥料-生物炭施用量效配比为80%常规肥+20%生物炭。     

有机肥部分替代氮肥土壤硝态氮动态变化特征及玉米产量效应研究

通过田间试验,在氮磷钾等养分量条件下,研究牛粪、鸡粪、猪粪替代25%化肥氮和秸秆全量还田配施化肥对0～100 cm土层硝态氮淋溶和积累及玉米产量构成的影响。秸秆全量还田配施化肥、牛粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶作用较小,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为86.2 kg/hm~2和73.1 kg/hm~2,均显著高于其他有机肥替代化肥处理。习惯施肥、鸡粪替代25%化肥氮、猪粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶较强,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为54.2、65.4、68.5 kg/hm~2。鸡粪替代25%化肥氮处理玉米产量最高,为13 616.9kg/hm~2,比习惯施肥增产13.6%,与其他有机肥替代化肥处理产量差异均达显著水平。在等养分量条件下,有机肥替代25%化肥氮及秸秆全量还田配施化肥均可增加0～40 cm土层硝态氮累积量,减少淋溶损失。     

炭基有机肥对小麦产量及麦季农田温室气体排放的影响

为减少生物质炭在农田应用的农事操作工序,探讨生物质炭与畜禽粪便混合堆肥产品——炭基有机肥对小麦产量及麦季农田温室气体排放的影响,试验以施用炭基有机肥为处理,以施用商品有机肥与不施有机肥为对照,共计3个处理,探讨了炭基有机肥对小麦产量、甲烷(CH_4)与氧化亚氮(N_2O)排放通量及单位产量的全球增温潜势(GWP)的影响。结果表明:炭基有机肥有促进小麦产量提高的趋势,但与商品有机肥、不施有机肥相对而言,产量差异未达显著水平;炭基有机肥处理的小麦千粒质量显著大于商品有机肥及不施有机肥处理;增施有机肥处理的麦田土壤甲烷排放总量低于不施有机肥处理,而氧化亚氮的排放总量则高于不施有机肥处理;与商品有机肥相比,施用炭基有机肥处理的全球增温潜势降低了36.48%、单位产量的GWP下降了37.3%,但不同处理之间差异均未达显著水平。     

不同改良措施对碱化土壤特性及玉米生长的影响

2018年在西辽河平原灌区碱化土壤实施玉米秸秆还田基础上配施中农绿康腐熟剂和人元秸秆腐熟剂、混沙和混糠醛渣试验,测定春玉米产量、玉米根系特性及土壤速效养分和酶活性,研究不同改良措施对碱化土壤特性及玉米生长的影响。结果表明,与盐碱地常规掺混沙子处理比较,在玉米秸秆还田基础上,配施中农绿康和人元秸秆腐熟剂处理均能显著提高玉米根干重,增加37.41%和31.94%,增强根系SOD和POD活性,降低根系MDA含量,增加硝态氮含量118.42%和93.60%;配施中农绿康秸秆腐熟剂和掺混糠醛渣显著增加吐丝期土壤碱解氮含量,分别增加21.32%和39.18%;配施人元秸秆腐熟剂显著增加完熟期土壤速效磷含量,增加121.89%;配施中农绿康秸秆腐熟剂增加完熟期土壤铵态氮171.28%;配施中农绿康秸秆腐熟剂显著提高土壤纤维素酶活性;配施中农绿康秸秆腐熟剂显著增加玉米产量17.65%。因此,碱化土壤玉米秸秆还田配施中农绿康秸秆腐熟剂效果较好。     

炭基肥配施有机肥对风沙土养分含量及酶活性的影响

本文通过3年连续田间试验,研究炭基肥配施有机肥条件下风沙土土壤养分含量及酶活性的变化规律,探讨适宜炭基肥用量及有机替代的最佳配比,为减少化肥投入提供理论依据。试验共设置6个处理:低量炭基肥(C40)、基准用量炭基肥(C50)、高量炭基肥(C60)、有机肥替代20%基准用量炭基肥,以下简称为20%有机替代(C40+M)、40%有机替代(C30+M)和60%有机替代(C20+M)。结果表明,增施炭基肥和炭基肥配施不同比例有机肥均能显著增加花生产量,其中C20+M处理产量最高,为4324.83kg/hm~2。土壤速效养分含量、土壤酶活性在不同处理间存在差异,但在单施炭基肥时,表现为随施用量增加而增加。等养分条件下,配施有机肥处理能够提高土壤中有机碳、碱解氮和有效磷的含量,其中40%有机替代处理效果最佳;配施有机肥处理也可提高苗期土壤脲酶活性并延缓土壤蔗糖酶活性峰值出现的时间。综上所述,有效增加土壤有机碳含量、提高酶活性和增加花生产量的最佳有机肥替代炭基肥比例为40%。     

减氮配施钙肥对花生光合特性、产量及肥料贡献率的影响

长期大量施用化肥造成土壤退化、环境污染等诸多问题。为培肥地力、提高肥料利用率,于2018年和 2019年在山东省沂南县设置减氮配施钙肥试验,选用品种龙花5号为试材,探明氮钙运筹对花生光合特性、产量、肥 料贡献率的影响。结果表明：与常规施氮量相较,减氮25%和35%处理降低了花生的主茎高、叶面积指数、净光合 速率、百果重、百仁重和产量,但对出米率无显著影响。氮肥不变的前提下,增施钙肥可促进花生主茎高的生长,增 加花生叶面积指数、SPAD、净光合速率和产量。氮钙运筹情况下,减氮25%配施300 kg∙hm-2 钙肥处理的净光合速 率、叶面积指数、产量、肥料贡献率最高。通过数学建模分析得出,2018年减氮25%配施311.15 kg∙hm-2 钙肥时花生 产量最高,2019年减氮25%配施304.99 kg∙hm-2钙肥时花生产量最高。本试验为花生均衡施肥、高产、稳产提供理 论支撑。     

隔年秸秆还田对连作玉米养分积累及叶片生理特性的影响

以秸秆不还田为对照,设置秸秆深翻还田和旋耕还田配施秸秆腐熟剂、深翻和旋耕还田不施秸秆腐熟剂5个处理,测定玉米茎秆、叶片、穗部和子粒氮磷钾养分积累量及叶片生理活性,研究秸秆还田配施秸秆腐熟剂对玉米生长及产量的影响。结果表明,不同秸秆还田方式显著提高玉米穗位叶以上第3叶(上位叶)及穗位叶以下第3叶(下位叶)叶绿素含量、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、茎鞘氮和钾积累量,并提高玉米产量,增产率为7.56%～28.00%。旋耕和深翻秸秆还田配施腐熟剂处理显著提高穗位叶叶绿素含量,显著降低叶片丙二醛(MDA)活性,显著提高叶片磷积累量;深翻还田配施腐熟剂极显著提高叶片、穗部、子粒氮积累量。冷凉地区玉米秸秆还田提高玉米叶片生理活性,旋耕还田配施秸秆腐熟剂增产率高,干物质积累量较多;深翻还田配施腐熟剂显著提高玉米叶片、穗部和子粒氮积累量。     

配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持的影响

通过长期定位试验,研究连续4年配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持的影响,结果表明：随着生物基质肥料施用比例的增加土壤有机碳含量呈现增加的趋势;土壤基础呼吸量以全量施用生物基质肥料最低,75%生物基质肥配施25%化肥最高;土壤微生物量碳随着生物基质肥料施用比例的增加而增加;生物基质肥料的施用显著提高了土壤微生物商,降低了土壤呼吸商;适当的施肥结构促进茶树生长和茶叶产量的提高,春茶茶叶产量以25%生物基质肥＋75%化肥处理最高,以100%生物基质肥料处理最低。综合配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持和对茶树生长的影响,初步认为25%～50%生物基质肥＋75%～50%化肥适宜茶园施用。     

不同减肥技术对马铃薯养分高效利用的影响

马铃薯是一种对肥料较敏感的高产作物,合理施肥能够增加马铃薯产量,提高品质,降低成本。然而,目前马铃薯种植中普遍存在施肥量较高的问题。通过马铃薯减肥增效田间试验,研究了不同减肥技术对马铃薯产量、养分累积分配及肥料利用率的影响。结果表明,相比习惯施肥,推荐施肥(专用肥)处理N、P、K养分总量减少20%,马铃薯产量提高6 075 kg/hm~2,增产率为13.8%;推荐施肥(专用肥)处理肥料利用率均高于习惯施肥,N、P、K肥料利用率分别为39.28%、22.60%、53.85%,相比习惯施肥N、P肥料利用率分别增加13.93和13.43个百分点,K肥利用率差异不显著。相比推荐施肥(专用肥),在专用肥减量的同时配施几种新型肥料(中微量元素肥、腐植酸水溶肥、生物有机肥)均能达到减肥稳产的效果,且专用肥减施30%的同时配施生物有机肥的马铃薯产量最高,与推荐施肥(专用肥)相比增产1 913 kg/hm~2,增产率为3.8%,氮肥利用率提高4.83个百分点,磷肥利用率提高7.70个百分点,钾肥利用率提高14.17个百分点。综上所述,相比习惯施肥,推荐施肥(专用肥)的施用能够有效提高马铃薯产量,增加养分累积量,提高肥料利用率;专用肥配施其他新型肥料可在减肥的基础上进一步增加马铃薯产量,提高肥料利用率,其中配施生物有机肥效果最优。     

生物炭与氮肥配施对米粉稻产量与稻米品质的影响

为探讨生物碳与氮肥配施对米粉稻产量与品质的影响,以米粉稻品种湘早籼32号为材料,设置3个处理(不施氮肥,CK;施纯氮180 kg/hm²,T1;施纯氮180 kg/hm²+生物炭,T2)在湖南浏阳开展两年大田试验。结果表明：施氮处理主要通过显著增加有效穗数实现水稻增产,生物炭与氮肥配施通过提高有效穗数和结实率进一步显著提高产量,增产幅度为7.92%～11.80%;生物炭与氮肥配施显著提高出糙率和精米率,并使垩白粒率和垩白度降低;生物炭与氮肥配施提高直链淀粉与各蛋白质组分的含量,尤其是清蛋白含量;生物炭与氮肥配施降低了稻米淀粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度,对峰值黏度时间、糊化温度无显著影响,整体上改善了米粉稻稻米黏度特性。可见,生物炭配施处理对米粉稻具有较好的增产与提质作用。