生物炭及改性生物炭对滨海盐渍化稻田土壤磷素淋失的影响

针对黄河三角洲盐碱稻田土壤磷素有效性低、淋失严重的问题。采用田间定位试验,探究了生物炭及改性生物炭添加对土壤磷有效性和磷素淋失风险的影响。试验设4个处理：(1)空白对照,CK;(2)常规施肥,NPK;(3)常规施肥+秸秆源生物炭8000 kg/hm²;(4)常规施肥+秸秆源铁改性生物炭8000 kg/hm²。结果表明：相比于NPK处理,生物炭及改性生物炭处理后表层土壤速效磷、全磷含量显著增加,其中速效磷含量增加41%以上。土壤全磷含量随土壤深度增加而降低,在60～80 cm土层中改性生物炭处理土壤全磷含量最低。土壤金属氧化物、有机碳及可溶性有机碳与土壤全磷、速效磷及水溶性磷存在显著正相关关系,表明土壤磷、金属氧化物和有机质可能存在共迁移;改性生物炭添加后土壤磷素饱和度显著降低。综上所述,改性生物炭添加降低土壤磷素淋失风险。     

减磷加炭对北疆灌区土壤理化性质的影响

试验通过分析减施磷肥增施生物炭后土壤理化性质的变化,探讨减磷加炭后土壤肥力特性。以北疆灌区小麦主产地奇台当地主推品种‘新春37号’为材料,设15种不同施肥模式,其中磷肥(P₂O₅)设5个水平,分别为P0、P1、P2、P3、P4 (0、120、102、84、66 kg/hm²);配施生物炭设3个水平,分别为B0、B1、B2 (0、22.5、30.0 t/hm²)。于春小麦成熟期采集土样,测定土壤速效养分、有机质含量以及土壤含水量、pH、电导率。结果表明：磷肥减量45%配施低量生物炭(P4B1)处理下碱解氮含量较高,较对照增加68.18%;常规磷肥配施高量生物炭(P1B2)时有机质含量最高,较对照增加65.14%;磷肥减量30%配施低量生物炭(P3B1)处理下速效磷与速效钾含量较高,分别较对照增加48.60%、22.58%;但施加生物炭对土壤酸碱性没有显著影响。本试验条件下,施加生物炭可有效提高土壤养分含量,有效提高土壤持水能力,且对碱性土壤pH无显著影响,不会对碱性土壤造成破坏。为北疆灌区合理减磷加炭,改善土壤肥力提供理论依据。     

添加生物炭对设施菜田土壤氮迁移的影响

为探究生物炭田添加对设施菜田土壤氮迁移的影响,在设施黑土菜田进行常规水肥(WF)、常规水肥+生物炭(WFB)、80%水80%肥+生物炭(80%WFB)处理的田间对比试验,系统研究生物炭施加对土壤铵态氮、硝态氮迁移规律的影响。结果表明,在0~100 cm土层内,随着土层深度的增加土壤硝态氮含量逐渐降低,施加生物炭(WFB、80%WFB)可明显降低不同土层铵态氮、硝态氮淋失量;施加生物炭的WFB、80%WFB处理铵态氮淋失量在0~60 cm土层比对照(WF)降低了52.87%、49.39%(P<0.05);施加生物炭的WFB处理硝态氮淋失量在0~40 cm土层比对照(WF)降低了32.22%(P<0.05)。茄子生育期内,施加生物炭的WFB、80%WFB处理可以增加苗期、初果期土壤铵态氮含量、硝态氮含量,抑制土壤硝态氮淋失,对盛果期、拉秧期铵态氮、硝态氮含量无影响。综上,生物炭的施加能有效抑制设施菜田土壤氮的淋失迁移。     

减磷加炭对北疆春小麦磷素利用及产量的影响

本试验探讨不同施肥模式对小麦磷素积累与转运及产量的影响,为合理减磷加炭、提高磷肥利用率提供理论参考。本试验磷肥（P₂O₅）设4个水平,生物炭设3个水平。比较不同施肥模式下小麦磷素积累分配、磷素利用率、产量与磷肥利用率等指标的差异。结果表明：在减量施磷15%(102 kg/hm²)配施生物炭22.5 t/hm²(P3B2)处理下各指标综合效果最好,在该处理下春小麦干物质量最高,为4.07 g/株,较对照增加8.24%,该处理下植株磷含量增加,且主要分配在穗部,较对照增加6.21%;茎部磷素转移在磷肥配施低炭时增幅最高,磷肥配施高量生物炭时增幅最低;叶部磷素转移在磷肥与生物炭配施时对植株叶部磷素的影响大于单施磷肥。本试验条件下,施磷102 kg/hm²同时施加生物炭22.5 t/hm²对提高茎、叶对籽粒的贡献率有明显的促进作用,提升了磷素利用效率与磷素生理效率,并且达到最好的增产效果,为北疆灌区磷肥减施增效提供理论依据。     

设施土壤磷素淋失环境阈值及防控措施

设施蔬菜生产受管理技术水平所限导致养分投入量远远大于作物需求量,其中过量磷素投入不仅无法提高产量,大量磷素在土壤积累反而容易引发磷素向水体迁移,进而威胁水环境安全。通过调查和田间定位试验,研究了土壤磷素淋溶阈值、不同肥料投入量、投入方式及灌水模式下设施土壤磷素淋失风险及淋失量,评价了不同水分、养分管理对磷素淋失的阻控效果。结果表明,北方设施蔬菜石灰性土壤中存在2个Olsen-P和CaCl_2-P的拐点,分别为58. 39,257. 45 mg/kg。该地区使用土壤Olsen-P 60 mg/kg作为淋溶阈值,260 mg/kg的土壤Olsen-P作为磷肥投入控制阈值对现阶段推荐施肥依据更为合理。以该阈值为评价标准,传统施肥灌溉模式磷素淋失风险极大,西红柿-甜瓜轮作周年磷素淋失量可达4. 91 kg/hm~2。仅降低磷肥投入25%,只能降低磷素淋失18. 11%;配合水分管理则可降低磷素淋失34. 47%～44. 07%;或调整有机无机磷投入比例为3/4有机肥配合1/4无机肥比传统施肥也可降低磷素淋失39. 66%。在此基础上,提出设施土壤基于磷素淋溶阈值和投入控制阈值的有机肥安全施用技术,对达到蔬菜生产和环保双赢具有重要现实意义。     

棉秆和生物炭还田对棉田土壤理化性质及棉花水氮利用率的影响

通过探究棉秆及其生物炭还田对棉田土壤理化性质、硝态氮淋洗及水氮利用率的影响，为干旱区农业资源的合理利用及土壤地力提升提供理论依据。本研究在前期已连续开展了2年(2019—2020年)棉秆及其生物炭还田的基础上进行，试验设置4个处理：不施氮(N0)、施氮(N360)、施氮+秸秆(N360ST)和施氮+生物炭(N360BC)；其中氮肥用量为360 kg/hm²，棉花秸秆用量为6 t/hm²，生物炭用量为3.7 t/hm²(与棉花秸秆等炭量)。结果表明：与N0处理相比，N360、N360ST和N360BC处理显著增加土壤孔隙度、全氮、硝态氮淋洗量、棉花株高、总生物量、氮素吸收、籽棉产量和灌溉水利用率；显著降低土壤pH和水分淋洗量。与N360处理相比，N360ST和N360BC处理显著增加土壤总碳、速效钾、速效磷和碳氮比的含量，N360ST处理土壤水分淋洗量和硝态氮淋洗量分别较N360处理增加33.00%和40.16%，而N360BC的硝态氮淋洗量较N360处理降低40.06%。与N360处理相比，N360ST和N360BC处理...     

不同粒径生物质炭对石林石漠化农地土壤氮磷流失的影响

研究旨在探究生物质炭粒径变化及施用比例对石林石漠化农地土壤氮磷流失的影响,为筛选制备适宜石林石漠化地区的土壤调理剂和缓释肥料载体提供理论依据。选取粒径为0~1 mm（粉末炭）的稻壳炭、橡胶木炭、竹炭和粒径1~3 mm（颗粒炭）的竹炭,每种生物质炭设置3个处理梯度（按炭土比1%、3%、5%添加）,外加无生物质炭添加对照CK,共13个处理,进行盆栽和淋溶试验。研究表明：不同原材料的生物质炭都能减少土壤下渗水量和氮磷流失,生物质炭的总氮减排效果优于总磷;粉末炭的保水效果和氮磷减排效果均优于颗粒炭,粉末竹炭的总氮总磷减排率分别为15.9%~26.1%和8.9%~19.9%,颗粒竹炭的分别为5.1%~21.3%和5.3%~14.3%;除颗粒竹炭以3%最优,其余生物质炭对总氮、总磷的减排率均以5%为最优;5%的橡胶木炭无论是在提高人参果植株干重方面,还是保水和氮磷减排方面效果均最佳,橡胶木炭是最适宜石林石漠化农地的土壤调理剂和缓释肥料载体。     

施用椰壳生物炭对砖红壤氮素淋失和油麦菜吸收利用的影响

为明确施用生物炭对油麦菜生长、氮素利用和淋溶的影响,通过盆栽试验,测定了不同处理条件下砖红壤-油麦菜系统土壤淋溶液不同形态氮淋失量、油麦菜农艺形态指标以及植株吸氮量。结果表明:有机氮淋溶量占砖红壤总氮淋溶量的73.8%~77.5%。常规化肥处理铵态氮、硝态氮、有机氮和总氮淋溶量最高,分别为3.9,48.3,163.2,215.4 mg/盆。椰壳生物炭(1%,2%,5%,m/m)与腐植酸肥配施处理铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮和总氮淋失量分别比常规化肥处理降低40.6%~52.4%,28.8%~54.9%,22.7%~55.5%,24.4%~55.4%。添加椰壳生物炭油麦菜生物量、氮素利用率分别比单施腐植酸肥提高9.46%~26.44%,9.86%~13.61%;但是过量施用会影响生物量的积累,抑制根系的生长。椰壳生物炭施用量为3.2%(m/m)时油麦菜生物量最大。     

稻壳炭和沸石对赤红壤和潮土磷有效性的影响

本文通过研究肥料中稻壳炭和沸石添加对赤红壤与潮土中磷素有效性的影响,旨在利用稻壳炭和沸石提高磷肥在土壤中的有效性,进而减缓磷肥在土壤中的固定,提高磷肥利用率。采取室内培养试验与土壤盆栽试验相结合的方法,研究了混合肥料中稻壳炭(R)和沸石(Z)添加量、混合比例对混合肥料在两种土壤中磷素有效性的影响,以及对番茄磷肥利用率的影响。结果表明：稻壳炭和沸石总添加量和混合比例对赤红壤中有效磷含量影响显著,且其交互作用对赤红壤有效磷含量影响显著,添加量是影响赤红壤有效磷含量有关参数的主要决定因子。稻壳炭和沸石混合比例对潮土中有效磷含量影响显著,是影响潮土中有效磷含量有关参数的主要决定因子。混合肥料中添加5%~10%的沸石和稻壳炭后,番茄的磷肥利用率提高了31.05%~76.46%。与稻壳炭、沸石单独使用相比,在稻壳炭和沸石混合处理下,番茄的磷肥利用率在一定程度上有所提高。混合肥料中添加稻壳炭和沸石可以提高混合肥料在土壤中的磷素生物有效性,这对减少磷肥施用量和提高磷肥当季利用率具有积极的作用。     

基于土壤质量和稻米安全的稻田重金属钝化效果评估

随着污染耕地重金属钝化技术的推广应用,重金属污染稻田的治理修复效果急需全面的综合评价技术。在浙江省诸暨市(ZJ)和绍兴市越城区(YC)典型污染地块,对比浙江省常用的钝化剂施用模式：石灰4500 kg/hm²(LM)、海泡石12000 kg/hm²(SEP)、石灰+生物炭1:1混施9000 kg/hm²(F1)、石灰+生物炭+钙镁磷肥1:1:0.5混施9000 kg/hm²(F2)、石灰+生物炭+海泡石1:1:1混施9000 kg/hm²(F3) 5个处理的实施效果。重点关注钝化剂对污染指标的治理效果及土壤质量两方面的变化。结果表明：以水稻产量、糙米重金属含量、土壤DTPA提取态重金属含量来评价治理效果;以土壤理化指标(土壤有机质、CEC、速效氮和粘粒含量)和生物学指标(微生物量碳、蔗糖酶活性)评价土壤质量,构建综合评价体系。经评价：F1 (YC)和LM (ZJ)土壤DTPA-Cd降低幅度<15%,F1 (ZJ)和LM (ZJ)土壤有机质、速效氮降低幅度>10%,F1...     

竹炭与有机肥配施对葡萄根区土壤养分及酶活性的影响

旨在研究竹炭与有机肥配施对葡萄地土壤养分及其酶活性的影响,对土壤改良提供思路。以‘夏黑’葡萄为试材,采用田间试验方法,设置不同梯度竹炭和有机肥配施,对‘夏黑’葡萄园土壤性质和酶活性进行测试分析。结果表明：表层(0~20 cm)土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量高于底层(20~40 cm)土壤。与单施有机肥相比,竹炭与低量有机肥配施提高了表层土壤总磷和速效磷含量;竹炭与中量有机肥配施提高了表层土壤有机质、总氮、总磷和速效磷含量;竹炭与高量有机肥配施提高了表层土壤有机质和速效钾含量。竹炭与低、中量有机肥配施提高了土壤过氧化氢酶活性,抑制了土壤蔗糖酶活性;竹炭与高量有机肥配施抑制了土壤过氧化氢酶活性,而对土壤脲酶活性无显著影响。系统聚类分析划分为5个类群,分别是B0M类;B3L、B3M和B6M类;B6L类;B0H和B6H类;B0L和B3H类。总体看来,短期内6%竹炭与中量有机肥配施对土壤肥力提升效果最佳,是较为理想的施肥方式,但其长期效应还有待进一步研究。     

设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷形态及吸附与释放特性的影响

针对设施土壤中长期大量施用有机肥可能造成的土壤磷素过度积累及易流失等问题,本研究拟通过施用生物炭增加土壤中磷的吸附,从而减少磷流失。此外,目前关于在设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷素形态和有效性的影响作用尚不清楚。为此,在辣椒大棚中通过长期定位试验,研究连续4茬施用生物炭对土壤有效磷、不同形态磷、磷吸附及释放的影响。结果表明：在每公顷施用15 t猪粪稻草有机肥基础上施用生物炭可显著增加土壤有机碳含量和土壤pH,并显著改变了土壤磷各组分含量,显著增加了NaHCO₃ P_i、NaHCO₃ P_o、Fe/Al-P_i和Ca-P_i含量,且显著降低了Ca-P_o含量。此外,连续4茬施用生物炭还增加了土壤对磷的吸附,从而降低土壤磷的释放。本研究结果说明,在设施土壤中长期大量施用有机肥下结合施用生物炭在保持土壤有效磷供应下可提高土壤磷的吸附,从而降低土壤磷素的流失风险。     

生物质炭和有机肥施用对芦蒿产量及土壤性质的影响

试验选择在南京市八卦洲街道芦蒿种植区进行,研究生物质炭、有机肥以及生物质炭有机肥混施对芦蒿产量和土壤性质的影响。试验包括5个处理：（1）对照(CK);（2）生物质炭用量22.5 t/hm2 (CB);（3）有机肥用量22.5 t/hm2 (CM);（4）生物质炭用量22.5 t/hm2 有机肥用量22.5 t/hm2 (CBM);（5）生物质炭用量11.25 t/hm2 有机肥用量11.25 t/hm2 (CBM1/2),采用随机区组设计。研究结果显示,单独施用生物质炭(CB)或有机肥施(CM)用对芦蒿生物量、产量及根系生物量均没有显著影响。CB处理下土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾分别比CK提高了32%、7%、16%和80%,而土壤pH和电导率无显著变化。单独施用有机肥(CM)处理下土壤全氮和速效磷含量分别比CK提高了12%和16%,而对土壤pH、有机碳、速效钾和电导率没有显著影响。生物质炭和有机肥配合施用(CBM)提高了土壤有机碳、全氮和速效钾含量。当生物质炭和有机肥量由CBM减少到CBM1/2,不仅土壤有机碳、全氮和速效钾,速效磷的含量也有所提高。本研究结果表明,尽管生物质炭和有机肥施用均显著提高了土壤肥力,但对芦蒿生物量、产量及根系生物量均没有显著影响,说明土壤肥力水平不是限制南京市八卦洲地区芦蒿生产的主要因素。     

调理剂与耕作栽培措施修复镉污染麦田土壤效果研究

为筛选出适合华北地区推广的中轻度Cd污染麦田土壤的原位修复措施,对比7种调理剂和3种耕作栽培措施的修复效果。以河南省北部某地区因污水灌溉导致Cd污染的麦田土壤为研究对象,选用不同调理剂（钙肥、硅肥、过磷酸钙、钙镁磷肥、生物质炭、骨炭）、叶面肥和不同耕作栽培措施（深耕、深松和密植）,在小麦季进行大田修复试验。结果表明,与对照相比,过磷酸钙对土壤pH的增加作用以及土壤有效态Cd含量、根系和籽粒中Cd含量的降低作用最显著。钙肥对土壤有效态Cd和籽粒中Cd含量的降低效果仅次于过磷酸钙,但其降低茎叶中Cd含量的作用最显著。硅肥有效地抑制了Cd从根系向地上部的转运。钙镁磷肥增产效果最显著,深耕处理对20~40 cm土壤总根长增加作用最显著。生物质炭和深耕处理对土壤有效态Cd和植株不同部位Cd均有一定的降低作用。骨炭和叶面肥处理虽然未降低根系中Cd含量,却降低了茎叶和籽粒中Cd含量。深松和密植处理的修复效果不明显,且密植处理增加了土壤有效态Cd含量。与籽粒Cd含量相关度最高的因素是茎叶Cd含量和土壤pH。综合修复效果和修复成本,施用过磷酸钙是华北地区轻度Cd污染麦田土壤修复的选择之一。     

淋溶及有机肥对盐碱地改良及无患子生长的影响研究

低成本、可持续、生态型改良方案对盐碱地改良具有重要意义。本研究采用室内土柱模拟和林地应用相结合的方式,研究淋洗、施加有机肥和铺设砾石对盐碱地的改良效果,并通过植物生长来检验改良方案。试验共设3个不同有机肥施加量,分别为10、15、20 cm厚,同时铺设10 cm厚砾石。结果显示：淋洗可降低土壤pH、电导率、钠吸附比(SAR),但也会使土壤同时损失一定的矿质养分。淋洗与有机肥结合效果更佳,可有效补充土壤有机质和其他大量矿质元素,淋洗及改良效果均与有机肥施加量呈正相关。与对照组相比,20 cm厚有机肥施加可使土壤pH降低7%、Na⁺含量降低28%、SAR降低45%,同时使土壤有机质、有效氮和有效磷含量分别增加37%、43%和73%。将20 cm有机肥施加量结合淋洗改良方案用于高速公路崇启段绿化工程土壤改良应用中,种植的无患子死亡率为零,叶片色泽正常,CO₂和水汽交换旺盛。     

生物炭对红壤茶园溶磷细菌数量数量及和土壤磷形态转化有效磷含量的影响

为检测施用生物炭对酸性红壤土壤磷转化和土壤溶磷细菌数量的影响,用茶园土进了8周的接种溶磷细菌的微缩土壤培养实验,设置了0%、1%、3%（重量比）3种添加生物炭处理。结果表明：接种后土壤溶磷细菌数量迅速下降,而施用生物炭显著增加了茶园溶磷细菌的数量,为不施用生物炭的对照处理的10.5~15.25倍。此外,添加生物炭显著提高了土壤pH值、土壤有效磷(Bray-P)含量与土壤碱性磷酸酶活性。相关性分析结果表明：红壤茶园土壤溶磷细菌数量与土壤有机碳、总氮、总磷、有效磷、pH值、碱性磷酸酶活性之间均呈显著正相关关系,与土壤酸性磷酸酶活性呈负相关关系。总之,与对照处理相比较,添加生物炭可以增加红壤茶园土壤溶磷细菌的数量,并对土壤磷素起到活化作用。 关键词：生物炭;溶磷细菌;土壤有效磷;土壤碱性磷酸酶;红壤茶园     

过量施用磷肥和有机肥对土壤磷渗漏的影响

采用土柱培养的模拟试验方法,研究在不同磷水平土壤上大量施用磷肥和有机肥对土壤测试磷、土壤磷渗漏的影响及机理。结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥和有机肥后,土壤CaCl2-P、Olsen-P和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加;单位量磷肥或有机肥所增加土壤各形态磷量随土壤磷水平的增加而增大;随着磷肥和有机肥用量的增加,单位量磷肥或有机肥所增加各形态磷量也逐渐增大,差异均达到显著和极显著水平;施用磷肥和有机肥土壤磷的最大吸磷量（Qm）和土壤磷吸持指数（PSI）逐渐减少,土壤磷的吸附饱和度（DPS）逐渐增加;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤磷的吸附饱和度随着土壤磷水平的增加而增加。随磷肥和有机肥用量的增加,不同磷水平土壤磷的吸附饱和度逐渐增加、土壤磷的吸持指数下降、土壤磷的渗漏量逐渐增大;土壤磷渗漏量与土壤测试磷呈显著正相关;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤测试磷随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加。