模拟酸雨胁迫对赤红壤磷素形态特征的影响

通过田间小区模拟酸雨实验,研究酸雨胁迫下赤红壤不同磷素形态变化的方向和程度。结果表明,原位模拟酸雨影响下,一定强度(pH≥4.0)的酸雨胁迫能有效促进有效磷的释放,而当pH<4.0强度酸雨胁迫时有效磷的释放随pH值降低逐渐受到抑制。随酸雨酸度的增强,土壤酸性磷酸酶和微生物量磷均呈现先升高后降低的变化趋势,可见一定强度酸雨胁迫能促进溶磷微生物和磷酸酶活性,而当高强度酸雨胁迫时土壤微生物活动逐渐受到抑制。无机磷组分中Al-P、Ca-P和Fe-P含量均随酸雨酸度的增强而降低,土壤O-P含量没有显著变化。相关分析发现,有效磷含量与微生物量磷、酸性磷酸酶呈极显著正相关,表明此时土壤有效磷变化与有机磷矿化关系最为密切。有效磷含量与各种形态无机磷(Al-P、O-P、Ca-P和Fe-P)含量之间也有较强的正相关性,表明土壤生态系统磷素转化是一个自我调节的动态平衡过程,且在一定条件下可以相互转化。     

施用生物炭对红壤中不同形态钾含量及小白菜生长的影响

为研究施用生物炭对南方红壤不同形态钾含量及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,设置0%C(CK)、1%C、2%C、4%C和正常施用钾肥(K)5个处理,并土培种植"热绿二号"小白菜。结果表明:与对照(CK)相比,土壤中水溶性钾、交换性钾、非交换性钾的含量在施用生物炭后分别提高12.6%～51.8%、13.3%～43.5%、10.3%～26.1%。4%C处理相比施用正常水平钾肥对各种形态钾增加量最接近。土壤pH、速效磷、速效钾和有机质含量显著提高,其中pH增加0.06～0.25;同时,阳离子交换量、交换性钙、镁含量也显著提高,而交换性铝含量显著降低,降幅达到87%～98%。此外,施用生物炭提高了小白菜的生物量、叶片数、株高和鲜质量等农艺性状。     

不同利用方式红壤磷素积累与形态分异的研究

研究了不同利用方式红壤磷素积累、无机磷组分分异特点及各组分无机磷周年动态变化。结果表明:红壤全磷积累量表现为红壤旱地(804mg/kg)>红壤稻田(569mg/kg)>红壤茶园(459 mg/kg);红壤旱地Fe-P、A l-P、Ca2-P、Ca8-P和O-P的含量显著高于红壤稻田和红壤茶园,而Ca10-P的含量则差异不显著。施磷对所有组分无机磷周年动态变化产生影响;不同施磷方法对红壤磷素积累量以P+稻草处理>P处理>CK。积累的磷转化为各组分无机磷的转化量以Fe-P为最高,而转化率以Ca2-P、Ca8-P、A l-P较高。     

夏季设施菜田生物炭施用对填闲作物甜高粱磷素吸收及土壤碳磷形态的影响

针对集约化设施菜田夏季土壤磷素淋失严重的问题,本文研究了不同用量生物炭(0％,0.5％,2％,4％,8％)施用下填闲作物(甜高粱)对阻控和缓解磷淋失以及减少磷累积的规律.结果表明,2％生物炭处理更有利于甜高粱的生长,随着生物炭用量增加,饲用甜高粱生物量以及吸磷量均出现先增加后减小的特点.4％和8％处理显著增加了土壤有机...     

模拟降水条件下生物炭对酸性红壤理化性质的影响

【目的】明确降水条件下生物炭对红壤理化性状的影响。【方法】采用室内模拟降水的方法,将以花生壳为原料在400℃热解制备的生物炭施入红壤,在气温25-30℃、单次降水量20 mm条件下进行连续试验约20 d,分析生物炭对施肥和未施肥红壤的速效钾（SAK）、速效磷（SAP）、铵态氮（SAN）、硝态氮（SAN）、有机碳（SOC）、活性铝（SAA）以及pH值在降水前后的变化。共设8个试验处理：未施肥+未施C（CK）、未施肥+1%生物炭（C1）、未施肥+2%生物炭（C2）、未施肥+3%生物炭（C3）;施肥+未施C（F）、施肥+1%生物炭（FC1）、施肥+2%生物炭（FC2）、施肥+3%生物炭（FC3）。施肥土壤施用KH₂PO₄ 0.14 g·kg^-1、KNO₃ 0.51 g·kg^-1、NH₄NO₃ 0.80 g·kg^-1和Ca(NO₃)₂ 0.95 g·kg^-1。【结果】施用生物炭的红壤,其速效钾、速效磷、硝态氮、铵态氮、活性铝、有机质和pH等指标在降水后均有较大变化,且不同生物炭用量对红壤理化性质的影响存在较大差异。施用3%生物炭时,土壤理化性质在降水前后变化最为显著,C3处理的pH值比CK处理提高了0.60个单位,速效钾的下降幅度比CK少9.5%,速效磷、硝态氮的下降幅度分别比CK高出33.2%和40.5%,有机碳和铵态氮则没有明显变化,活性铝下降了91.1%。而降水后FC3处理的pH值比F处理提高了1.09个单位,速效钾的下降幅度比对照少10.3%,速效磷和硝态氮的下降幅度分别比F处理高23.4%和21.9%,有机碳和铵态氮的增幅分别比F处理高23.6%和5.4%,活性铝下降了94.8%。【结论】在降水条件下,生物炭有利于酸性红壤保持适宜的速效钾含量,提高土壤pH值和有机碳含量,以及能大幅降低土壤活性铝浓度,且对施肥后酸性红壤理化性质的影响更明显。     

添加生物炭对土壤磷素有效性影响研究进展

磷固定是土壤磷素生物有效性降低重要因素.生物炭因其独特理化性质,对提高土壤磷素可利用性、降低土壤磷素固定、减少磷肥施用、促进农业可持续发展以及生态环境保护具有重要作用.生物炭作为长效缓释磷资源,可降低土壤对磷吸附,增加微生物数量和酶活性,减少磷淋溶.文章综述在添加生物炭后土壤的pH、微生物、吸附和截留磷作用特征,讨论生...     

高磷条件下腐殖酸和生物炭配施对土壤磷素转化的影响

研究腐殖酸和生物炭2种调理剂配合施用对土壤磷素吸收与转化的影响,设空白对照、生物炭、腐殖酸、腐殖酸+生物炭、腐殖酸+1/2生物炭、1/2腐殖酸+生物炭共6个处理。结果表明,在腐殖酸和生物炭配施不同处理中,腐殖酸+生物炭处理对于降低土壤总磷、有效磷、水溶性磷含量效果较好,可以减少土壤中磷素积累;腐殖酸+1/2生物炭处理既促进了作物对有效磷源Ca_2-P的吸收,提高了各磷组分之间的转化,也促进了土壤磷素向Fe-P、O-P转化,有利于降低土壤磷素负荷;1/2腐殖酸+生物炭处理可以促进土壤磷素向Ca_8-P、Fe-P转化。     

生物炭对甜高粱形态特性的影响

[目的]明确生物炭对甜高粱生长发育的影响以及生物炭施用的最佳比例.[方法]研究了不同浓度的生物炭对高粱不同时期的株高、绿叶数、主茎节数、茎基数、干重和鲜重的影响.[结果]生物炭对甜高粱部分性状有显著影响,并且部分性状与生物炭用量存在良好的线性关系.[结论]为实现作物的高产优质高效栽培提供了理论依据.     

不同原料生物炭对酸性红壤氮素转化及理化性质的影响

为探究施用不同原料生物炭对酸性土壤改良及氮素矿化作用和硝化作用的影响,以酸性红壤为供试土壤,添加水稻秸秆、稻壳及木屑3种原料制备的生物炭,开展为期50 d的室内培养试验.设置空白对照(CK)、单施化学肥料(F)、水稻秸秆生物炭+化学肥料(B1)、稻壳生物炭+化学肥料(B2)、木屑生物炭+化学肥料(B3)共5个处理,测定...     

废菌棒生物炭对亚热带红壤 温室气体排放的影响

为探究生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响,研究以亚热带红壤为研究对象,通过短期盆栽试验,采用静态箱-气相色谱法,探讨对照(CK)、化肥(F)、低炭(LB)、高炭(HB)、低炭+化肥(LBF)、高炭+化肥(HBF)6种不同处理下土壤温室气体的排放规律。研究结果表明:(1)二氧化碳(CO_2)平均排放通量范围为:-189.81～-97.34 mg/(m~2·h),施用生物炭可以降低CO_2的排放通量,且与生物炭施用量呈正相关,平均降幅为54.62%;(2)施用生物炭可以降低甲烷(CH_4)的排放通量,而且生物炭施用量越大、效果越显著,配施化肥则会减弱抑制作用;(3)施用生物炭可以降低氧化亚氮(N_2O)排放量,与对照相比低炭、高炭N_2O累积排放量分别降低1.67倍、1.97倍,配施复合肥则会减弱抑制作用;(4)生物炭能够显著降低综合温室效应(GWP),生物炭施用量越大,对综合温室效应的抑制作用越明显,低炭、高炭处理GWP较对照组分别降低了232%、319%。配施化肥则会减弱抑制作用。短期施用生物炭可以降低亚热带红壤CO_2、CH_4和N_2O排放通量与综合温室效应,且生物炭施用量越大,效果越佳,配施化肥,则效果减弱。     

减肥条件下生物炭施用方式对土壤肥力及酶活性的影响

为研究生物炭逐年施加和一次性施入4年后对土壤肥力和酶活性的影响,采用定位试验设置100%（F1）、80%（F2）和60%（F3）推荐施肥量的三种施肥水平×四种施炭量（CK：0 t·hm^-2,B1：2.6 t·hm^-2·a^-1,B2：13 t·hm^-2,B3：26 t·hm^-2）共12个处理,分析土壤氮磷钾养分含量和酶活性指标的变化,其中B1处理逐年施加,B2和B3处理一次性施加。结果表明生物炭对土壤氮素提高效果显著,其中全氮含量较对照处理提高23.08%~52.25%,硝态氮含量是对照的1.80~2.46倍,并随施炭量提高而增加,提升效果优于铵态氮。60%推荐施肥条件下,施加13 t·hm^-2和26 t·hm^-2生物炭土壤速效磷含量分别高于不施炭对照84.99%和159.23%。土壤全钾含量未因生物炭加入发生显著变化,但是速效钾含量较对照提高了18.99%~61.24%。土壤酶活性主要受生物炭施加方式的影响：逐年施加生物炭（B1）显著提高了酸性磷酸酶活性,但降低了土壤脲酶和过氧化氢酶活性,而一次性施炭可提高土壤脲酶活性。研究表明,生物炭对土壤氮磷肥力和速效钾肥力均有一定的提升效果,其中对氮素的提高效果最理想,可弥补减肥40%引起的土壤氮素降低。逐年施炭对土壤酶活性影响显著,新鲜生物炭中所含物质是影响酶活性的主要因素。     

玉米秸秆炭对红壤镉吸附及养分含量、赋存形态的影响

为明确玉米秸秆炭添加对土壤重金属镉(Cd)的吸附固持及主要养分元素N、P形态转化的影响,以土壤质量0%、2%、4%和8%的比例向红壤中加入玉米秸秆生物质炭材料,混合后培养35 d,通过等温吸附实验探究玉米秸秆炭施加对红壤中Cd~(2+)吸附的影响及其作用机制,并结合逐级化学提取法对红壤养分元素N、P和K的生物可利用性及其赋存形态变化进行研究。结果表明,玉米秸秆炭的施加能增加红壤p H值和有机碳总量,并显著提高红壤上Cd~(2+)的吸附量,Freundlich和Langmuir方程均能够较好拟合该等温吸附过程(R20.90);SEM-EDAX分析表明生物质炭吸附了部分土壤中的Cd~(2+),在p H 4~8范围内,土壤p H值的增大促进了红壤对Cd~(2+)的吸附;土壤悬液Zeta电位结果表明玉米秸秆炭的施加增加了土壤表面的负电荷量,使得红壤通过静电吸附作用结合更多的Cd~(2+)。此外,生物质炭的施加提高了土壤中离子交换态磷(KCl-P)、离子交换态氮(IEF-N)和速效钾含量,土壤中不同形态磷(Ca-P、Fe-P)含量随着生物质炭的增加均呈现上升趋势,而土壤中总可转化态氮(TTN)的含量则变化不明显。以上结果表明,玉米秸秆炭的施用能有效降低重金属污染土壤的环境风险,提高土壤质量。     

红壤微生物量磷与土壤磷之间的相关性研究

对８ 种肥力水平差异较大的红壤进行了微生物量磷与土壤磷之间的相关性研究⒚结果表明,红壤微生物量磷与土壤全磷、土壤有机磷以及土壤速效磷之间存在明显正相关⒚红壤微生物量磷尤以与土壤速效磷关系最为密切,提示两者之间存在某种动态平衡;同时,要提高红壤固定磷的利用率,可通过刺激土壤微生物的生长,促进微生物对红壤磷的周转和循环来实现⒚     

生物质炭对红壤性质和黑麦草生长的影响

为了解生物质炭施用对红壤性质的改良效果,采用盆栽试验研究不同生物质炭投入量对2种不同肥力水平红壤质量指标的影响,探讨生物质炭施用对黑麦草生长的影响.结果表明:红壤施用生物质炭不仅大大提高了土壤碳库,还可降低土壤酸度,增加土壤pH值和盐基饱和度,提高土壤水稳定性团聚体数量,增加土壤速效磷、速效钾和有效氮,增强土壤保肥能力,改善植物生长环境,促进黑麦草的生长;生物质炭施用量为10和50 g·kg-1时,经1年的培养试验后2个研究土壤的有机碳、速效P、速效K和盐基饱和度分别比对照增加31%～744%、14%～215%、6%～110%和17%～82%,pH值增加0.11～0.40个单位;生物质炭的改善作用在肥力水平较低的土壤上明显高于肥力水平较高的土壤,改善效果随生物质炭用量的增加而增加,而在肥力水平较高的土壤中,高量施用生物质炭(200 g·kg-1)可导致土壤微生物生物量下降,对黑麦草的生长产生轻微的抑制作用.     

生物炭-化肥配施对稻田土壤氮磷迁移转化的影响

在控制外源氮输入量相同的前提下,通过设置不同梯度生物炭配施量[N1+B0(磷酸氢二铵750 kg·hm~(-2));N_2+B5(磷酸氢二铵583 kg·hm~(-2)+生物炭5000 kg·hm~(-2));N3+B10(磷酸氢二铵416 kg·hm~(-2)+生物炭10 000 kg·hm~(-2));N0+B20(生物炭20 000 kg·hm~(-2))],探讨无机肥减量配施生物炭对土壤氮、磷动态变化的影响。结果表明:4种处理土壤NH_4+-N和TP浓度均呈单峰变化趋势,分别于施肥后第9 d(NH_4+-N)、25 d(TP:N0+B20、N1+B0)和55 d(TP:N_2+B5、N3+B10)达到峰值;N_2+B5和N3+B10处理土壤NO3--N浓度呈双峰变化趋势,于施肥后第10 d和55 d达到峰值,而N0+B20和N1+B0处理土壤NO3--N浓度施肥初期(1～10 d)基本保持稳定状态,之后缓慢下降至稳定水平;N1+B0处理土壤TN浓度在施肥后1～55 d内缓慢下降,此后呈单峰变化趋势,于施肥后第85 d达到峰值;N_2+B5、N3+B10和N0+B20处理土壤TN浓度呈双峰变化趋势,分别于施肥后的第9 d和85 d达到峰值。与单施无机肥N1+B0处理比较,配施生物炭N_2+B5、N3+B10和N0+B20处理土壤TN和TP浓度分别提高了11.1%、33.3%、11.1%和40.0%、40.0%、40.0%,土壤脲酶和磷酸酶活性分别提高了25.0%、30.0%、10.0%和9.76%、18.3%、15.9%,表明生物炭较化肥具有更持久肥效。施肥初期,配施生物炭可提高土壤氮磷比;水稻成熟期,配施生物炭处理田面水氮磷比显著高于单施无机肥处理,能够持续地给水稻提供营养。N3+B10处理下水田面源污染物NO3--N、NH_4+-N、TN和TP的输出负荷分别降低了29.6%、48.1%、49.7%和50.0%,是较适合东北黑土区水田的施肥方式。     

施磷对灌耕草甸土无机磷形态和有效磷的影响

为探讨磷肥品种和施磷方式对灌耕草甸土无机磷形态和有效磷含量的影响,设置重过磷酸钙基施(TSP-B)、磷酸一铵基施(MAP-B)、聚磷酸铵基施(APP-B)、磷酸一铵滴施(MAP-D)、聚磷酸铵滴施(APP-D)和不施磷肥(CK)6个处理,室内培养120 d分别测定各土层无机磷和有效磷含量。结果表明：三种磷肥基施处理显著提升5～20 cm土层无机磷总量以及0～20 cm土层有效磷和Ca₂-P含量,而Ca₈-P含量仅在5～10 cm土层中显著增加(P<0.05)。TSP-B和MAP-B处理显著增加了0～5 cm和10～20 cm土层中Fe-P含量以及5～10 cm和10～20 cm土层中Al-P含量(P<0.05)。与MAP-B和APP-B处理相比,MAP-D和APP-D处理均显著增加了0～5 cm土层中无机磷总量及有效磷、Ca₂-P和Ca₈-P含量,且APP-D处理无机磷总量、有效磷含量和Ca₂-P含量均显著高于MAP-D处理(P<0.05)。灌耕草甸土无机磷中...     

不同施肥处理下红壤旱地速效磷时空变化及其影响因子

在不同施肥处理下,利用田间试验,研究了2007年3、5、7、9和11月湖南地区红壤旱地土壤速效磷含量的时间变化和剖面中的垂直变化.结果表明:各处理小区土壤中速效磷的含量均在表层较高,而底层较低;土壤速效磷含量在3月至9月和9、11月分别呈降低-升高的趋势,其中在3月份氮磷配施处理表层土壤的含量最高,达12187 mg·kg-1.土壤有机质、团粒结构以及pH值均是影响土壤速效磷含量的重要因子,其中有机质和速效磷含量间呈显著正相关(P<005).红壤有机质含量较低,生产中应增加有机肥的施用量;对照小区各层土壤团聚体与速效磷含量呈指数曲线变化.     

磷强化米饭残渣生物炭对土壤中Cd的稳定化

为探讨磷强化生物炭材料的环境应用,将餐厨米饭残渣掺杂磷酸二氢钙后在600℃下进行缺氧热解制成磷强化餐厨米饭残渣生物炭（EFB）,同时制备未强化生物炭（FB）,并对其进行表征;此后,将两种生物炭分别按0（对照CK）、1%和3%的比例施于Cd污染土壤（总Cd含量14.47 mg·kg^-1）中,进行30 d的培养试验和30 d的小芥菜盆栽试验,以探究FB和EFB对污染土壤中Cd稳定化的影响。结果表明：相比于FB,EFB具有较高含量的磷和较多的焦磷酸钙、三斜磷钙石和羟基磷灰石等磷酸盐矿物,且这些磷酸盐矿物能通过表面沉淀的方式降低Cd的迁移能力。相比于CK,添加FB和EFB能提升土壤pH和电导率,降低土壤有效态Cd含量,促使Cd从弱酸提取态和可交换态向可氧化态和残渣态转化,促进土壤磷素供给和小芥菜生长,并以3% EFB处理效果最为显著。盆栽实验中,与CK处理相比,1% FB、3% FB、1% EFB和3% EFB处理使小芥菜茎叶干质量分别提高了44.28%、136.53%、91.88%和189.67%,小芥菜茎叶部位的Cd含量分别降低了38.17%、81.74%、74.59%和91.08%。研究表明,将餐厨米饭残渣制备为生物炭材料FB和EFB,均可促进污染土壤Cd的稳定化,且EFB的应用效果更为显著。     

不同肥力塿土、棕壤磷酸酶活性对土壤培养温度和含水量的响应

为研究土壤培养温度,含水量和肥力差异对土壤磷酸酶活性的影响,采用室内培养,以不同肥力(CK、NPKM)长期定位试验土壤(塿土、棕壤)为供试土壤,分别设定3个培养温度(-20、4和25℃)和3个水分处理(10%、25%和40%),避光培养2个月,测定土壤磷酸酶活性变化。结果表明:1)土壤磷酸酶活性变化对培养温度响应不敏感;2)培养的土壤含水量显著影响土壤磷酸酶活性变化,且与土壤肥力关系密切。对于含水量25%处理,低肥力CK在土壤含水量为40%时,磷酸酶显著增加50%以上;3)土壤有机磷浓度与土壤磷酸酶活性呈正相关,相同土壤有机磷浓度时,棕壤的磷酸酶活性始终大于塿土。因此,土壤水分是影响低肥力土壤有机磷积累-矿化动态平衡的重要因素,而有机磷浓度是决定土壤磷酸酶活性主要因素之一。     

铅污染下旱地红壤酸性磷酸酶活性的变化

采用磷酸苯二钠比色法测定旱地红壤酸性磷酸酶活性,研究外添不同含量单一重金属Pb在不同培养时间土壤酸性磷酸酶活性的变化.结果表明:当Pb含量低于200 mg.kg-1时,土壤酸性磷酸酶活性随Pb浓度的提高而增强;当Pb含量高于200 mg.kg-1时,土壤酸性磷酸酶活性则随Pb含量的提高而逐渐降低,且Pb含量越高土壤酸性磷酸酶活性越低.Pb含量为200 mg.kg-1时酸性磷酸酶活性达到峰值,因此200 mg.kg-1可作为酸性磷酸酶活性转变的Pb表征临界浓度.此外,培养20 d前土壤酸性磷酸酶活性随培养时间的延长而逐渐增强,培养20 d后随培养时间的延长土壤酸性磷酸酶活性逐渐下降.因此第20天酸性磷酸酶活性最强,可作为受Pb胁迫的临界期.