不同制炭材料与温度对水稻生长发育影响

旨在找到适合南通地区秸秆生物质炭还田的最适条件。在南通科技职业学院试验基地,设7 组不同处理CK、3SD、4SD、5SD、3YM、4YM、5YM。测定生物质炭施用后稻田土壤的物理性状、养分含量、酶活性以及微生物群落结构的变化状况,采用水稻产量以及多指标的冗余分析评价不同制炭条件与生物质炭施用量对水稻生长发育的影响。结果表明,5SD 与5YM均能使水稻增产,分别为28.01%和29.86%,5SD对水稻增产效果更高;在成熟时期5SD与CK相比,对水稻生物量具有增产的效果增幅为65.99%;对稻田土壤微生物总量具有增幅效果为243.90%。而稻田土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤酶脲活性、土壤蔗糖酶活性均会降低,降幅为-41.01%、-82.78%、-48.92%、-57.29%。在本实验条件下施加500℃、水稻秸秆制成的生物炭对水稻的增产效果最好,而且还能改善土壤理化性质以及土壤酶活性。     

观叶秋海棠品质性状的综合评价

通过盆栽试验对收集保存的38个观叶秋海棠种类的15个观赏性和适应性指标进行观测统计,构建观叶秋海棠品质性状综合评价体系,为筛选和利用适宜产业化生产的种类提供依据。应用层次分析法对各评价因子的权重进行定量评价,其中株型、叶面斑纹颜色、生长势、叶面斑纹大小的权重值分别为0.2210,0.1368,0.1041,0.0880,所占比重较大。对38个观叶秋海棠种类进行K-Means聚类分析,将其划分为优、良、一般3个等级,筛选出17个株形丰满紧凑、叶色鲜艳、生长势强的优等级种类,综合性状符合选择目标。结果表明应用层次分析法和K-Means聚类法建立的评价体系,可以有效地对观叶秋海棠品种进行评价和分级,为进一步合理开发利用观叶秋海棠种质资源提供了一种相对科学严谨的方法。     

不同秸秆还田方式对北方超级稻氮素吸收利用的影响

以北方超级稻沈农265为试验材料,研究了秸秆直接还田和秸秆热解成生物炭施入对水稻氮素吸收利用的影响。结果表明:与常规生产相比,秸秆直接还田主要提高了水稻生育中期的叶、茎含氮量,但同时降低了后期穗氮素累积量,氮素回收率、生理利用率和氮肥农学利用率分别下降5.28%、11.65%和16.19%,使产量有降低趋势;少量秸秆生物炭施入有助于提高生育中后期叶、茎含氮量并促进穗氮素累积量增加,氮素回收率和氮肥农学利用率分别增加6.02%和7.71%,有增加产量的潜力;大量秸秆生物炭施入降低了叶、茎和穗含氮量,氮素回收率负向效应强度高达34.31%,但氮素生理利用率增加45.62%,不利于产量的提高。秸秆直接还田和大量秸秆生物炭施入对水稻氮素吸收有一定抑制作用且不利于产量的提升,少量秸秆生物炭施入则能提高水稻氮素利用率并增加产量。     

增施生物炭对烤烟生长及产量、质量的影响

通过田间试验,设置无机肥（T1）、生物有机肥（T2）、无机肥+生物炭（T3）、生物有机肥+生物炭（T4）4种不同的施肥处理,研究在无机肥和生物有机肥基础上分别增施生物炭对烤烟生长和产质量的影响。结果表明：（1）移栽期至团棵期,T3比T1鲜干重略有增多,T4比T2干重略有降低,但T4比T2鲜重显著降低了13.74%;团棵期至旺长期,T3比T1鲜重降低了6.55%,干重降低了11.87%,差异均显著,T4比T2鲜干重稍有降低;旺长期至打顶期,T4比T2鲜重显著增多了13.12%,T3比T1鲜重显著增多了18.33%,T4比T2及T3比T1的干重都有所提高,但差异均不显著;增施生物炭对烟株生长的影响为前期（旺长期之前）抑制、后期（旺长期之后）显著促进。（2）增施生物炭能够有效扩展烟株中上部烟叶面积,其中对中部烟叶扩展效果显著,T3比T1中、上部叶面积分别增大19.73%、0.90%,T4比T2分别增大9.39%、2.50%。（3）增施生物炭能提高烤前（生育期间）烟叶内部质体色素含量,降低烤后烟叶叶绿素含量和提高类胡萝卜素含量。（4）增施生物炭能显著提高上、中部烟叶的总糖含量,降低烟碱含量,使化学成分更协调,T3比T1上、中部烟叶总糖含量分别提高2.85%、11.85%,T4比T2分别提高1.88%、3.49%;T3比T1上、中部烟碱含量分别降低10.19%、29.61%,T4比T2分别降低16.61%、5.21%。（5）与单施无机肥相比,无机肥配施生物炭可分别使产量、产值、上等烟比例、中上等烟比例、均价提高5.06%、8.79%、8.98%、0.08%、3.58%,生物有机肥配施生物炭与纯施生物有机肥相比可分别提高2.07%、12.28%、10.88%、2.07%、10.00%,其中增施生物炭提高上等烟比例幅度最大。（6）生物炭与生物有机肥配施对烤烟产量和质量的提高效果最佳。     

生物炭与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响

为了探明不同生物炭用量与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响,以云烟87为试材,通过田间小区试验研究了9种不同的生物炭与氮肥配施比例对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响。结果表明:生物炭与氮肥配施能够调控烤烟的生长,促进烟株的生长发育,加快出叶速度,但施炭量与对烤烟生长的促进作用不呈正相关,当施炭量超过3 750 kg/hm~2、施氮量超过112.5 kg/hm~2时对烤烟生长的促进作用逐渐下降。生物炭与氮肥配施能够在一定程度上促进根系的发育,提高烤烟干物质积累量。生物炭与氮肥配施能够调节烤后烟叶的总糖与还原糖含量至最适范围内,降低烟叶淀粉含量,提高烟叶钾含量,有利于提高烟叶燃烧性。同时合理配施生物炭与氮肥也能改善烟叶的糖碱比、糖氮比、钾氯比使之趋近于适宜值,但当配施比例较低时即施炭量为3 000 kg/hm~2、施氮量为75.0kg/hm~2的配施比例不利于改善烤烟糖氮比以及钾氯比。综合来看,以施炭量3 750 kg/hm~2,施氮量112.5 kg/hm~2的配施比例适宜,烟株的生长发育较快,烤后烟叶的主要化学成分含量适宜。     

生物黑炭添加对黑土水分梯度处理玉米苗期生长的影响

土壤添加生物黑炭(Biochar)能够改变其理化性质,影响土壤水热动态和作物生长过程,关系到作物的产量。玉米是黑龙江省重要的粮食作物和经济作物,研究生物黑炭添加对玉米苗期生长过程的影响,可为改善东北春季冷凉条件下苗期玉米生长提供理论依据和技术支撑。利用人工气候箱,通过盆栽培养的方法,研究了不同生物黑炭添加条件下,水分含量梯度变化对玉米苗期生长过程的影响。结果表明:(1)土壤添加不同生物黑炭量(50g/kg和100g/kg)后,低有机质土壤和高有机质土壤均表现为22%的土壤含水量最有利于玉米幼苗生长,而田间持水量接近24%时有明显的抑制作用;(2)土壤有机质和生物黑炭对玉米苗期生长的影响存在叠加现象,低有机质土壤中施入生物黑炭l00g/kg促进玉米苗期生长效果最佳,而高有机质含量土壤中施入生物黑炭50g/kg促进玉米苗期生长效果最佳;(3)生物黑炭添加量相同时,相同土壤含水量条件下,通常高有机质土壤苗期生长相对较快。     

生物质炭配施蚯蚓粪对水稻产量及养分吸收的影响

生物质炭配施蚯蚓粪（BEC）可增加土壤碳氮投入,促进作物增产及营养元素的吸收利用。设置3个生物质炭用量梯度（B₀：0.0g/kg,B₁：6.0g/kg,B₂：30.0g/kg）和3个蚯蚓粪用量梯度（M₀：不施蚯蚓粪,M₁：1%蚯蚓粪,M₂：5%蚯蚓粪）,于2018和2019年进行盆栽试验,以研究BEC对水稻产量和营养元素吸收的影响。结果显示,2019年不同处理水稻各部位生物量均高于2018年,籽粒的氮和磷吸收量增加,但吸钾量在B₂和M₂处理中降低;2018和2019年籽粒生物量与BEC的碳投入量间呈极显著相关（P<0.01）;2019年籽粒生物量与氮投入量显著相关（P<0.05）;BEC产生的碳、氮投入量与氮素收获指数呈正相关,与2018年磷素收获指数间呈不显著负相关,与2019年钾元素收获指数呈显著负相关（P<0.05）,BEC对不同元素吸收利用的影响存在差异。生物质炭配施蚯蚓粪促进了水稻生长,有利于提高化学元素利用率,是培肥中低产田、提高作物产量和养分利用率的有效措施。     

生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响

采用盆栽试验研究了添加生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响。研究结果表明,水稻齐穗期剑叶叶绿素荧光参数最大光化学量子产量（Fv/Fm）、实际量子产量（Yield）、光化学淬灭（qP）和非光化学淬灭（NPQ）均随着生物炭用量的增加先增后减,以C2F处理叶绿素荧光参数为最高。从产量构成方面分析,C1F处理比对照每穴谷重提高了8%,C3F处理则比对照减少了约15%。说明添加适量生物炭可以提高PSⅡ反应中心的光能转换效率、潜在活性和开放比例,同时对过剩光能的耗散能力的增强,有利于减轻环境胁迫对光合作用的抑制,以增强光合系统反应中心的稳定性,从而改善和提高了作物的光合能力。生物炭对水稻后期光合能力的影响有利于促进水稻灌浆,提高每穗实粒数,使水稻增产。     

生物炭对不同浇水条件下冬小麦产量及水分利用效率的影响

为了探讨生物炭施用量在不同浇水条件下对冬小麦的增产效果,2015-2017年通过大田试验设置0(B0,CK),20(B20),40(B40),60(B60) t/hm²共4个生物炭施用量和不浇水(W0)、浇越冬水(W1)2个浇水处理,研究了生物炭施用量在不同浇水条件下对土壤含水量、土壤温度、土壤容重、冬小麦产量及构成因素以及水分利用效率的影响。结果表明,不浇水条件下,小麦产量及水分利用效率随生物炭施用量增加先增加后减少,当生物炭施用量为40 t/hm²时产量和水分利用效率均最高,比B0(CK)处理分别增加8.0%和8.2%;浇水条件下,小麦产量和水分利用效率随生物炭施用量增加而增加,B40和B60处理比B0(CK)分别增加7.4%,12.2%和8.0%,16.3%。不浇水条件下,当土壤含水量低于15%时,B60和B40处理下土壤水分含量低于其他处理;浇水条件下,施用生物炭可增加土壤水分含量,施用生物炭增加土壤贮水量、减少小麦生育期耗水量、降低土壤容重,浇水比不浇水增加容重降低幅度。不浇水条件下,生物炭明显提高返青期前土壤日平均温度,浇水使生物...     

生物炭表面水溶活性分子可以有效提高水稻的耐旱性

生物炭是一种可以改良土壤、增强作物产量和提升作物品质的新型农林废弃物再利用材料。本研究通过振荡方式制备生物炭浸提液,利用水培系统培养水稻幼苗,以20%PEG6000、300 mmol/L和500 mmol/L甘露醇模拟干旱胁迫,研究生物炭表面水溶活性分子对水稻幼苗抗旱性的影响。研究结果发现:生物炭浸提液可有效缓解干旱胁迫造成的水稻种子萌发和幼苗生长抑制,缓解叶绿素含量、鲜重及存活率的降低,同时可以降低体内的活性氧积累等。实时定量RT-PCR检测表明生物炭浸提液促进干旱胁迫响应标志基因的表达量。研究结果说明生物炭浸提液可以提高干旱胁迫下水稻幼苗的抗氧化能力,进一步提高水稻幼苗对干旱胁迫的耐受性。