秸秆及生物炭对砖红壤酸度及交换性能的影响

目的 探讨添加生物炭对先后2次施氮砖红壤N₂O排放的影响,为生物炭还田施氮技术提供科学依据。 方法 利用室内培养试验,按砖红壤风干土质量的0、1%和2%水平添加生物炭,各处理先后2次施入等量氮,施氮后观测土壤N₂O排放及土壤理化性质变化。 结果 土壤pH、阳离子交换量(CEC)和土壤有机碳、速效磷、速效钾和全氮含量随着生物炭添加量的增加而增加。第1次施氮后,生物炭添加促进土壤硝化作用,显著降低施肥后土壤NH₄⁺-N含量(P<0.05),增加土壤NO₃⁻-N含量。相比对照,添加生物炭显著降低第1次施氮后N₂O排放(P<0.05),降低幅度随生物炭用量增加而增加。第2次施氮,生物炭反而促进N₂O排放。综合2次施氮后N₂O的排放总量,相比对照,添加生物炭仍显著降低N₂O排放。 结论 施用生物炭显著改善土壤肥力,提高土壤保肥性能和减轻酸化程度。配合水分管理,可有效实现N₂O减排。     

秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响

通过探究秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响,为黄褐土粮食生产科学施肥提供指导.本研究选取不施肥(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)、化肥配施生物炭(NPKB)和化肥配施生物炭和秸秆处理(NPKBS),分析不同处理对作物产量、养分含量和氮肥利用率的影响.结果 表...     

连续不同施肥对土壤团聚体影响的研究

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t探讨不同生物炭添加对山原红壤团聚体结构的影响。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t以山原红壤(CK)为对照,选用不同比例的秸秆生物炭(0、1%和1.5%),添加到施用相同量猪粪的山原红壤中,研究山原红壤团聚体结构的改变。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t与CK相比,随着生物炭量的增加,>0.25 mm水稳性团聚体的含量(WSA_0.25)和>0.25 mm机械稳定性团聚体的含量(MSA_0.25)分别增加了26.15%、30.45%和31.48%,10.11%、10.32%和10.59%;土壤团聚体平均质量直径(MWD)则分别降低20.41%、4.08%和3.06%,但炭粪处理的MWD值和CK差异不显著;土壤团聚体破坏率(PAD)分别显著降低了18.03%、22.57%和22.55%;水稳性团聚体分形维数(D)分别降低到2.70、2.69和2.68;通过分形维数和>0.25 mm团聚体含量的回归分析以及土壤有机质和WSA_0.25的相关分析,分形维数和土壤有机质用于表达土壤团聚体含量和稳定性是合理的。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\t生物炭和猪粪配施显著提高了土壤水稳性团聚体的含量和稳定性。\t\t\t\t     

几种改良措施对酸化茶园土壤理化性质和微生物群落结构的影响

茶园土壤酸化是制约茶树可持续生产的重要因素,通过田间小区试验分析比较几种措施对茶园土壤的改良效果,以期为茶园酸化土壤改良提供科学依据。试验设置7个处理：全量化肥（常规施肥,NPK）、全量化肥+10 t•hm^-2生物质炭（NPK+BC10）、有机肥替代50%化肥（OM50）、有机肥替代50%化肥+2 t•hm^-2生石灰（OM50+Lime）、有机肥替代50%化肥+10 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC10）、有机肥替代50%化肥+20 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC20）、有机肥替代50%化肥+40 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC40）。连续施用2年后,对茶园土壤酸度、养分和微生物群落进行测定。与NPK相比,OM50+Lime、OM50+BC20和OM50+BC40处理土壤pH分别显著提高1.10、0.49和0.68,盐基饱和度分别显著提高114.01%、55.92%和58.62%。OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理的土壤有机碳含量分别比NPK处理显著增加了29.68%、41.04%和59.37%。不同处理对土壤硝态氮含量无显著影响,OM50、OM50+BC20和OM50+BC40处理的铵态氮含量比NPK处理分别显著提高了40.27%、44.77%和41.77%。NPK+BC10、OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理能显著提高土壤微生物活性、微生物群落物种丰富度、多样性和均一性。OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理显著降低了真菌/细菌比例,表明这3个处理短期内增加了红壤茶园土壤生态系统稳定性,但OM50+Lime处理的革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌比例显著低于对照处理,表明施用生石灰处理的土壤微生物受到的环境胁迫程度高于其他处理。总之,OM50+Lime、OM50+BC20和OM50+BC40处理对酸化茶园土壤有较好的改良效果,OM50+BC20和OM50+BC40处理对土壤微生物群落性质方面的改良效果更佳。综合考虑改良效应及成本,OM50+BC20为最佳改良方案。     

秸秆生物炭还田促进作物吸收氮素的机理

生物炭本身含有一定量的养分元素,还田后可以促进作物生长,其培肥土壤的作用也逐渐受到重视。此外,生物炭作为一种外源添加物,还田后还可以引起土壤物理、化学性质的变化,影响微生物的生长代谢以及群落结构,这些因素的变化都会影响作物对氮元素的吸收。笔者以“植物的吸氮行为”为切入点,根据已有的关于生物炭还田促进作物生长的研究进行归纳总结,综述了生物炭还田对土壤氮库储存、微生物氮循环、挥发性氮元素的流失以及土壤氮素的淋溶的影响。调研发现,生物炭还田不仅可以直接提供有效态氮素供作物吸收利用,其自身的特殊结构对减少氮素淋失、增加土壤氮库储存都具有一定的积极影响。本文系统的总结了农作物秸秆生物炭还田促进作物对氮元素吸收的机理,以期为优质还田生物炭的制备提供参考。     

生物质热解炭化的关键影响因素分析

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t研究生物质炭的制备原料与温度对其酸碱度及盐基离子含量的影响。 \t\t\t\t \t\t\t\t \t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t选用禾本科、豆科、乔木和椰丝共10种生物材料,研究在300、500和700℃ 3种温度下制备的生物质炭酸碱度及盐基离子含量的差异。 \t\t\t\t \t\t\t\t \t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t生物质炭的酸碱度及盐基离子含量因热解温度和制备原料的不同而有明显的不同。同种制备原料下,随着热解温度升高,生物质炭的碱度显著增加,从中和土壤酸度而言,高温热解制备的生物质炭效果较好。同一热解温度下,豆科的盐基离子含量相对较高,更适合用于补充土壤盐基含量。 \t\t\t\t \t\t\t\t \t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\t综合考虑制备难度、温度间的差异性和制碳率等,建议用大豆于500℃下制备的生物质炭来改良海南盐基不饱和的酸性土壤。\t\t\t\t     

茶渣生物质炭对茶园土壤有机碳及其活性组分的影响

为探究生物质炭对茶园土壤有机碳含量及其稳定性的影响,将茶渣在500℃下制成生物质炭,针对雅安名山区3种典型茶园土壤（紫色土、水稻土和黄壤）进行112天的室内培养试验,包括CK,0.5%,1%,2%和4% 5种炭土比,共计15个处理,在培养的第1,2,7,30,60,112天取样测定。结果表明：茶渣生物质炭输入能显著增加紫色土、水稻土和黄壤总有机碳（TOC）含量和稳定性,且随添加比例的增加而增加,培养结束时3种土壤TOC的增幅范围依次为15.97%~96.64%,13.01%~72.36%和15.29%~321.43%,其中对黄壤TOC含量的提升作用最大;生物质炭加入后3种茶园土壤的微生物量碳（MBC）、水溶性有机碳（WSOC）和易氧化有机碳（ROC）含量也得到显著提升,到培养结束时3种土壤MBC含量变化最大的是紫色土,增幅范围为12.97%~40.35%,WSOC和ROC含量变化最大的均为黄壤,增幅范围分别为12.50%~50.00%和5.66%~54.72%;茶渣生物质炭显著提升了3种土壤有机碳的氧化稳定性,且随添加比例的增加而增强,紫色土、水稻土和黄壤的氧化稳定系数提升范围分别为28.07%~146.66%,44.79%~225.66%和447.18%~1 941.19%。     

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。     

炉渣与生物炭配施对稻田土壤性质及微生物特征的影响

稻田土壤微生物种类多、数量大,是土壤有机碳矿化的驱动者和有机碳库的固持者。以福州平原稻田为试验样地,分别施加生物炭、炉渣、生物炭+炉渣3种处理,测定分析不同处理对稻田土壤理化性质、微生物数量及有机碳含量的影响,旨在探究稻田土壤微生物在土壤碳库稳定方面的作用。结果表明:(1)炉渣与生物炭施加能够增加稻田土壤微生物数量,提高土壤真菌/细菌比值,有利于土壤碳库稳定性,其中混合施加效果更为显著。(2)3种施加处理均使早稻拔节期真菌数量及真菌/细菌比值显著升高,其中真菌/细菌比值分别提高0.016,0.015,0.018,同时使晚稻乳熟期厌氧细菌数量显著增加。生物炭单一施加及混施处理使晚稻拔节期好氧细菌数量显著升高。混施处理使早稻乳熟期好氧细菌数量显著升高(p<0.05)。(3)炉渣施加处理显著提高了早稻乳熟期土壤DOC的含量,生物炭施加处理显著提高早稻乳熟期土壤SOC含量,混施处理使早稻拔节期土壤SOC含量显著升高,使晚稻拔节期土壤DOC显著升高(p<0.05),并且早、晚稻拔节期有机碳含量显著高于乳熟期。(4)稻田土壤理化性质、微生物数量及有机碳含量三者相互影响,早稻土壤pH与土壤MBC含量呈显著负相关,与真菌数量呈极显著正相关(p<0.01)。晚稻土壤含水量与DOC、好氧细菌、厌氧细菌、真菌呈正相关。MBC与厌氧细菌呈显著负相关(p<0.05)。     

生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

针对灌耕风沙土养分贫瘠,保水保肥性能差等突出问题,采用田间微区定位试验,研究不同施用量生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响。试验设置5个处理:(1)不施炭(CK);(2) 22.5 t·hm-2生物炭(1%BC);(3) 67.5 t·hm-2生物炭(3%BC);(4) 112.5 t·hm-2生物炭(5%BC);(5) 225.0 t·hm-2生物炭(10%BC)。五年定位试验结果表明:与对照相比,施用生物炭能显著降低灌耕风沙土土壤容重降低了2.8%～12.6%;生物炭施用显著增加灌耕风沙土土壤全氮、有机质、速效钾及阳离子代换量含量,分别增加了7.9%～28.6%、47.2%～148.3%、8.9%～29.6%、6.7～19.8%;生物炭施用玉米产量提高了10.2%～42.1%。研究表明,施用生物炭能有效改善灌耕风沙土的土壤质地和养分状况,提高灌耕风沙土土壤肥力,增加作物产量。