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[期刊] 中国农业科学
[作者]
肖婧 徐虎 蔡岸冬 黄敏 张琪 孙楠 张文菊 徐明岗
【目的】大量研究表明农田施用具有特殊理化性质的生物质炭对作物产量具有显著影响,采用大样本统计方法量化生物质炭自身特性及施用管理措施对作物产量的影响程度。【方法】通过收集全球范围内公开发表的97篇生物质炭施用与土壤改良、作物生长有关的相对独立研究,共获得匹配数据819组。运用数据整合分析方法(Meta-analysis)量化生物质炭自身特性(原料、制备温度、C/N、pH)在人为施用管理(施用量与施用时长)、土壤属性(质地和酸碱度)等条件下对作物产量变化的影响。【结果】统计分析表明,与不施用生物质炭相比,施用
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
周加顺 郑金伟 池忠志 刘晓雨 潘根兴 郑聚锋 李恋卿 张旭辉 程琨
［目的］研究一次性、大量施用生物质炭对作物产量和养分吸收的影响及其影响的年际变化，为生物质炭农田施用提供科学依据。［方法］该试验是两因素随机区组设计，因素一为生物质炭，包括０（Ｃ０）、２０（Ｃ２０）和４０（Ｃ４０）ｔ·ｈｍ～（－２）３个施用水平；因素二是氮素施用，包括施用（Ｎ１）和不施用（Ｎ０）２个水平，共６个处理（Ｃ０Ｎ０、Ｃ２０Ｎ０、Ｃ４０Ｎ０、Ｃ０Ｎ１、Ｃ２０Ｎ１和Ｃ４０Ｎ１），每处理３个重复。观测了施用生物质炭后２０１０年水稻、２０１４年水稻和２０１５年小麦产量及氮、磷和钾养分吸收的变化。［结果］相同的生物质炭施用水平下，氮肥施用显著增加了２０１０年水稻、２０１４年水稻和２０１５年小麦．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
曾廷廷 蔡泽江 王小利 梁文君 周世伟 徐明岗
【目的】施用石灰是改良土壤酸度获得作物增产的传统而有效的方法之一,整合分析石灰增加作物产量的效应和原因,对科学合理施用石灰维持作物高产提供指导。【方法】收集已公开发表有关石灰改良酸性土壤的文献数据,建立土壤p H和作物产量/生物量数据库。分析土壤初始p H(3.1—6.6)、作物类型(粮食作物、经济作物)、石灰施入量(6 000 kg·hm-2)和石灰类型(生石灰、熟石灰、石灰石粉)下,作物的增产率。【结果】与不施石灰相比,酸性土壤上施用石灰可提高作物产量,增产幅度为2%—255%,粮食类作物和经济类作物
[期刊] 华北农学报
[作者]
胡诚 刘东海 乔艳 刘友梅 李双来 陈云峰
为了研究长期施用生物有机肥对土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和小麦产量的影响,在中国农业大学曲周试验站进行了7年的施用15.0,7.5 t/hm2有机肥(包括EM堆肥、EM鸡粪肥和传统堆肥)、施用化肥和对照处理的田间试验。结果表明,随着有机肥用量的提高,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性和小麦产量增加。施用化肥也可以提高作物产量与土壤脲酶的活性。土壤脲酶的活性在不同施肥处理中的变化趋势是:对照<化肥处理<堆肥处理。土壤碱性磷酸酶与过氧化氢酶活性在不同施肥措施中的变化趋势是:化肥处理<对照<堆肥处理。不同
关键词：
生物有机肥 土壤酶 作物产量
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨欣润 许邶 何治逢 吴婧 庄睿花 马超 柴如山 Yusef Kianpoor Kalkhajeh 叶新新 朱林
【目的】农田中施用腐秆剂能否有效地促进秸秆腐解和养分释放,进而提高作物产量一直存在争议。在全国尺度上,整合分析腐秆剂田间施用的秸秆促腐和作物增产效果,探明不同气候和土壤状况、秸秆特征以及还田条件下腐秆剂施用对还田秸秆降解和作物产量的影响,为科学合理地使用腐秆剂提供指导。【方法】本研究利用整合分析的方法(meta-analysis),系统分析了2001—2019年公开发表的腐秆剂田间应用相关研究论文(共89篇,含腐秆剂促腐秸秆数据63条、腐秆剂提高作物产量数据207条),探讨了气候类型、还田条件、秸秆种类、还田初始碳氮比(C/N)、土壤pH和土壤有机质(SOM)含量等6方面因素对腐秆剂促腐和增产作用的影响。【结果】研究发现,与不施腐秆剂相比,施用腐秆剂总体上可有效促进还田秸秆的降解,但在温带大陆性气候地区,秸秆还田初始C/N≤15以及土壤为中性时,腐秆剂的促腐效应却不显著,效应值的范围分别为-0.010—0.716、-0.302—0.568和-1.01—0.475;还田条件、秸秆种类和SOM含量会显著影响腐秆剂的促腐作用强度。类似地,腐秆剂的田间施用对作物产量的作用总体也表现为显著提升,但在土壤为中性时腐秆剂的增产作用并不稳定,其效应值范围为-0.284—0.751;除了还田环境、SOM含量外,其余4方面因素均会显著改变腐秆剂的增产幅度。此外,线性拟合结果显示秸秆促腐率与作物增产率之间呈现显著正相关关系(R~2=0.307,P
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
郑聚锋 程琨 潘根兴
施用生物质炭进行农田土壤改良已被认为是一种有效的土壤固碳与温室气体减排措施，研究深层土壤有机碳动态对于准确评估农田土壤固碳潜力有重要意义。目前，国内外学者对于生物质炭施用对土壤有机碳动态影响已有一定的认知，尤其是对表层土壤有机碳的周转情况，但对于深层土壤有机碳影响方面的研究还相对缺乏。本文主要阐述了深层土壤固碳研究的趋势，农田深层土壤有机碳的来源与稳定性，生物质炭施用下表层土壤有机碳移动性的变化及其对深层土壤有机碳动态的影响，探讨了深层土壤有机碳研究方面存在的问题和未来研究需求，期望为农业土壤固碳和生物质炭应用的相关研究发展提供参考。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李大伟 周加顺 潘根兴 张旭辉 李恋卿 刘晓雨 郑聚锋 郑金伟 程琨
［目的］作物秸秆、竹屑等农业废弃物和畜禽粪便不合理的处理方式不仅会造成资源浪费，而且还会影响生态环境。本文以商业化生产的稻壳生物质炭基肥、竹炭基肥和猪粪有机肥为试验材料，研究其与化肥配施对蔬菜产量、品质和氮素农学利用率的影响。［方法］以番茄和辣椒为研究对象进行田间试验，共设置５个处理，分别为不施肥对照（ＣＫ）、单施复合肥（ＣＦ）、猪粪有机肥与复合肥配施（ＣＰＦ）、竹炭基肥与复合肥配施（ＣＢＦ）、稻壳炭基肥与复合肥配施（ＣＲＦ）。［结果］生物质炭基肥与化肥配施可以显著提高番茄和辣椒产量和氮素农学利用率，并改善一部分蔬菜品质。与ＣＦ处理相比，ＣＰＦ、ＣＢＦ和ＣＲＦ处理番茄产量分别提高了２２．６％、．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
任科宇 段英华 徐明岗 张旭博
【目的】化肥配施有机肥是提高作物氮肥利用率(NUE)的重要措施之一。但由于作物的氮肥利用率受到施氮量、土壤性质和气候条件等因素的影响,且多数研究只在某一特定区域或条件下进行,对于全国不同区域施用有机肥对氮肥利用率影响的研究缺乏系统分析和比较。因此,探明化肥配施有机肥对氮肥利用率的影响,量化不同土壤和气候条件下氮肥利用率对有机肥施用的响应,可指导区域性的有机肥施用,为化肥减施增效提供重要的理论依据。【方法】本研究收集了公开发表的文献110篇,建立了412组包含化肥配施有机肥(NPKM)和单施化肥(NPK)处理的氮肥利用率的数据库。采用整合分析(Meta-analysis)和随机森林(Random Forest)方法分析了全国不同区域的氮肥利用率在NPK和NPKM处理下的差异,定量化了施氮量、土壤性质和气候条件等因素对有机肥正效应的贡献率。【结果】全国来说,相比NPK,NPKM处理下氮肥利用率提高了3.6个百分点。除东北地区外,在其他地区NPKM均显著提高了氮肥利用率,提高幅度依次为西北>华北>南方>华东。土壤性状中影响有机肥"增效"作用的主要因素是有机质、pH、速效钾和全氮含量,其中土壤有机质含量越低,配施有机肥后氮肥利用率的提高幅度越大;在碱性土壤上配施有机肥对氮肥利用率的提高幅度分别是中性土壤和酸性土壤的1.3和1.8倍。另外,不同气候类型下配施有机肥对氮肥利用率的提高幅度存在差异,表现为温带大陆性气候区>温带季风性气候区>亚热带季风性气候区。【结论】施用有机肥可显著提高作物的氮肥利用率,且在有机质含量较低、降雨量较少的西北地区配施有机肥后氮肥利用率的提高幅度最大。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王大凤 卢树昌 王威
为提高设施农田氮素利用,减少土壤氮素积累,选用填闲糯玉米和饲用甜高粱为供试作物,设计6个不同用量水平生物炭,即C1(0)、C2(0.5%)、C3(1%)、C4(2%)、C5(4%)、C6(8%),研究生物炭施用对夏填闲作物氮素吸收及土壤碳氮变化的影响。结果表明:2种填闲作物随着生物炭施用量的增加,吸氮量先增大后减小,其中填闲糯玉米C3处理地上部吸氮量最大(142.69 kg/hm~2),而填闲饲用甜高粱是C4处理最优(132.43 kg/hm~2);填闲糯玉米不同处理土壤全氮降低幅度为2.5%～11.0%,其中C3处理降低最多(15.4%),各个处理之间差异不显著(P>0.05),填闲饲用甜高粱除C6处理外,其他处理降低幅度为1.4%～15.5%,C3处理降低最多;种植饲用甜高粱后,不同处理不同土层土壤硝态氮含量与种植前相比均有所降低;不同用量生物炭与填闲作物结合种植均能提高设施土壤C/N值,施用生物炭后有利于增加有机碳含量,种植填闲作物能降低后茬生长初期土壤脲酶活性,降低后茬作物生长时期氮素的供给能力;随着生物炭施用量的增加,各处理土壤脲酶活性先增加后减少,定植15 d后NC3(前茬糯玉米+C3)处理脲酶活性最高,为3.33 mg/(g·d),填闲饲用甜高粱种植后,定植45 d后,TC3(前茬甜高粱+C3)处理最高,TC2(前茬甜高粱+C2)处理次之。生物炭施用与填闲作物种植结合能增加后茬初期土壤微生物量碳含量,有利于土壤肥力提高。在本试验条件下得出,生物炭施用量在1%～2%种植填闲糯玉米促进氮素吸收效果较好,生物炭施用量在0.5%～2%种植填闲饲用甜高粱促进氮素吸收效果较好,有利于减少土壤氮素积累,种植填闲饲用甜高粱比种植填闲糯玉米对降低土壤氮素移动的效果更好。
关键词：
填闲作物 设施土壤 土壤碳氮 生物炭
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
赵熙君 冷雪梅 张旭辉 应多 刘晓雨 郑聚锋 卞荣军 李恋卿 潘根兴
[目的]本文旨在研究重金属污染土壤施用生物质炭后对土壤有机碳稳定性的影响,为环境污染修复条件下土壤有机碳库的科学管理提供参考。[方法]以苏南地区长期Cd/Pb污染和邻近未污染水稻土为研究对象,采集对照无污染土壤(P0)、低污染土壤(P1)和高污染土壤(P2)3种土壤,每种土壤分别设置施用量为0(C0)、10 g·kg~(-1)(C1)和20 g·kg~(-1)(C2)的玉米秸秆生物质炭处理,进行为期60 d的恒温恒湿室内培养试验,对比分析施用生物质炭对不同程度重金属污染水稻土中CO_2-C释放动态、总有机碳和活性碳库含量和激发效应的影响。[结果]添加生物质炭能够显著增加不同程度重金属污染水稻土CO_2排放,其中未污染和低污染土壤施加生物质炭后其CO_2的释放速率及累积矿化量显著高于高污染土壤。相比于污染土壤,施加生物质炭对未污染土壤易氧化态碳含量的增加影响更显著;P1土壤低炭和高炭处理分别比原土微生物量碳含量增加23.1%和27.1%,P2土壤增加49.7%和41.7%;P1土壤低炭和高炭处理颗粒态有机碳含量分别比对照增加66.9%和200.2%,P2土壤增加22.2%和45.8%;施炭处理可显著降低土壤中的可溶性有机碳含量。施用生物质炭对各处理土壤产生负激发效应,且在低污染土壤中表现最为显著;生物质炭抑制土壤本底碳的矿化,促进土壤原有有机碳的稳定性。[结论]施用生物质炭可提高重金属污染水稻土中有机碳的累积量,增加土壤中活性碳库的组分,抑制土壤中原有有机碳的矿化分解,存在显著的负激发效应。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
杨毅琦 王海洋 梁煌 吴胜春 梁鹏 张婵
【目的】研究生物质炭粒径的改变对其理化性质以及汞污染稻田土壤中修复能力的影响，以期为减少汞污染地区水稻Oryza sativa甲基汞富集量、保障粮食安全提供科学依据。【方法】以水稻秸秆为制备生物质炭的原料，通过筛分法制备不同粒径(<0.5、0.5～1.0、1.0～2.0 mm)的水稻秸秆生物质炭，利用元素分析仪、比表面分析仪、傅里叶红外光谱仪和扫描电镜仪分析不同生物质炭的结构特征变化，并结合盆栽试验研究施用不同粒径生物质炭对水稻甲基汞富集的影响。【结果】(1)随着粒径的减小，生物质炭的表面形貌变化明显，生物质炭比表面积增大，孔隙增多，C—O、—OH和—COO含氧官能团强度增加。(2)与对照相比，3种粒径生物质炭的施入均降低了土壤中甲基汞的生物有效性，水稻各组织中甲基汞富集量减少，其中小粒径生物质炭的降低效果最佳，添加粒径<0.5 mm的生物质炭组精米中的甲基汞质量分数降低了47.01%。(3)生物质炭的施入增大了水稻根际土壤甲基汞质量分数，且这种正向促进作用随着生物质炭粒径的减小而更加明显。【结论】生物质炭粒径的减小能够增强其在汞污染稻田土壤中的修复能力，减少水稻对甲基汞的积累，降低甲基汞暴露风险。图5表1参34
关键词：
生物质炭 粒径 水稻 甲基汞
[期刊] 华北农学报
[作者]
周晓芬 张彦才 李巧云
本文研究了猪厩肥、鸡粪和钾化肥以不同比例配合施用对作物产量、土壤钾素含量及钾素利用率的影响。结果表明 ,2种粪肥与钾化肥配合施用与单施钾化肥或单施有机肥相比具有一定的优势 ,可促进作物对钾素的吸收 ,提高作物产量 ,提高钾素利用率 ,同时对土壤速效钾和土壤缓效钾的积累作用也较明显
关键词：
猪厩肥 鸡粪 钾化肥 配合比例 供钾效果
[期刊] 华北农学报
[作者]
茹淑华 耿暖 张国印 王凌 孙世友
为解决氮肥施用过量引起地下水硝酸盐含量超标问题,通过连续10年的氮肥定位试验,研究太行山前平原区不同氮肥用量对小麦-玉米轮作体系中0~200 cm剖面土壤硝态氮残留量和作物产量的影响,结果表明,2004-2014年间小麦、玉米平均产量与氮肥用量间呈显著的二次抛物线关系,施氮量为246 kg/hm2时小麦获最高产量6 555kg/hm2。施氮量为159 kg/hm2时玉米获最高产量8 860 kg/hm2。氮肥用量与0~100,100~200 cm剖面土壤硝态氮残留量分别符合显著的线性相关。连续10年施用氮肥量最高的处理(小麦-玉米轮作周年施氮量为575 kg/hm2)0~100,100~200...
[期刊] 华北农学报
[作者]
张国印 茹淑华 孙世友 王凌 耿暖 陈贵今
为研究长期不同施肥制度造成的作物产量及土壤质量变化,为我国华北地区冬小麦夏玉米生产中肥料资源的合理利用和农业可持续发展提供技术支撑。采用长期定位试验,开展了长期施肥对华北平原褐土土壤肥力以及作物产量的影响研究。试验结果表明,单施氮肥的处理,明显增加对地下水硝酸盐污染的环境风险。多年连续不施用磷肥或钾肥,土壤磷或钾的耗竭严重。氮磷、氮磷钾、氮磷钾锰锌配合处理冬小麦籽粒可以获得较高产量。氮磷钾和氮磷钾锰锌配合夏玉米籽粒可以获得较高产量。因此,无论从产量还是保持土壤肥力,以及保护环境方面,均应选择氮磷钾配合或氮磷钾锰锌配合。
关键词：
长期施肥 氮磷钾 锌 土壤肥力 产量
[期刊] 华北农学报
[作者]
张瑞富 张玉芹 杨恒山
为探明深松措施下磷肥施用深度对春玉米根系特性的影响,实现根系与磷素在空间上充分耦合,可为玉米高产栽培磷肥合理运筹提供科学依据,采用裂区设计,以耕作方式为主区,副区为施磷深度,研究深松措施下不同施磷深度不同春玉米品种的根系生物量、比根长和根系活力,并分析其与产量的相关性。结果表明:旋耕措施下,0～20 cm土层根干质量吐丝期P12和P18较高,乳熟期P12较高,P24吐丝期低于P6而乳熟期高于P6; 20～60 cm土层吐丝期和乳熟期磷肥深施处理均高于P6,以P12最高。深松+旋耕措施下,0～20 cm土层春玉米根干质量吐丝期施磷深度处理均高于正常施磷P6,0～20 cm土层乳熟期和20～60 cm土层吐丝期和乳熟期均为P12和P18较高。旋耕措施下0～20 cm和40～60 cm土层比根长P12最大,与P6差异显著,20～40 cm土层P24最高。旋耕措施下3个土层根系活力和0～20 cm,40～60 cm比根长均表现为P12最高,深松+旋耕措施下根系活力除20～40 cm吐丝期外,P12与P18差异不显著,均高于P6,比根长0～20 cm土层吐丝期和乳熟期P12最高,P24最低,40～60 cm土层P12和P18差异不显著,P12高于P6和P24。除吐丝期20～60 cm土层根系生物量外,2个生育期各土层根干质量、比根长和根系活力与产量呈显著、极显著相关,根系干质量和比根长主要影响因素是深松和磷肥施用深度,根系活力与深松密切相关。综上,春玉米总根干质量、比根长和根系活力与产量呈正相关,总体表现为深松+旋耕>旋耕措施,磷肥施用深度在旋耕措施下12 cm左右较为适宜,在深松+旋耕措施下12～18 cm较为适宜。
关键词：
春玉米 深松 磷肥施用深度 根系特性
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