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[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 毛浩楠   杨兴   陆扣萍   吴家森   王海龙  
【目的】探讨原始及铁改性生物质炭对复合污染农田土壤中养分及砷(As)、铅(Pb)生物有效性的影响。【方法】分别采用质量分数为2%的原始细叶榕Ficus microcarpa生物质炭(FMB)和聚合硫酸铁改性细叶榕生物质炭(Fe-FMB)与受砷铅复合污染土壤混合,以未施加生物质炭的土壤作为对照,进行水稻Oryza sativa盆栽试验,测定了不同生长阶段土壤养分、土壤酶活性以及水稻各器官和土壤中As和Pb的质量分数。【结果】与对照组相比,Fe-FMB显著提高了土壤中磷(P)、硅(Si)等养分的有效性(P<0.05),显著改变了土壤中硅(Si)的形态分布,主要增加了无定型硅(增加25.2%)和铁锰氧化态硅质量分数(增加11.1%)。Fe-FMB对于土壤和水稻稻谷中As的钝化效果更为显著;而FMB在钝化土壤Pb方面表现更佳,对Pb有效性最高降低了24.9%。此外,Fe-FMB还显著提升了土壤中亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶的活性(P<0.05),增幅分别达121.1%、99.1%及33.2%。Pearson’s相关性分析结果表明,土壤酶活性与pH及土壤As有效性显著相关(P<0.05),说明施用生物质炭可通过调节土壤pH及As有效性来影响土壤酶活性。【结论】原始细叶榕生物质炭适用于修复单一Pb污染土壤。相比之下,铁改性生物质炭在修复砷铅复合污染土壤方面展现出更好的应用前景。图8表2参39
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 王瑞萍   杨兴   高玉蓉   陆扣萍   何丽芝   吴家森   王海龙  
【目的】土壤重金属复合污染是当前农业生产活动中遇到的普遍问题之一。如何有效同步钝化土壤中的砷和铅已成为研究热点。【方法】以稻壳为原料制备原始生物质炭,并通过高锰酸钾改性制得锰改性生物质炭。使用大蒜Allium sativum为指示植物,进行盆栽试验,以评估不同施用量(10和30 g·kg-1)下原始生物质炭和锰改性生物质炭对土壤中砷和铅生物有效性及土壤酶活性的影响。【结果】施用各比例和种类的生物质炭显著提高了土壤有机质、速效钾和有效磷质量分数和pH (P<0.05),同时降低了土壤碱解氮质量分数。锰改性生物质炭相比原始生物质炭的效果更为显著。施用10 g·kg-1锰改性生物质炭使土壤中有效态砷质量分数显著降低了11.5%,而30 g·kg-1锰改性生物质炭显著降低了土壤二乙烯三胺五乙酸(DTPA)可提取态的铅质量分数,降低了28.3%(P<0.05)。相比对照,施用10 g·kg-1锰改性生物质炭使土壤中β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶活性显著提高了11.6%,30 g·kg-1锰改性生物质炭使土壤酸性磷酸酶和β-葡萄糖甘酶活性分别显著提高了9.8%和37.7%(P<0.05)。同时,锰改性生物质炭处理的大蒜植株中氮、磷、钾质量分数显著提高(P<0.05),砷、铅质量分数显著降低(P<0.05)。【结论】锰改性生物质炭对提高土壤肥力和修复砷铅复合污染土壤表现出较大的潜力。图8表1参52
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 顾绍茹  杨兴  陈翰博  杨冰霜  戴志楠  陈俊辉  方铮  王海龙  
【目的】探讨施用小龙虾Procambarus clarkii壳炭(CSB)和细叶榕Ficus microcarpa炭(FMB)对复合污染土壤理化性质及作物生长的影响。【方法】在650℃限氧条件下热解制备厨余废弃物小龙虾壳炭和园林废弃物细叶榕炭。以不同质量比(0、1%、3%)施入小红萝卜Raphanus sativus盆栽土壤,测定和分析施用小龙虾壳炭和细叶榕炭对土壤中镉和铅有效性、养分转化、土壤酶活性及小红萝卜生长的影响。【结果】3%FMB处理对土壤有机碳、有效磷和速效钾质量分数提升效果最显著(P<0.05),较对照的增幅分别为135.8%、35.4%和173.7%。除1%CSB处理外,其余生物质炭处理下土壤中有效态镉和铅质量分数较对照均显著降低(P<0.05),降幅分别为60.7%~91.1%和21.0%~26.1%。3%CSB处理对土壤β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性提升效果最显著(P<0.05)提高了小红萝卜可食部分的生物量,且3%CSB处理的提升效果最显著(P<0.05),较对照提高了171.5%。【结论】与细叶榕炭相比,小龙虾壳炭在提高土壤酶活性,降低土壤中镉和铅生物有效性以及提升作物品质和产量方面效果更为优越,更适合作为镉-铅复合污染土壤修复的潜在应用材料。图7表1参46
[期刊] 中国农业科学  [作者] 赵次娴  陈香碧  黎蕾  肖和友  刘坤平  何寻阳  苏以荣  
【目的】研究蔗渣生物质炭施用后农田土壤有机碳(SOC)矿化动态,为合理利用有机废弃物资源提供科学参考。【方法】在25℃、100%空气湿度条件下培养100 d,研究生物质炭不同添加量(0.1%、0.5%、1.0%和2.0%,以干土计)下水田和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】各处理土壤有机碳矿化速率随时间的变化符合对数关系(P<0.01);土壤特性、生物质炭添加量及两者的交互作用对土壤总有机碳矿化有极显著影响(P<0.01);与对照相比,添加低量(0.1%)的生物质炭水田土壤有机碳累积矿化量降低了2.18%,旱地土壤有机碳累积矿化量降低了4.62%;添加低量生物质炭(0.1%和0.5%)对旱地S...
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 田毅  张玉龙  
采用盆栽试验方法,研究了施入过磷酸钙磷肥对土壤中外源铅的形态变化及其生物有效性的影响。结果表明:土壤加入过磷酸钙可使土壤中交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态和有机结合态铅含量下降,残渣态铅含量增加,供试作物小白菜体内铅浓度明显降低;处理Ⅱ、处理Ⅲ、处理Ⅳ和处理Ⅴ分别为20.29,16.00,12.66,10.31mg·kg-1,与处理Ⅰ(26.68mg.kg-1)对照相比分别降低了6.39mg·kg-1、10.08mg·kg-1、14.02mg.kg-1和16.37mg·kg-1。不同过磷酸钙用量处理间土壤中铅形态含量、供试作物小白菜铅浓度差异达到了5%显著水平。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 王响玲   夏浩   李宇轩   王吉元   夏晓阳   张凤华   姜存仓  
为探究我国酸、碱2种典型土壤养分有效性和肥力特征对生物炭(BC)的响应,以新疆盐渍灰漠土和湖北酸性红壤为供试土壤,设置4个生物炭(玉米秸秆原料)水平:C0(0%)、C0.5(0.5%)、C1(1%)和C2(2%),进行为期60 d包括4个动态取样时期(1 d、10 d、30 d、60 d)的土壤培养试验。测定土壤基本理化性质、盐分、养分含量和土壤胞外酶活性,考察酸、碱2种土壤养分有效性及肥力特征对不同生物炭施用水平的响应。结果显示,施用生物炭能够改善2种土壤的理化性质,并提高土壤养分含量。施用2%生物炭使酸性红壤pH显著提高0.14个单位,使盐渍土pH显著降低0.18个单位;与C0相比,施用2%生物炭后导致酸性红壤和盐渍土的有机质和速效钾含量分别显著提高71.25%、59.65%和142.31%、36.85%。与C0相比,施用2%生物炭,酸性红壤水溶性钾含量在培养10 d时增幅最大,为238.10%,盐渍土在培养1 d时增幅最大,为47.50%;同时,红壤交换性钾含量在培养60 d时增幅最大,为127.88%,盐渍土在培养1 d时增幅最大,为31.58%。在培养60 d时,施用2%生物炭使盐渍土的非交换性钾含量降低7.62%。施用生物炭显著增加红壤的水溶性镁含量和钾钠比(K~+/Na~+)。在盐渍土中,还显著降低钠吸附比(SAR)和水溶性钠含量,施用0.5%的生物炭显著提高水溶性钙及水溶性镁含量,相对C0处理分别增加4.90%和2.80%。另外,施用生物炭导致2种典型土壤胞外酶活性均有所降低,通过冗余分析发现土壤胞外酶与速效钾、水溶性钾及SAR呈正相关关系且相关性较强。结果表明,施用生物炭可以提高2种典型土壤养分有效性,速效钾和水溶性钾为土壤肥力的关键驱动因子;通过生物炭的强吸附以及盐分离子间的置换作用,减少Na~+的盐碱胁迫效应,对提高2种典型土壤的肥力特征有着积极效应。
[期刊] 华北农学报  [作者] 华珞  刘秀珍  夏立江  白玲玉  韦东甫  
研究了不同生物气候带下的几种土壤对Cu,Pb、Cd、F的吸附特性、缓冲性及其对土壤中养分元素比例变化的影响;改良剂CaCO3及K2HPO4的使用对土壤一植物系统中养分元素分布及有效性的影响。结果表明,有机质含量高的泥炭土及CaCO3含量高的褐土对Cu、Pb、Cd的吸附性强,缓冲性强,而红壤及黄棕壤对上述供试元素吸附性弱,缓冲性弱。Cu、Pb、Cd污染使土壤溶液中Ca含量增加,F污染使土壤溶液中Fe含量增加。施用改良剂可以改变土壤-植物系统中的可溶态Fe、Mn、Ca、Mg的分布。在红壤、黄棕壤中施加CaCO3比施加K2HPO4效果为佳,可以增加土壤-植物系统中养分元系的有效性。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 刘威帆   王晓港   苏泽晖   刘昊   麻仲花   刘吉利   吴娜  
生物质炭基肥可以改良和培肥土壤,对促进农业生产具有重要意义。然而,关于旱区滴灌玉米不同生育期土壤养分及酶活性对炭基肥的响应仍不清楚。基于此,本研究采用单因素随机区组设计,设置5种生物质炭基肥施用量:T1(1 125 kg/hm~2)、T2(1 013 kg/hm~2)、T3(900 kg/hm~2)、T4(788 kg/hm~2)、CK(普通化肥),分析生物质炭基肥对旱区0~20 cm耕层土壤养分含量和酶活性的影响。研究结果表明:土壤养分及酶活性在玉米生育期内均呈先增加后降低的趋势,其养分缓释特点与玉米生长的需肥规律相吻合。T1和T2处理的生物质炭基肥施用量可显著提高旱区土壤养分与酶活性,炭基肥施用量过低会降低土壤全氮和速效养分含量,抑制个别生育期的土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖转化酶的活性。主成分分析结果显示土壤综合肥力为T2>T1>T3>CK>T4。因此,施用量为1 013~1 125 kg/hm~2的综合培肥效果优于化肥,可显著增加土壤养分含量和酶活性,提高土壤肥力。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 王进进  白玲玉  曾希柏  孙媛媛  
【目的】探讨薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients in Thin Films Technique,DGT)在表征土壤砷生物有效性方面的准确性与优势,为正确评价土壤砷污染风险提供新技术。【方法】采用盆栽试验研究DGT方法测定土壤砷有效浓度(CE)、土壤孔隙水中砷含量、NaHCO3提取态砷含量、NH4Cl提取态砷含量及土壤总砷含量与油菜体内吸收砷量之间的关系,并初步尝试利用DGT测定结果和DIFS(DGT Induced Fluxes in Sediments andSoils)模型对土壤中砷的迁移过程进行模拟。【结果】DGT测定土壤砷有效浓度(CE)与植物吸收砷量之间均存在极...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 顾美英  刘洪亮  李志强  刘晓伟  唐光木  徐万里  
【目的】研究生物炭处理对新疆连作棉田土壤养分和微生物多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】在大田覆膜滴灌栽培条件下,测定土壤养分含量,并采用常规培养法,结合Biolog微平板技术对连作棉田根际和非根际土壤可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行分析,研究施用生物炭对新疆石河子垦区灰漠土和风沙土土壤养分和微生物多样性的影响。灰漠土试验分别设生物炭+常规NPK施肥(BC+CK)和常规NPK施肥(CK)两种,生物炭施用量22.5 t·hm-2;风沙土设低量生物炭+常规NPK施肥(BC1+CK)、高量生物炭+常规NPK施肥(BC2+CK)和常规NPK施肥...
[期刊] 华北农学报  [作者] 杨晶秋  王作尊  郭常莲  
通过对淤灌农田土壤生物活性的研究看到:各种植物残体、厩肥和垃圾肥对土壤的生物活性都有明显的刺激作用,对土壤呼吸强度的变化快捷短暂,15d左右出现峰值;土壤酶活性可以较长时间保留下来,一季作物后施厩肥土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性分别比原土增加36.6%、11.3%和65.8%。连续3年施用有机肥,土壤酶活性与无肥区差距不断加大,其中脲酶的累积效果明显。还田植物残体由于成分的差异对各种酶活性的影响也不一致。秸秆的酶促作用大于根茬,含热水溶物较多的高粱秸、玉米秸强烈促进了转化酶活性提高;豆秸对磷酸酶活性有利
[期刊] 西南农业学报  [作者] 严静娜  覃霞  梁定国  杨惟薇  张超兰  
以蚕沙为原材料,采用缺氧热解法在300、500和700℃下制备生物质炭,研究生物质炭施入Cd、Pb单一污染和复合污染潮土(Cd浓度5 mg/kg,Pb浓度350 mg/kg)后,土壤性质及土壤中Cd、Pb化学形态的变化,探讨生物质炭对土壤重金属的钝化效果。结果表明:添加生物质炭培养45 d后,土壤p H值和SOC含量随着生物质炭热解温度升高而逐渐增大。同时,生物质炭的施入显著降低了土壤Cd、Pb的弱酸可提取态含量,提高了残渣态含量,钝化效果明显。不同热解温度生物质炭对3种污染潮土中Cd、Pb的钝化效果均为:蚕沙-700>蚕沙-500>蚕沙-300。添加700℃蚕沙生物质炭,在Cd、Pb单一污染...
[期刊] 西南农业学报  [作者] 严静娜  覃霞  梁定国  杨惟薇  张超兰  
关键词:
[期刊] 中国农业科学  [作者] 庞津雯  王钰皓  陶宏扬  卫婷  高飞  刘恩科  贾志宽  张鹏  
【目的】研究西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响,为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供科学依据。【方法】在连续多年双垄沟覆膜农田基础上,采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理,副区为生物炭添加水平,分别为不添加(N)、低量添加(L):3 t·hm~(-2)、中量添加(M):6 t·hm~(-2)和高量添加(H):9 t·hm~(-2)。测定生物炭不同添加量对覆膜农田不同粒级土壤团聚体含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响。【结果】生物炭连续添加两年后,各覆膜处理能显著提高0—60 cm土层土壤大粒级(>0.25 mm)团聚体的机械稳定性(6.1%—8.7%)及水稳性团聚体的百分含量(15.9%—83.6%),玉米产量可显著(P0.25 mm粒级团聚体含量(MR_(0.25))和湿筛>0.25 mm粒级团聚体含量(WR_(0.25))分别平均提高6.8%和29.6%,且随生物炭添加量的增加增幅逐渐增大。此外,生物炭添加提高了覆膜农田土壤有机碳及团聚体有机碳含量,其中以高量添加(9 t·hm~(-2))效果最好,分别提高13.9%和25.9%。玉米产量与生物炭添加量显著相关(λ=0.42,P
[期刊] 西南农业学报  [作者] 陈燕  贾孟  孔明  王娜  杜宇  周鹏  王戈  白羽祥  
【目的】明确烟秆生物质炭是如何通过影响植烟土壤的养分含量,并最终影响烤烟产质量的可能路径,以期为今后利用生物质炭缓解烤烟连作障碍提供理论支撑。【方法】以红花大金元为研究对象,设置4个烟秆生物质炭施用量(0、300、500、600 g/株)处理,分析添加生物质炭对连作土壤不同形态养分含量及烤烟产质量的影响。【结果】在烤烟产值方面,施用烟秆生物质炭可有效提高烤烟的均价、产量、产值及中上等烟比例,其中以500 g/株处理最优。在土壤养分方面,生物质炭显著提高了土壤pH值、速效钾、全钾、水解性氮和有机质含量,且随烟秆生物质炭施用量的增加,pH值、有机质含量均呈上升趋势;同时有机质组分MBC、CPOM、FPOM、LFOM和HFOM随生物质炭施入量的增加而呈升高趋势,而HDOM、MOM和CDOM则呈降低趋势。相关性分析表明,土壤pH、水解性氮、速效钾、全氮、全磷、全钾含量与有机质组分间存在显著相关性,其中pH、水解性氮、速效钾、全氮与有机质、微生物量碳、细颗粒有机质,全磷与热水溶性有机质,全钾与有机质、轻组有机质、重组有机质、细颗粒有机质均呈显著正相关。逐步回归分析表明,烟秆生物质炭的施用使细颗粒有机质对pH值和全钾,重组有机质对水解性氮,微生物量碳对全氮和有机质,热水溶性有机质对全磷具有促进作用。【结论】烟秆生物质炭是通过提高土壤中有机质含量,尤其是活性有机质的含量来增强土壤养分循环,从而提高土壤pH值、水解性氮和速效钾含量,促进烟株吸收,最终提高了中上等烟比例和产质量。
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