施用生物炭对喀斯特石灰土特性及刺槐幼苗生长的影响

生物炭作为一种新型土壤改良剂近年来备受关注,通过施用生物炭以期改善喀斯特山地土壤团聚体结构、增加土壤保水保肥性,从而提高造林成活率和幼苗生长。采用盆栽试验方法研究生物炭及其添加量对喀斯特石灰土土壤特性及刺槐幼苗生长的影响。3种供试生物炭为稻壳炭、棉花秸秆炭和木炭,添加比例均为1.0%、2.5%、5.0%、10.0%(炭土质量比)。结果表明:3种生物炭处理后,石灰土容重均随施用量增加而呈降低趋势,其中木炭降低土壤容重效应最明显;施用生物炭对土壤水稳性团聚体粒径分布影响显著,木炭在2.5%施用量下对土壤>0.25 mm水稳性团聚体比例增加效应最明显;土壤团聚体平均质量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均在生物炭中等施用量(2.5%、5.0%)下达到最大值。木炭和稻壳炭对MWD值增加作用较强,木炭对GMD值增加效应最强;3种生物炭均在5.0%施用量下对土壤水分特性改善作用最明显,其中木炭对土壤持水性改善作用较好,秸秆炭对土壤入渗性的改善作用较好;3种生物炭施用后均能提高盆栽刺槐幼苗的生长量。说明生物炭能够改良喀斯特石灰土土壤、促进植物幼苗生长,其中木炭在中等施用量(2.5%、5.0%)下作用更好。

喀斯特石灰土水土保持剂的筛选

【目的】筛选出适合喀斯特石灰土的最佳水土保持剂,为喀斯特地区的石漠化治理重建提供参考依据。【方法】基于不同植物性材料水分吸收功能的差异,制备6种配方的水土保持剂,并在人工模拟降雨条件下进行喀斯特石灰土水土保持剂筛选试验。【结果】稻草比木糠(桉树)更有利于土壤物理结构改善,添加有稻草配方水土保持剂的土壤容重比空白对照处理(CK,未施用任何水土保持剂)约降低14.0%、总孔隙度约增大13.0%、最大持水量约增加31.0%。硅酸盐黏合剂能增加地表产流量,其中以单独施用硅酸盐黏合剂的累积产流量最高(3307 m L),极显著高于其他配方(P<0.01,下同),其地表产流量在降雨过程的各阶段也最高。6种配方的水土保持剂均能极显著减少土壤侵蚀,比CK分别降低了37.4%、26.1%、32.6%、47.5%、50.0%和55.9%。【结论】硅酸盐黏合剂、稻草和木糠配合使用能充分发挥出各自的土壤保持功能,且硅酸盐黏合剂、木糠(加适量甘油)、稻草(加适量甘油)按2∶1∶1比例进行配制的配方水土保持功能最强。

有机物料对喀斯特地区石灰土有效N、Fe、Zn含量的影响

为研究不同有机物料对喀斯特石灰土元素有效性的影响,采用40 d的室内培养实验,比较了单独添加不同比例(1%、3%、5%)的生物质炭、鸡粪肥、羊粪肥对喀斯特石灰土有效N、Fe、Zn含量的影响。结果表明:添加生物质炭提高了喀斯特石灰土的pH值,而添加鸡粪肥和羊粪肥降低了喀斯特石灰土的pH值;添加3种有机物料均增加了喀斯特石灰土的有机质含量,大小关系为:生物质炭>鸡粪肥>羊粪肥,但添加鸡粪肥和羊粪肥土壤有机质的化学活性和微生物活性更高。受pH、有机质活性、碳氮比等因素的影响,添加鸡粪肥和羊粪肥能增加土壤有效N含量,但两种有机肥对土壤有效N的提高效果相差不大,而添加生物质炭反而降低了土壤有效N的含量;3种有机物料均能提高土壤的有效Fe和有效Zn含量,其中鸡粪肥效果最佳,其次为羊粪肥和生物质炭。当3种有机物料的添加比例为5%时,生物质炭处理土壤的有效N、Fe、Zn含量分别是对照处理的0.92、1.13、1.21倍;鸡粪肥处理土壤的有效N、Fe、Zn含量分别是对照处理的1.22、1.63和3.39倍;羊粪肥处理土壤的有效N、Fe、Zn含量分别是对照处理的1.27、1.34和2.59倍。所以,相对于生物质炭,有机粪肥对喀斯特地区的石灰土有更好的改良效果。