烟秆炭与尿素配施对酸性红壤理化特征与作物生长的影响

为研究生物炭与氮素配施对作物生长的影响,向酸性红壤中添加2%的烟秆炭,尿素添加量为20、40 mg·kg^(-1)与60 mg·kg^(-1)(以氮素计,标记为T1、T2和T3),以不施用尿素为对照(CK),以广泛食用的青菜(Brassica rapa var.chinensis)为试验作物,种植80 d后采收,并采集土样用于理化性质与脲酶活性分析.结果表明,青菜产量随施氮量的升高而显著增加(P<0.05),T1、T2和T3处理下青菜产量较CK分别增加了53%、75%与103%.随着尿素施加量的增加,土壤速效氮含量与电导率显著升高,而pH降低(P<0.05).多元回归分析表明,土壤速效氮含量是影响青菜产量的关键因素(R^(2)=51.1%),且随着尿素添加量的增加,青菜叶片中氮含量升高(P<0.05),表明作物氮素营养得到了有效改善.因此,向施炭的酸性红壤中添加速效氮,是促进作物生长与产量提升的有效措施.

黑土区坡耕地施加生物炭对水土流失的影响

为了探索生物炭对黑土区坡耕地的水土保持作用效果,于2015年在东北黑土区典型黑土带上的黑龙江省北安市红星农场3°坡耕地上的径流小区内,开展了不同生物炭施用量(0、25、50、75、100 t/hm^2)对土壤结构、持水性能、径流泥沙控制等影响的试验研究。结果表明:生物炭可有效改善黑土区土壤结构,随着生物炭添加量的增加,土壤容重随之减小,而土壤孔隙度则会明显提高;土壤饱和含水率、田间持水量和土壤储水能力均随生物炭施用量的增加而增加;适当施加生物炭对黑土区坡耕地降雨径流及水土流失具有较好的控制作用,75 t/hm^2处理具有最好的径流泥沙控制效果,其中径流控制效果好于泥沙控制;施加生物炭还可以不同程度地减少黑土区坡耕地土壤养分流失,并可以改善养分的空间分布,4种生物炭用量处理的养分含量不仅在数量上高于对照处理,而且在均匀程度上有较大的改善,减缓了坡度对土壤养分造成的坡上与坡下的差异。研究结果为东北黑土区秸秆资源的高效、绿色、循环利用提供了一条新的途径,可为黑土区坡耕地水土流失防治提供理论依据和技术支撑,对该区农业可持续发展具有重要意义。

生防链霉菌配施棉秆炭对连作棉田土壤微生物区系的影响

棉花是重要的经济作物,长期连作能引起棉花土壤微生态的失衡、土传病害加重、进而导致产量和品质的下降,影响棉花产业的健康发展。本文以连作棉田土壤为研究对象,进行室内培养试验,在施用生防放线菌黄三素链霉菌(Streptomyces flavotricini)的基础上添加不同量的棉秆炭[0 g·kg^(-1)(CK)、25.0 g·kg^(-1)、50.0 g·kg^(-1)、100.0 g·kg^(-1)],采用微生物计数和16S rDNA基因序列分析的方法,研究两者配施对连作棉田土壤中生防菌数量、微生物数量和种类的影响,为棉花黄萎病的生物防治提供新的思路。研究结果表明:(1)生防放线菌配施棉秆炭对连作棉田土壤中微生物区系有显著的影响。与单施生防放线菌菌剂的处理相比,两者配施显著增加了土壤中细菌、放线菌和真菌数量,其中配施25.0 g·kg-1棉秆炭处理使土壤中细菌/真菌数量比(B/F)、放线菌/真菌数量比(A/F)分别增加了5 271.2%和30.8%(P<0.05)。(2)土壤中生防放线菌数量随着棉秆炭施用量增加而显著增加,配施100.0 g·kg^(-1)棉秆炭处理显著增加了2 672.8%(P<0.05)。棉秆炭具有作为生防放线菌良好载体的潜力。(3)生防放线菌配施棉秆炭也改变了土壤中优势微生物的数量和比例,尤其提高了细菌中芽孢杆菌的数量和所占的比例;100.0 g·kg^(-1)棉秆炭与菌剂配施使土壤中链霉菌的数量及比例显著高于对照,但降低了小单孢菌数量;增加了真菌中米曲梅、黑曲霉和木霉的数量,但使其所占比例降低。由此可以看出,生防放线菌配施棉秆炭能提高连作棉田土壤中生防放线菌的数量,增强生防菌制剂的防病促生作用,改善连作棉田土壤微生物群落结构,在防控棉花连作障碍上具有较大的应用潜力。

施用棉秆炭对新疆盐渍化土壤理化性质及作物产量的影响

【目的】施用棉秆研制的生物炭,研究其对新疆盐渍化理化性状及作物产量的影响。【方法】采用高低两个水平一次性施入生物质炭,连续监测3年,分别测定2013年播种前、收获后与2014年收获后、2015年收获后的0~20 cm、20~40 cm土层的土壤田间持水量、容重与总盐,养分含量及作物产量。【结果】在三年四茬连作体系上施用生物炭提高土壤的田间持水量（平均每年提高2.63%~7.57%）,降低土壤容重（平均每年降低1.66%~2.18%）与土壤总盐含量（平均每年降低24.32%~28.06%）;提高土壤中原有养分含量促进作物生长,提高作物产量（平均每茬可提高25.52%~27.47%）。【结论】施用棉秆可有效改良新疆盐渍化土壤的理化性质,改善土壤特性,并在提高土壤质量的同时提高作物产量。

烟秆生物质炭对烤烟连作障碍的消减作用初探

通过初步探究烟秆生物质炭对烤烟连作障碍的消减作用,旨在明确连作烟田最佳的烟秆生物质炭施用量,并为今后深入开展烟秆生物质炭消减烤烟连作障碍的机理研究提供一定的科学依据和理论支撑。本研究设置4个烟秆生物质炭施用量(A1:0 g/株;A2:80 g/株;A3:160 g/株;A4:240 g/株)处理,测定不同处理下烤烟的农艺性状、经济性状、外观质量、光合特性和化学成分等指标。结果表明,随着烟秆生物质炭施用量的增加,各项产质量及光合特性指标大体呈先升高后降低的趋势。施用烟秆生物质炭可不同程度地延长烤烟生育期,以A3、A4处理较为明显;A3处理在烤烟全生育期有最优的株高、茎围、最大叶宽,而在烟株生长后期对有效叶片数、最大叶长无明显促进作用;A2处理产量最高,达2423.13 kg/hm^2,而A3处理的SPAD值、光合特性指标及多数质量指标均为最优。综上,施用160 g/株的烟秆生物质炭对烤烟连作障碍的消减作用最好。

烟秆炭对白及连作地的改良效果研究

研究了烟秆炭对6年白及(Bletilla striata)连作地的改良效果.烟秆炭设置了3.00、4.50 t/hm 2和7.50 t/hm 23个施加量梯度,以不施加为对照,采用单因素随机区组田间试验设计,每个处理设3个重复,并对各处理小区土壤理化性质、酶活性和白及生长情况进行了测定.结果表明:(1)施炭后土壤电导率、总氮、硝态氮和有效磷含量显著提高,土壤容重显著降低(P<0.05).(2)施加烟秆炭后,土壤pH、磷酸酶和蔗糖酶活性显著提高(P<0.05),而脲酶和蛋白酶活性变化不明显(P>0.05);(3)不同施加量的烟秆炭均显著提高了白及株高、最大叶宽和叶绿素含量(P<0.05).说明施加烟秆炭对白及连作土壤具有较好的改良效果,对白及生长有较好的促进作用,以7.50 t/hm 2施加量效果最好.

关于中国秸秆生物炭的经济分析

科学研究已经证明:生物炭在可持续农业和减缓气候变化方面成效明显,并且在将来能够发挥更大的作用。但是目前中国有大量的秸秆被白白烧掉,而它们是能够作为生物炭的原料来使用的。本文采用盈亏平衡分析法,对秸秆作为生物炭原料进行经济分析,研究其经济可行性和应用前景。通过分析,如果把农作物秸秆作为生物炭生产的原料,其盈亏平衡价格为736元/吨,此价格对农民非常具有吸引力,发展前景广阔。

利用炭化技术将城市污泥及生物质转化成生物炭

农作物秸秆、林业废弃物和杂草等生物质是一种独特的、可再生的能源,具有低硫、低碳的特点,城市污泥是日益增加的既污染环境又占地方的废弃物。在化石燃料日趋枯竭和环境污染日益严重的今天,有效开发利用生物质和污泥,使其减量化、无害化、资源化,已成为世界能源发展的主题。介绍一种生物质炭化设备,结合城市污泥和生物质的特性,可应用于生物质(如玉米秆、板材等农林废弃物及药厂药渣等)炭化、生活污泥炭化、生活垃圾炭化等。炭化过程中产生的清洁可燃气用于发电、居民取暖,生物炭用于炭基肥料等。生物质炭化是将城市污泥和生物质物料变成清洁能源、实现固体废弃物的综合利用一种很好的方法。

施用棉秆炭对新疆连作棉花根际土壤微生物群落结构和功能的影响

以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用平板计数、Biolog和DGGE等3种方法,研究了棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t·hm^(-2),NPKB_1)和增量棉秆炭.(45.00 t·hm^(-2),NPKB_2)对新疆连作棉花根际土壤微生物数量、群落功能和结构多样性的影响.结果表明:与NPK和NPKS处理相比,棉秆炭施用显著增加了连作棉田根际土壤中细菌和放线菌数量;NPKB_1处理真菌数量显著高于NPK处理,但增量棉秆炭NPKB_2处理与NPK处理差异不显著;2个棉秆炭处理的真菌数量均低于NPKS处理.棉秆炭处理AWCD值较高显著提高了微生物丰富度指数,可促进利用糖类、氨基酸类和羧酸类碳源的微生物生长,尤其是利用与根系分泌物相关的酚酸类碳源的微生物.DGGE电泳结果表明,施用棉秆炭(尤其是增量棉秆炭)后,土壤细菌DGGE图谱条带数增多,增加了土壤中芽单胞菌门、酸杆菌门、变形菌门和放线菌门中一些菌群的丰度.UPGMC聚类分析表明,NPKB_2处理明显区别于其他处理,而NPKS、NPK和NPKB_1处理细菌群落结构相似.表明高量施用棉秆炭可显著提高棉花根际土壤微生物多样性,并明显改变土壤细菌群落结构,对连作棉田生态系统健康有改善作用.