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田间陈化生物质炭提高稻田土壤团聚体稳定性和磷素利用率
被引量：
10
1
作者
宋燕凤
张前前
+2 位作者
吴震
段鹏鹏
熊正琴
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期613-621,共9页
【目的】生物质炭因其巨大的比表面积和稳定的结构而被用作土壤改良剂。然而关于田间陈化生物质炭对土壤肥力和养分利用效率影响的研究相对缺乏。通过定位试验,分析田间不同陈化年限的生物质炭对水稻产量和养分利用效率的影响。【方法...
【目的】生物质炭因其巨大的比表面积和稳定的结构而被用作土壤改良剂。然而关于田间陈化生物质炭对土壤肥力和养分利用效率影响的研究相对缺乏。通过定位试验,分析田间不同陈化年限的生物质炭对水稻产量和养分利用效率的影响。【方法】田间定位试验设在江苏南京,供试土壤为粘质水稻土。共设置5个处理,分别是不施磷肥对照(CK)、施用磷肥(P)及磷肥配施新鲜生物质炭(PB_(0y),2017年施入)、2年陈化生物质炭(PB_(2y),2015年施入)和5年陈化生物质炭(PB_(5y),2012年施入)。在水稻收获后采集土壤样品进行团聚体分级,测定大团聚体(250~2000μm)、微团聚体(53~250μm)、粉粒(2~53μm)、粘粒(<2μm)含量以有效磷含量和基本理化性质,同时测定水稻产量和磷素利用效率。【结果】与P处理相比,PB_(2y)和PB_(5y)处理显著提高250~2000μm大团聚体的比例(69.2%~107.8%),降低2~53μm粉粒(13.1%~14.7%)和<2μm粘粒(6.9%~41.9%)的比例,而PB_(0y)与P处理相比各粒级比例均无显著差异;PB_(0y)、PB_(2y)和PB_(5y)处理土壤有机碳(SOC)提高了18.5%~58.5%,全磷含量提高了5.7%~17.1%,但2~53μm粒级SOC含量无显著差异。与P处理相比,PB_(0y)处理对水稻产量和磷素利用效率影响不显著,PB_(2y)和PB_(5y)处理均可显著提高水稻产量(13.7%和16.3%)和磷素利用率(35.4%和45.5%)。由结构方程模型可知,陈化生物质炭(PB_(2y)和PB_(5y))通过改善土壤养分状况(SOC、全磷含量、碳磷比等)和土壤结构(250~2000μm大团聚体比例增加),保证了水稻产量和磷储量。【结论】与新鲜生物质炭相比,陈化生物质炭可有效增加250~2000μm大团聚体比例以及土壤有效磷和全磷的保护,从而促进植物对磷的吸收利用,达到增加产量和磷素利用效率的目的。5年陈化生物质炭的改良效果好于2年陈化生物质炭。
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关键词
水稻
陈化生物质炭
土壤团聚体
作物产量
磷素利用效率
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职称材料
田间老化生物质炭减缓稻麦轮作系统土壤N2O排放能力降低的机理
被引量：
1
2
作者
朱爽阁
张前前
+3 位作者
徐昕彤
毕瑞玉
宋燕凤
熊正琴
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期716-725,共10页
生物质炭作为一种重要的土壤调节剂,在固碳减排尤其氧化亚氮(N_(2)O)减排方面的作用日益突出。为明确生物质炭对田间N_(2)O排放的持续效应及其作用机理,通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N_(2)O排放...
生物质炭作为一种重要的土壤调节剂,在固碳减排尤其氧化亚氮(N_(2)O)减排方面的作用日益突出。为明确生物质炭对田间N_(2)O排放的持续效应及其作用机理,通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N_(2)O排放的影响。试验共设置5个处理,分别为CK(不施氮肥和生物质炭)、N(施氮肥)、NB0y(氮肥+新鲜生物质炭)、NB2y(氮肥+2年老化生物质炭)和NB5y(氮肥+5年老化生物质炭),动态监测稻麦轮作周期N_(2)O排放,测定水稻和小麦收获后土壤理化性质和氮循环功能基因丰度。结果表明,生物质炭显著降低土壤N_(2)O累积排放量32.4%~54.0%,且表现为NB0y>NB2y>NB5y。与N处理相比,NB0y、NB2y和NB5y处理显著提高土壤pH 0.6~1.2个单位、土壤有机碳(SOC)含量21.4%~58.6%、硝态氮( NO_(3)^(-)-N)含量1.7%~31.3%,对土壤pH改善能力随着生物质炭老化而下降。生物质炭处理显著提高nosZ基因丰度54.9%~249.4%,土壤(nirS+nirK)/nosZ比值随着生物质炭老化而增加。相关性分析表明,土壤N_(2)O累积排放量与pH呈显著负相关,与 NO_(3)^(-)-N含量和amoA-AOB(氨氧化细菌)丰度呈显著正相关。因此,新鲜和田间不同时间老化生物质炭均能显著改善土壤理化特性,降低土壤N_(2)O排放且新鲜生物质炭的作用效果优于老化生物质炭。土壤NO_(3)^(-)-N含量及(nirS+nirK)/nosZ比值的增加,是导致老化生物质炭减排N_(2)O能力降低的主要原因。
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关键词
稻麦轮作系统
老化生物质炭
氧化亚氮(N_(2)O)排放
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职称材料
题名
田间陈化生物质炭提高稻田土壤团聚体稳定性和磷素利用率
被引量：
10
1
作者
宋燕凤
张前前
吴震
段鹏鹏
熊正琴
机构
南京农业大学资源与环境科学学院
出处
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期613-621,共9页
基金
公益性行业农业科研专项(201503106)
国家自然科学基金项目(41977078)。
文摘
【目的】生物质炭因其巨大的比表面积和稳定的结构而被用作土壤改良剂。然而关于田间陈化生物质炭对土壤肥力和养分利用效率影响的研究相对缺乏。通过定位试验,分析田间不同陈化年限的生物质炭对水稻产量和养分利用效率的影响。【方法】田间定位试验设在江苏南京,供试土壤为粘质水稻土。共设置5个处理,分别是不施磷肥对照(CK)、施用磷肥(P)及磷肥配施新鲜生物质炭(PB_(0y),2017年施入)、2年陈化生物质炭(PB_(2y),2015年施入)和5年陈化生物质炭(PB_(5y),2012年施入)。在水稻收获后采集土壤样品进行团聚体分级,测定大团聚体(250~2000μm)、微团聚体(53~250μm)、粉粒(2~53μm)、粘粒(<2μm)含量以有效磷含量和基本理化性质,同时测定水稻产量和磷素利用效率。【结果】与P处理相比,PB_(2y)和PB_(5y)处理显著提高250~2000μm大团聚体的比例(69.2%~107.8%),降低2~53μm粉粒(13.1%~14.7%)和<2μm粘粒(6.9%~41.9%)的比例,而PB_(0y)与P处理相比各粒级比例均无显著差异;PB_(0y)、PB_(2y)和PB_(5y)处理土壤有机碳(SOC)提高了18.5%~58.5%,全磷含量提高了5.7%~17.1%,但2~53μm粒级SOC含量无显著差异。与P处理相比,PB_(0y)处理对水稻产量和磷素利用效率影响不显著,PB_(2y)和PB_(5y)处理均可显著提高水稻产量(13.7%和16.3%)和磷素利用率(35.4%和45.5%)。由结构方程模型可知,陈化生物质炭(PB_(2y)和PB_(5y))通过改善土壤养分状况(SOC、全磷含量、碳磷比等)和土壤结构(250~2000μm大团聚体比例增加),保证了水稻产量和磷储量。【结论】与新鲜生物质炭相比,陈化生物质炭可有效增加250~2000μm大团聚体比例以及土壤有效磷和全磷的保护,从而促进植物对磷的吸收利用,达到增加产量和磷素利用效率的目的。5年陈化生物质炭的改良效果好于2年陈化生物质炭。
关键词
水稻
陈化生物质炭
土壤团聚体
作物产量
磷素利用效率
Keywords
rice
field-aged biochar
soil aggregate
crop yield
phosphorus use efficiency
分类号
S153.6 [农业科学—土壤学]
S152 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
田间老化生物质炭减缓稻麦轮作系统土壤N2O排放能力降低的机理
被引量：
1
2
作者
朱爽阁
张前前
徐昕彤
毕瑞玉
宋燕凤
熊正琴
机构
南京农业大学资源与环境科学学院
出处
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期716-725,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41977078)
江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX21_0618)资助。
文摘
生物质炭作为一种重要的土壤调节剂,在固碳减排尤其氧化亚氮(N_(2)O)减排方面的作用日益突出。为明确生物质炭对田间N_(2)O排放的持续效应及其作用机理,通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N_(2)O排放的影响。试验共设置5个处理,分别为CK(不施氮肥和生物质炭)、N(施氮肥)、NB0y(氮肥+新鲜生物质炭)、NB2y(氮肥+2年老化生物质炭)和NB5y(氮肥+5年老化生物质炭),动态监测稻麦轮作周期N_(2)O排放,测定水稻和小麦收获后土壤理化性质和氮循环功能基因丰度。结果表明,生物质炭显著降低土壤N_(2)O累积排放量32.4%~54.0%,且表现为NB0y>NB2y>NB5y。与N处理相比,NB0y、NB2y和NB5y处理显著提高土壤pH 0.6~1.2个单位、土壤有机碳(SOC)含量21.4%~58.6%、硝态氮( NO_(3)^(-)-N)含量1.7%~31.3%,对土壤pH改善能力随着生物质炭老化而下降。生物质炭处理显著提高nosZ基因丰度54.9%~249.4%,土壤(nirS+nirK)/nosZ比值随着生物质炭老化而增加。相关性分析表明,土壤N_(2)O累积排放量与pH呈显著负相关,与 NO_(3)^(-)-N含量和amoA-AOB(氨氧化细菌)丰度呈显著正相关。因此,新鲜和田间不同时间老化生物质炭均能显著改善土壤理化特性,降低土壤N_(2)O排放且新鲜生物质炭的作用效果优于老化生物质炭。土壤NO_(3)^(-)-N含量及(nirS+nirK)/nosZ比值的增加,是导致老化生物质炭减排N_(2)O能力降低的主要原因。
关键词
稻麦轮作系统
老化生物质炭
氧化亚氮(N_(2)O)排放
Keywords
Rice-wheat rotation
Aged biochar
Nitrous oxide(N_(2)O)emission
分类号
S158 [农业科学—土壤学]
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田间陈化生物质炭提高稻田土壤团聚体稳定性和磷素利用率
宋燕凤
张前前
吴震
段鹏鹏
熊正琴
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
10
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职称材料
2
田间老化生物质炭减缓稻麦轮作系统土壤N2O排放能力降低的机理
朱爽阁
张前前
徐昕彤
毕瑞玉
宋燕凤
熊正琴
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
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