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不同类型生物质炭施用对旱地黄红壤肥力的影响
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作者 林洲源 胡斌 +7 位作者 江建锋 杨海峻 李子川 柴彦君 吴嘉俊 王玉林 王卓哲 童文彬 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期106-116,共11页
针对黄红壤养分贫瘠、退化严重问题,研究不同生物质炭及不同施用量对旱地黄红壤理化性质、碳氮循环相关胞外酶活性和团聚体组成及其碳氮分布的影响。试验设不施肥处理(CK),常规施肥处理(NPK),常规施肥基础上施用13.5 t/hm^(2)和40.5 t/h... 针对黄红壤养分贫瘠、退化严重问题,研究不同生物质炭及不同施用量对旱地黄红壤理化性质、碳氮循环相关胞外酶活性和团聚体组成及其碳氮分布的影响。试验设不施肥处理(CK),常规施肥处理(NPK),常规施肥基础上施用13.5 t/hm^(2)和40.5 t/hm^(2)的玉米秸秆炭(CSB1和CSB2)、水稻秸秆炭(RSB1和RSB2)和猪粪炭(PMB1、PMB2),共8个处理。结果表明:相较NPK处理,施用生物质炭均不同程度地提高土壤有机碳、全氮、碱解氮和全钾含量,分别提高6.27%~99.46%、4.41%~83.62%、8.29%~72.51%和2.84%~15.51%。施用水稻秸秆炭和玉米秸秆炭均降低土壤全磷和速效钾含量,而PMB2处理分别提高土壤全磷、有效磷、速效钾含量和阳离子交换量含量7.65%、76.42%、14.23%和23.85%(P<0.05)。施用生物质炭提高β-木糖苷酶、β-纤维素酶、亮氨酸氨基肽酶和N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性29.36%~78.84%、51.91%~265.03%、4.16%~149.80%和26.78%~185.46%。除PMB1处理显著降低0.25~<2 mm团聚体35.00%(P<0.05)外,其他生物质炭处理对该粒级团聚体无影响(P>0.05);施用生物质炭对0.053~<0.25 mm团聚体的影响均不显著(P>0.05)。施用生物质炭能够不同程度地提高0.25~<2 mm、0.053~<0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量,其中以PMB2处理增幅最大(P<0.05),分别提高129.54%和25.22%、102.87%和35.11%。此外,施用生物质炭不同程度地提高0.25~2 mm团聚体有机碳贡献率,仍以PMB2处理提升幅度最大。综上,不同生物质炭对土壤理化性质和酶活性的改善作用从大到小表现为猪粪炭、玉米秸秆炭、水稻秸秆炭,以PMB2处理效果最好。可见,施用40.5 t/hm^(2)猪粪炭能综合改善黄红壤理化性质、酶活性和团聚体碳氮含量,是适用于旱地黄红壤土壤改良与培肥的优良措施。 展开更多
关键词 生物质炭 有机碳 全氮 土壤酶 团聚体
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施用猪粪生物炭对酸性和石灰性水稻土颗粒态和矿物结合态有机碳含量及化学结构的影响 被引量：3
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作者 袁梦婷 李子川 +6 位作者 孟俊 张敏 叶郑豪 单胜道 胡敏骏 徐君 柴彦君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期441-456,共16页
[目的]土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳库的主要组成,了解施用生物炭对其含量变化及其在土壤总有机碳中的占比和化学组成特征,对认识土壤有机碳动态变化具有重要意义。[方法]于2019年,分别在杭州市富阳区的... [目的]土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳库的主要组成,了解施用生物炭对其含量变化及其在土壤总有机碳中的占比和化学组成特征,对认识土壤有机碳动态变化具有重要意义。[方法]于2019年,分别在杭州市富阳区的酸性和石灰性水稻土上进行猪粪生物炭施用量和方法定位试验,种植制度为单季水稻。试验设置6个处理:常规施化肥(NPK),NPK基础上施用猪粪4.5 t/(hm^(2)·a)(SM),NPK基础上施用猪粪生物炭4.5 t/(hm^(2)·a)(SBc1)、11.25 t/(hm^(2)·a)(SBc2)、22.5 t/(hm^(2)·a)(SBc3),以及猪粪生物炭一次性施用112.5 t/hm^(2)(SBc4)。2021年(第3年)水稻收获后,采集0-20 cm耕层土壤样品,分析其基本理化性质,并将土壤样品分为250~2000μm(粗颗粒态有机物),53~250μm(细颗粒态有机物)和<53μm(矿物结合态有机物)3个粒级,分析各粒级土壤中有机碳含量以及占比,并采用傅里叶红外光谱仪分析了各粒级土壤有机碳的特征光谱,以特征光谱峰值半定量性的评估了有机碳组成的变化。[结果]与SM处理相比,酸性水稻土中SBc3、SBc4处理土壤有机碳含量分别显著增加了49.4%和103.3%,石灰性水稻土中土壤有机碳含量分别增加了42.2%和53.0%。与SM处理相比,4个猪粪生物炭处理显著增加了酸性水稻土粗颗粒态有机碳(C-POC)含量137.8%~554.1%,细颗粒态有机碳(F-POC)含量37.6%~85.2%(P<0.05);SBc3和SBc4处理分别显著增加了石灰性水稻土中C-POC含量110.0%和203.0%,F-POC含量54.8%和96.0%(P<0.05);与SM处理相比,4个猪粪生物炭处理对两种水稻土MAOC含量的影响均不显著(P>0.05)。傅里叶红外光谱特征测定结果表明,施用猪粪和猪粪生物炭对两种水稻土各粒级中主要有机化合物的类型无显著影响,但会影响其比例,与NPK处理相比,SBc3和SBc4处理分别显著增加了酸性水稻土有机碳中芳香族化合物的比例19.5%和38.0%,降低了酚醇碳族化合物的比例7.8%和17.9%,显著降低了石灰性水稻土有机碳中芳香族化合物的比例21.0%和19.1%,增加了酚醇族化合物的比例19.1%和33.2%(P<0.05)。[结论]对于较高的猪粪生物炭施用量,不论一次性施用还是逐年施用均可显著增加水稻土总有机碳含量,且粗颗粒有机碳增加幅度大于细颗粒,而对矿物结合态有机碳含量无显著影响。施用猪粪生物炭对土壤有机碳主要组成有机化合物无显著影响,但会增加酸性水稻土有机碳的稳定性,而降低石灰性水稻土有机碳的稳定性。相同施用量下,猪粪生物炭提高酸性水稻土有机碳含量的作用高于石灰性水稻土。本试验结果可为猪粪生物炭在农田的科学应用提供技术支撑和理论依据。 展开更多
关键词 猪粪生物炭 水稻土 颗粒态有机碳 矿物结合态有机碳 分子结构
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不同施肥措施对酸化黄红壤改良效果及油菜农艺性状的影响 被引量：2
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作者 巴仕浩 叶生月 +7 位作者 蔡晶晶 柴彦君 李子川 吴春艳 唐旭 尹昌 李艳 葛体达 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期93-102,共10页
黄红壤酸化易导致土壤肥力退化,无机矿物改良土壤容易板结,而有机肥改良效果缓慢。沼液是一种碱性有机液肥,其与有机肥配施改良酸化黄红壤的效果尚不明晰。该研究通过对不同改良措施下油菜产量和土壤改良效果影响的比较研究,基于黄红壤... 黄红壤酸化易导致土壤肥力退化,无机矿物改良土壤容易板结,而有机肥改良效果缓慢。沼液是一种碱性有机液肥,其与有机肥配施改良酸化黄红壤的效果尚不明晰。该研究通过对不同改良措施下油菜产量和土壤改良效果影响的比较研究,基于黄红壤改良效果和油菜农艺性状,探讨沼液与有机肥配施改良酸化黄红壤效果。试验设不施肥处理(CK)、常规施肥处理(NPK)、NPK基础上施用有机肥处理(M)、NPK基础上施用有机肥和熟石灰处理(M+L)、等NPK条件下沼液替代化肥施用基础上施用有机肥处理(M+B)。试验分析了不同改良措施下土壤酸度指标、有机质、养分以及有机磷、无机磷含量、^(13)C-NMR、酶活性和油菜产量及养分含量,同时结合皮尔逊相关性分析,明确最佳改良施肥措施。结果表明:1)与NPK处理相比,施用有机肥处理均显著提高油菜产量和养分含量(P<0.05);且M+L和M+B处理显著提高土壤pH值2.36和1.42,同时分别降低了土壤交换性铝、交换性氢和交换性总酸99.68%、92.31%、99.41%和92.89%、52.07%、91.37%(P<0.05)。与NPK处理相比,M+B处理显著提升了土壤有机质、碱解氮和速效钾的含量15.47%、6.10%和148.07%(P<0.05),但对土壤全氮和全钾含量的提升未达显著水平(P>0.05)。2)与NPK处理相比,施用有机肥各处理均显著提高了总磷含量61.15%~136.00%、无机磷含量304.65%~500.00%,有效磷含量7.46~28.52倍(P<0.05),其中均以M+B处理提升较为明显。同时M+B处理分别显著提升碱性磷酸酶、中性磷酸酶和酸性磷酸活性50.56%、16.00%、43.35%,但M和M+L处理显著降低了3种磷酸酶活性(P<0.05)。3)与NPK处理相比,施用有机肥处理的土壤烷基碳和羰基碳比例下降,烷氧碳和芳香碳比例上升,但M、M+L、M+B处理三者之间烷基碳/烷氧碳呈现出M+B>M+L>M趋势,脂肪碳/芳香碳呈现出M>M+L>M+B趋势。可见,有机肥配施沼液可以较好地抑制土壤酸化,提升土壤磷有效性、土壤有机质及其稳定性和油菜对养分的吸收,是酸化黄红壤生态功能得以可持续改良的重要举措。 展开更多
关键词 酸性改良 有机肥 沼液 磷素 有机碳
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水田稳定态肥料的氮素释放与水稻生育期氮素吸收的拟合度分析
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作者 赵茗轩 王鑫 +2 位作者 张昌爱 单胜道 俞文昊 《山东农业科学》 北大核心 2025年第4期128-135,共8页
在水稻生产中,肥料的养分供应与作物的养分需求相吻合有利于促进作物的养分吸收,从而增加产量、提高肥料利用率。本研究以水田稳定态肥料及氮磷钾复合肥、控释肥、缓释肥为试材,分别测其静水氮素释放量、静水氮素阶段释放比率和施肥后... 在水稻生产中,肥料的养分供应与作物的养分需求相吻合有利于促进作物的养分吸收,从而增加产量、提高肥料利用率。本研究以水田稳定态肥料及氮磷钾复合肥、控释肥、缓释肥为试材,分别测其静水氮素释放量、静水氮素阶段释放比率和施肥后盆栽水稻不同时段的氮素吸收量、氮素阶段吸收量占比,并采用灰色关联度分析方法对氮素阶段释放比率和水稻氮素阶段吸收量占比的拟合度进行分析。结果表明:水田稳定态肥料、复合肥、控释肥和缓释肥的静水氮素释放比率与水稻生育期内不同阶段氮素吸收量占比的关联度分别为0.85、0.70、0.78和0.71,其中水田稳定态肥料的关联度与复合肥、控释肥和缓释肥相比分别提高21.43%、8.97%和19.72%。按关联度大小排序依次为:水田稳定态肥料>控释肥>缓释肥>复合肥,并且盆栽试验中水稻产量的高低顺序与关联度大小顺序一致,其中施用水田稳定态肥料与施用复合肥、控释肥及缓释肥相比水稻产量分别提高60.93%、21.63%和56.51%。表明盆栽试验条件下水田稳定态肥料相较于其他三种肥料更适合于水稻生产。 展开更多
关键词 水田稳定态肥料 静水氮素释放 氮素吸收 水稻 灰色关联度分析
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水稻秸秆炭施用对水稻土团聚体稳定性及其碳氮分布的影响 被引量：4
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作者 吴嘉俊 童文彬 +5 位作者 江建锋 杨海峻 李子川 徐城建 林洲源 柴彦君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期457-468,共12页
[目的]水稻长期种植过程中大量化肥施用导致土壤结构变差,研究不同用量水稻秸秆生物炭和化肥配施对水稻土结构和碳、氮分布的影响,探索稻田优化施肥管理方式。[方法]水稻田间试验在浙江衢州进行,试验设不施肥对照(CK)、常规施肥处理(NPK... [目的]水稻长期种植过程中大量化肥施用导致土壤结构变差,研究不同用量水稻秸秆生物炭和化肥配施对水稻土结构和碳、氮分布的影响,探索稻田优化施肥管理方式。[方法]水稻田间试验在浙江衢州进行,试验设不施肥对照(CK)、常规施肥处理(NPK)以及常规施肥基础上添加22.5 t/hm^(2)(NPK+1%B)、45 t/hm(NPK+2%B)和90 t/hm^(2)(NPK+4%B)水稻秸秆炭处理,共5个处理。水稻收获后采集0-20 cm土层样品,测定土壤及不同粒级团聚体(>2、0.25~2、0.053~0.25和<0.053 mm)的有机碳和全氮含量,评价团聚体的稳定性。[结果]与NPK处理相比,施用水稻秸秆炭4年后,土壤>0.25 mm粒级团聚体含量提高了2.43%~7.99%,<0.25 mm粒级团聚体含量降低了2.93%~9.63%,土壤有机碳和全氮含量分别提高了16.40%~45.16%和14.67%~36.69%,各指标的变幅均以NPK+4%B处理最大。与NPK处理相比,秸秆炭处理土壤中>2 mm粒级团聚体中的有机碳和全氮含量分别提高了23.96%~70.87%和19.44%~47.56%,0.25~2 mm粒级团聚体中分别提高了21.87%~49.27%和17.18%~37.47%,增幅均以NPK+4%B处理最高,而0.053~0.25和<0.053 mm粒级团聚体中的有机碳和全氮含量无显著差异(P>0.05),说明施用水稻秸秆炭4年后,增加的土壤有机碳和全氮主要积累在>0.25 mm粒级团聚体中。与NPK处理相比,秸秆炭处理水稻土C/N值提高了2.40%~5.69%,但各处理间差异不显著,而4个粒级团聚体的土壤C/N值均显著提升,且均以NPK+4%B处理提高效果最好。此外,施用水稻秸秆炭提高了>2和0.25~2 mm粒级团聚体的碳、氮贡献率6.54%~17.43%、3.67%~7.28%和5.16%~11.55%、0.57%~1.83%,降低了0.053~0.25和<0.053 mm粒级团聚体的碳、氮贡献率7.25%~29.27%、15.93%~33.68%和10.26%~26.80%、12.61%~30.78%(P<0.05)。[结论]施用水稻秸秆炭能够迅速显著提高水稻土有机碳和全氮含量,增加>0.25 mm粒级团聚体质量占比,提高>2 mm粒级团聚体中有机碳的贡献率,降低<0.25 mm粒级团聚体中有机碳和全氮贡献率,且其影响幅度与水稻秸秆炭施用量呈正比。由此可见,施用水稻秸秆炭能在一定程度上改善水稻土结构,提高水稻土碳、氮固持潜力,对保证水稻土结构稳定性和维持水稻持续高产具有重要意义。 展开更多
关键词 水稻土 水稻秸秆炭 团聚体稳定性 有机碳 全氮 土壤碳氮比
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