科研产出
连续三年施用改良剂对镉污染稻田的修复效果研究
《土壤通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究目的为探讨连续三年施用石灰、生物炭和硅肥对中度镉污染稻田的修复效果。【方法】以湖南省典型双季稻区土壤-水稻系统为研究对象，采用随机区组设计，共设对照（T1）、施用石灰（T2）、施用生物炭（T3）和施用硅肥（T4）4个处理，分析施用不同改良剂的稻田土壤理化性质和水稻镉含量特征，通过冗余分析与回归分析探究土壤因子对镉在土壤-水稻系统中迁移转运的影响。【结果】相较于T1处理，T2处理土壤pH显著增加至6.92±0.05，土壤有效镉降低至0.41±0.09 mg kg-1;T3、T4处理与T1处理相比，土壤pH、有效镉、活性有机质均无显著差异。T3处理早稻和晚稻糙米镉含量最高，分别为0.54±0.07和0.11±0.04 mg kg-1;T2处理最低，分别为0.16±0.00和0.03±0.01 mg kg-1。冗余分析结果表明：糙米中镉含量（RiCd）与土壤pH负相关，与有效镉含量（DPTA-Cd）正相关。糙米中镉含量与土壤有效镉含量的关系式为：RiCd (mg kg-1)=-0.0822+0.297 DPTA-Cd (mg kg-1)(Radj~2=0.503,P ＜0.05)。【结论】连续三年施用石灰对中度镉污染稻田有较好修复效果，其主要通过提升土壤pH，降低土壤有效镉含量，进而降低水稻糙米镉含量。
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施用南荻生物炭对不同类型土壤氨挥发的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在洞庭湖区农田施用秸秆生物炭不仅能实现秸秆资源化利用,还可降低环境污染压力.本研究于2020年采用水稻盆栽试验,研究了不同南荻秸秆生物炭施用量对土壤氨挥发速率、累积氨挥发量、表面水pH值和NH4+-N浓度的影响.供试土壤为第四纪红土发育的红黄泥和花岗岩发育的麻砂泥水稻土,设置6个南荻秸秆生物炭添加处理,即分别以土柱0~20 cm 土壤重量的0%、1%、2%、4%、6%和8%比例添加生物炭,每盆施用复合肥200kg N·hm-2.结果表明:施用生物炭导致两种土壤之间或不同生物炭处理之间的氨挥发速率和累积量均存在显著差异.麻砂泥施用生物炭处理在施肥后第2天出现氨挥发峰值,且较不施生物炭处理峰值降低了 23.6%~53.4%;红黄泥氨挥发峰值出现在施肥后第7~13天,且其峰值随着生物炭添加量的增加而升高.整体上,麻砂泥土壤的氨挥发速率均高于红黄泥.麻砂泥土壤<4%生物炭添加量能抑制土壤氨挥发速率及累积量,其中以2%处理降幅最大(46.9%),但生物炭添加对水稻生长前期表面水pH值的影响不显著;红黄泥土壤随着南荻生物炭用量的增加,表面水中pH值和NH4+-N浓度增加,导致氨挥发速率及累积量增幅达1.3~10.5倍.回归分析显示,生物炭添加量是影响两种土壤氨挥发的关键因素.Elo-vich方程能较好地拟合两种土壤的氨挥发累积量随时间的变化动态,各施炭处理的相关系数均达极显著水平.总体上,对于偏中性的麻砂泥土壤,施用一定量的南荻生物炭对氨排放有一定的抑制作用,而对于酸性的红黄泥土壤,增施南荻生物炭会通过提高表面水的pH值和NH4+-N浓度促进氨挥发,因此针对不同类型土壤施用南荻秸秆生物炭应注意选择适宜用量,以降低氮素损失.
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不同添加剂对畜禽粪便堆肥的保氮效果
《湖南农业科学 》 2021
摘要：为促进农业废弃物资源化利用,以猪粪、鸡粪、食用菌渣为堆肥原料,按物料鲜重计分别添加5%的过磷酸钙、生物炭和腐殖酸进行堆肥,研究不同添加剂对堆体的温度、pH值以及铵态氮、硝态氮、全氮含量的影响,比较不同添加剂在堆肥过程中的保氮效果;同时考察了不同添加剂处理各阶段堆肥样品对萝卜种子的发芽指数（GI）。结果表明:3种添加剂均可增加堆肥的全氮含量,提高堆肥对萝卜种子的发芽指数;其中,添加过磷酸钙处理的保氮效果最好,氮素损失率低至20.67%,堆制35 d后发芽指数（GI）达到98%;另外,添加过磷酸钙和腐殖酸对加快堆体腐熟有一定促进作用,堆制28 d时发芽指数已经达到腐熟标准（80%）。综合来看,过磷酸钙是猪粪-鸡粪-菌渣堆肥较为理想的添加剂。
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稻鸭共育下施用生物炭对水稻茎秆及倒伏性状的影响
《生态学杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：水稻倒伏可降低水稻产量及稻米品质,影响稻作生产的经济效益。为探究生物炭及稻鸭共育结合对水稻茎秆及倒伏性状的影响,本研究设计了生物炭+鸭（CD）、生物炭+不养鸭（CR）、不施生物炭+养鸭（D）及不施生物炭+不养鸭（R）的大田对比试验,分析了水稻茎秆形态结构、解剖结构及力学特征。结果表明:与R处理相比,CD、CR、D水稻的重心高度与节间长度均有所降低,茎粗与节间充实度均有所增加,维管束面积得到了显著提高,第1节、第2节、第3节的增幅分别为24.15%～35.91%、12.75%～62.19%、4.66%～73.87%,水稻维管束形态也发生了改变;同时,水稻各节间的弯曲力矩及倒伏指数均有所下降,第1节、第2节、第3节、第4节的弯曲力矩下降幅度分别为24.05%～31.65%、24.55%～26.27%、32.28%～37.83%、21.79%～32.37%,第1节、第2节的倒伏指数的下降幅度分别为45.69%～52.04%、38.86%～48.16%,水稻茎秆抗折力也有所增加,第1节、第2节的抗折力增幅分别为19.86%～54.02%、20.62%～39.23%;茎秆抗折力与节间充实度、茎粗呈正相关,与长度呈负相关;各节间倒伏指数与节间充实度呈显著负相关,与节间长度与弯曲力矩呈显著正相关。因此,稻鸭共育下施用生物炭可降低重心高度,提高节间充实度,改变维管束形态,提高水稻的抗倒伏能力。
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生物炭对土壤养分及烟叶各时期化学成分的动态影响
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]探究生物炭施用量对土壤改良及烟叶发育的影响。[方法]以云烟87为试验材料,生物炭施用量设4个水平:CK(0)、T1(2 250 kg/hm2)、T2(4 500 kg/hm2)、T3(6 750 kg/hm2),研究不同稻秆生物炭施用量对土壤养分及烟叶的作用效果。[结果]生物炭在前期增加烟叶还原糖、总糖、淀粉含量而后期则降低其含量。对于总氮及氯的影响较小,尼古丁则呈降低态势。使烟叶化学成分更加协调,从而提高吸食品质。土壤生物炭能增加有机质含量,提高p H值,增加速效钾含量,减少速效磷含量,碱解氮则呈现先增加后减少。综合土壤养分与烟叶品质结果,施用生物炭4 500 kg/hm2处理组效果最佳。[结论]该研究可为生物炭的合理施用提供参考。
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施用稻壳生物炭对土壤养分及烤烟生长的影响
《作物研究 》 2016
摘要：采用田间试验,施入不同量的稻壳生物炭,分析植烟土壤pH、理化性质及烤烟农艺性状与经济性状,探讨生物炭对植烟土壤理化性质和烤烟生长性状的影响。结果表明:梯度施入稻壳生物炭提升了酸性土壤pH值、促进土壤有机碳以及全N的积累,随着生物炭用量的加大,土壤pH值、有机质含量均有逐步升高的趋势,土壤碱解N与速效K释放速率也得到提高;施入稻壳生物炭能增加烤烟有效叶片数,以9000、12000kg/hm~2处理烤烟叶片数最多,分别达到18.0、17.9片/株,显著多于未施的对照;上等烟比例以9000kg/hm~2处理最高为49.35%,与对照存在显著差异。
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生物质炭添加对华南双季稻田碳排放强度的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国农田有机物料资源化利用是一项巨大挑战。为研究生物质炭农田施用的生态效应,探讨华南双季稻田碳排放强度(greenhouse gas intensity,GHGI)对生物质炭添加的响应,开展了基于静态箱-气相色谱法的连续两年野外观测。田间试验共设6个处理,即当地农民习惯(CK,化肥,无稻草还田),3个不同用量生物质炭添加处理,即BC1(5 t/hm2)、BC2(10 t/hm2)和BC3(20 t/hm2),和2个稻草还田处理(直接还田和稻草+腐熟剂还田)。结果表明,相比当地农民习惯和稻草还田处理生物质炭添加有效抑制了双季稻田温室气体排放(平均降低温室气体排放当量49.87%),显著降低了土壤容重,增强作物的碳氮养分吸收能力,稳定了水稻产量(平均增产3.54%),降低了稻田碳排放强度(平均降低52.13%)。4个生长季平均而言,相比CK、RS和RI,生物质炭3个处理分别降低稻田100a尺度上温室气体排放当量27.53%,58.65%和63.43%(P<0.05),分别增产3.21%,5.11%和2.29%(P>0.05),进而分别降低100a尺度上GHGI 30.57%,61.00%和64.82%(P<0.05),综合而言,BC3具有较好的减排增产潜力。相关矩阵和主成分分析可视化表达了在生物炭添加影响下,稻田碳排放强度与水稻生长参数及土壤理化特性的关系。生物质炭添加影响着水稻产量、收获指数、土壤有机质、总碳和植株吸氮量等环境变量的分布。通过多元决策回归树分析,发现可通过水稻收获指数(>0.5)定量判别其碳排放强度。该研究结果表明,通过优化田间管理,适量生物质炭回田(20 t/hm2)利用是增强土壤固碳、稳定水稻产量、降低稻田碳排放强度和应对气候变化不利影响的可行途径。该研究可为中国秸秆资源科学利用提供基础研究案例。
关键词： 排放控制 主成分分析 土壤 双季稻田 碳排放强度 生物质炭 回归树分析
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几种解毒剂对烟田二氯喹啉酸次生药害的修复效果
《南方农业学报 》 2013 CSCD
摘要：【目的】探索烟草除草剂药害修复的有效方法,为烟草生产的可持续健康发展提供保障。【方法】设置不同浓度生物质炭(750、1125、1500和1875kg/ha)进行盆栽预试验,从中筛选出对烟田土壤中二氯喹啉酸吸收修复效果较好的生物质炭用量,并在田间试验中比较其与其他化学解毒剂(施嘉乐、芸薹素内酯、碧护)的修复效果。【结果】盆栽试验显示,随着生物质炭施用量的增加,烟株叶宽、叶长、株高也不同程度增加,其相应的二氯喹啉酸伤害率逐渐减小,施用量达到1875kg/ha时,修复效果最好,其与施用量1500kg/ha时的烟叶叶宽、叶长、株高均无显著差异。在田间试验中生物质炭施用量为1500kg/ha时,其与施用施嘉乐、芸薹素内酯、碧护处理相比,烟株的叶宽、叶长、株高表现最好,采后烟叶产量和产值最高,无明显减产迹象。【结论】前茬水稻除草剂二氯喹啉酸施用过量时,推荐后茬植烟前施用生物质炭1500kg/ha均匀还田,以缓解烟株畸形症状。
关键词： 烟田 除草剂 二氯喹啉酸 药害 生物质炭 修复效果
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淹水条件下生物炭对污染土壤重金属有效性及养分含量的影响
《水土保持学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：以生物炭为改良剂,采用淹水培养方法研究不同添加量生物炭(BC)处理(1%,3%和5%)对污染土壤Zn、Cd、Pb、Cu有效性及养分含量的影响,并用毒性淋出试验(TCLP)法对其生态风险进行评价。结果表明:与对照相比,添加生物炭土壤中交换态Zn、Cd、Pb、Cu分别降低0.15%～24.11%,1.22%～16.09%,0.47%～21.51%,3.05%～77.30%,且表现为随生物炭施用量的增加其降低程度增大。TCLP态Zn、Cd、Pb、Cu含量分别降低0.74%～21.47%,6.67%～47.62%,2.02%～16.74%,0.29%～21.20%,且表现为随生物炭施用量的增加其降低程度增大。与对照相比,添加生物炭后土壤pH上升(-0.01)～0.35个单位,有机质、铵态氮和硝态氮分别增加0.09%～20.02%,1.59%～38.28%和2.74%～90.14%。土壤pH值与土壤交换态Cu含量呈显著负相关,有机质含量与交换态Zn含量呈显著负相关。淹水条件下污染土壤中施用生物炭可降低重金属Zn、Cd、Pb和Cu的有效性和生态风险,提高土壤养分含量,起到改良土壤作用。
