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长期施用炭基有机肥对土壤铜形态及微生物群落的影响

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中国农业大学学报 2024年第6期29卷 219-229页

作者：李艳春叶菁刘岑薇林怡王义祥福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所/福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013

为明确炭基有机肥施用对土壤重金属污染的缓解作用以及对土壤微生态的改良效果,设计小区试验,研究相同施氮量条件不同炭基有机肥处理(T1、T2和T3处理炭基有机肥中生物质炭的质量分数分别为3%、6%和9%)下,连续施用5年后,对土壤养分、土... 详细信息

为明确炭基有机肥施用对土壤重金属污染的缓解作用以及对土壤微生态的改良效果,设计小区试验,研究相同施氮量条件不同炭基有机肥处理(T1、T2和T3处理炭基有机肥中生物质炭的质量分数分别为3%、6%和9%)下,连续施用5年后,对土壤养分、土壤铜形态以及微生物群落的影响。结果表明:与对照组CK1(有机肥处理)相比,T1、T2和T3处理土壤pH分别显著提高0.65、0.86和0.90个单位,T2和T3处理显著提高土壤铵态氮含量,分别提高了1.94和1.66倍,T3处理土壤有机碳含量显著提高22.7%;只有T3处理对可交换态和可还原态Cu分配率的影响较大,分别显著降低了21.9%和45.1%;T2和T3处理能显著提高土壤基础呼吸速率(增幅分别为51.5%和37.6%);T3处理能够显著提高土壤细菌、革兰氏阴性菌以及PLFAs总量(增幅分别为15.5%,16.8%和17.2%)。此外,冗余分析表明,pH和总Cu是影响土壤微生物群落特征变异的主要环境因子。综上,炭基有机肥T3处理在改善土壤化学性质、钝化重金属Cu有效性、提高土壤微生物活性和数量方面的效果最佳。

关键词：重金属污染炭基有机肥磷脂脂肪酸土壤呼吸

提升南方沿海四省(区)粮食产能的现状与对策

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亚热带资源与环境学报 2024年第2期19卷 130-136页

作者：王义祥王小龙林怡刘岑薇叶菁翁伯琦福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福州350003 福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350003 华南农业大学农学院广州510000

为贯彻落实中央农村工作会议与2024年中央一号文件提出的实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动的战略部署,通过实地调研、统计数据分析等方法,分析了福建、广东、广西、海南等南方沿海四省(区)自2000年至今的粮食产能的基本现状与历史变化... 详细信息

为贯彻落实中央农村工作会议与2024年中央一号文件提出的实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动的战略部署,通过实地调研、统计数据分析等方法,分析了福建、广东、广西、海南等南方沿海四省(区)自2000年至今的粮食产能的基本现状与历史变化动态,剖析了制约该区域粮食产能提升的自然、经济和社会因素,结合当前中国粮食安全问题面临的新形势,从稳定并提高粮食作物种植面积、提高粮食单产、强化科技支撑粮食供给、实施粮食生产县吨粮田示范工程、发挥华南种业优势和加强食物多元化供给等6个方面因地制宜提出新时期提升四省(区)粮食生产能力的战略思路和实现路径及其对策建议。

关键词：粮食安全产能提升战略对策南方

福建省再生稻的生产现状及其增产潜力与发展对策

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亚热带资源与环境学报 2024年第3期19卷 86-91页

作者：翁伯琦刘岑薇陈华李艳春林怡姜照伟王义祥福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福州350013 福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013 福建省农业科学院水稻研究所福州350013

再生稻播一茬收两茬,具有生长期短、病虫害少、米质好等优点,是提高复种指数、增加粮食产量和种粮收入的重要措施。福建是中国最适宜种植再生稻的省份之一,绝大部分县市都可以种植再生稻。本研究分析了福建省再生稻发展现状及存在的主... 详细信息

再生稻播一茬收两茬,具有生长期短、病虫害少、米质好等优点,是提高复种指数、增加粮食产量和种粮收入的重要措施。福建是中国最适宜种植再生稻的省份之一,绝大部分县市都可以种植再生稻。本研究分析了福建省再生稻发展现状及存在的主要问题,阐述了福建省发展再生稻的优势所在与增产潜力,提出了促进再生稻发展与粮食产能的思路与对策建议,以求为优化福建省再生稻产业高质量发展体系提供参考与借鉴。

关键词：再生稻生产现状发展思路对策福建省

基于能值分析的“葡萄-灵芝”复合系统的生产效率及可持续性评价

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中国农业大学学报 2022年第7期27卷 103-115页

作者：林怡叶菁刘岑薇王义祥福建省农业科学院农业生态研究所福州350003 福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013

为评价“葡萄-灵芝”复合系统的生态经济效益和可持续发展能力。本研究运用能值分析,从物质流、能量流、货币流3个角度比较分析“葡萄-灵芝”复合系统和葡萄单作系统的能值投入和能值产出。结果表明:“葡萄-灵芝(头部脱袋)”(模式C)和... 详细信息

为评价“葡萄-灵芝”复合系统的生态经济效益和可持续发展能力。本研究运用能值分析,从物质流、能量流、货币流3个角度比较分析“葡萄-灵芝”复合系统和葡萄单作系统的能值投入和能值产出。结果表明:“葡萄-灵芝(头部脱袋)”(模式C)和“葡萄-灵芝(全脱袋)”(模式C)2种复合系统与葡萄单作系统(模式M)相比,净能值产出率分别提高了31.48%、34.72%,能值投资率与产投比分别提高了0.95、0.90倍与0.31、0.35倍;能值自给率与环境负载率分别下降了47.42%、46.15%与57.98%、56.75%;可更新能值率与可持续发展指数分别提高了24.69%、24.03%和2.13、2.11倍。此外,模式C较模式C的净能值产出率低2.41%,可持续发展指数高0.46%。相比葡萄单作系统,“葡萄-灵芝”复合系统具有更强的经济活力与环境可持续性,在高水平高质量管理下的设施葡萄园选择适宜的食用菌品种套作,更能体现生态果园复合模式良好的系统活力和发展潜能,虽然系统自我维持能力较弱,受经济社会影响波动较大,果菌复合模式的发展与生产效率仍有提升空间。

关键词：能值分析系统效率可持续评价复合系统

花生壳生物炭对镉污染菜园土壤细菌群落结构的影响

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应用与环境生物学报 2020年第5期26卷 1115-1128页

作者：黄家庆赖永翔翁伯琦叶菁刘岑薇王义祥福建省农业科学院农业生态研究所福州350013 福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013

为进一步了解不同镉污染水平下生物炭对土壤镉钝化和环境效应,利用盆栽试验模拟研究3个土壤镉水平(0、2.5和5.0mg/kg)和5个生物炭添加量(0、5、10、20和40g/kg)下菜园土壤酶活性和细菌群落的变化.菜园土壤pH随着花生壳生物炭施用量的增... 详细信息

为进一步了解不同镉污染水平下生物炭对土壤镉钝化和环境效应,利用盆栽试验模拟研究3个土壤镉水平(0、2.5和5.0mg/kg)和5个生物炭添加量(0、5、10、20和40g/kg)下菜园土壤酶活性和细菌群落的变化.菜园土壤pH随着花生壳生物炭施用量的增加而增加,并与62%土壤细菌显著相关.不同镉污染菜园土壤中过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性均以20 g/kg和40 g/kg花生壳生物炭施用量时分别达到最大值和最小值.Saccharibacteria、Burkholderia-Paraburkholderia和Sphingomona等部分高丰度细菌与过氧化氢酶、碱性磷酸酶或者脲酶显著相关.40 g/kg花生壳生物炭和5.0 mg/kg重金属镉处理的土壤细菌群落结构与其他处理有显著差异,对菜园土壤细菌产生双重的抑制作用.添加花生壳生物炭的处理,土壤中高丰度细菌受重金属镉的影响不显著.花生壳生物炭施用量改变菜园土壤的pH值和土壤酶活性(过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶),从而影响菜园土壤的细菌群落结构.在重金属镉浓度<5.0 mg/kg条件下下,20 g/kg花生壳生物炭施用量更有利于改善土壤的理化性质,减轻重金属镉的毒害作用和促使细菌群落的恢复生长和提高土壤酶活性.(图10表3参61)

关键词：花生壳生物炭重金属镉细菌群落结构菜园土壤土壤酶活性

生物炭添加对猪粪菌渣堆肥过程中Cu、Zn的钝化作用

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农业环境科学学报 2019年第5期38卷 1176-1184页

作者：王义祥李波叶菁刘岑薇林怡福建省农业科学院农业生态研究所福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013

为探讨生物炭对猪粪堆肥过程中重金属钝化效果的影响,利用强制通风静态堆肥技术研究不同生物炭添加量对猪粪菌渣好氧堆肥发酵效果及重金属Cu、Zn形态的影响。结果表明:与未添加生物炭堆肥处理相比,添加生物炭处理提高堆肥pH值0.2～0.3... 详细信息

为探讨生物炭对猪粪堆肥过程中重金属钝化效果的影响,利用强制通风静态堆肥技术研究不同生物炭添加量对猪粪菌渣好氧堆肥发酵效果及重金属Cu、Zn形态的影响。结果表明:与未添加生物炭堆肥处理相比,添加生物炭处理提高堆肥pH值0.2～0.3个单位,至堆肥结束时提高堆肥含水率15.6%～20.0%。添加生物炭改善了通气条件、pH、含水率等堆肥性质,加速了堆肥进程,其中6%和9%生物炭添加处理高温持续期显著高于未添加生物炭处理。堆肥处理后,猪粪、菌渣等混合物料中交换态Cu、Zn含量分别下降了4.25%～12.06%和2.83%～20.87%;堆肥处理能促进堆肥中Zn、Cu的形态向活性低的方向转化,降低重金属的生物有效性。堆肥物料中适量添加花生壳生物炭可提高对重金属Cu、Zn的钝化作用,其中6%生物炭添加处理对重金属Cu、Zn的钝化效果最好,分别为18.84%和11.55%。适量添加生物炭可加速猪粪菌渣堆肥进程和降低堆肥中Cu、Zn有效性,其中以6%生物炭添加量的钝化效果最好。

关键词：猪粪堆肥钝化重金属生物炭

生物炭添加对猪粪堆肥过程碳素转化与损失的影响

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环境科学学报 2017年第9期37卷 3511-3518页

作者：李波叶菁刘岑薇李艳春翁伯琦王义祥福建省农业科学院农业生态研究所福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013

堆肥是最合适的处理农业废弃物的技术之一,但在堆肥过程中,碳素的损失及温室气体的大量排放引起越来越多的关注.因此,如何减少堆肥过程中碳素损失成为堆肥面临的重要问题.本研究以猪粪等为原料,利用强制通风反应箱研究了生物炭添加对堆... 详细信息

堆肥是最合适的处理农业废弃物的技术之一,但在堆肥过程中,碳素的损失及温室气体的大量排放引起越来越多的关注.因此,如何减少堆肥过程中碳素损失成为堆肥面临的重要问题.本研究以猪粪等为原料,利用强制通风反应箱研究了生物炭添加对堆肥过程中碳素转化及碳素损失的影响.结果表明,在堆肥过程中总有机碳呈下降趋势,添加生物炭处理的总有机碳含量提高了6.69%~20.60%;可溶性有机碳的变化规律与总有机碳相似.腐殖质碳含量呈先下降后上升的变化趋势,添加生物炭处理的腐殖质碳含量下降了0.39%~14.97%;腐殖化系数(胡敏酸/富里酸)与生物炭添加量成正比,说明生物炭添加有利于堆肥的腐熟.至堆肥结束,堆料干物质失重率为23.51%~30.91%,碳素损失率为20.71%~28.85%,添加3%生物炭的处理干物质失重率与碳损失率均最高,添加9%生物炭处理均最低.

关键词：生物炭猪粪堆肥腐殖质碳碳损失

生物炭对酸化茶园土壤性状和真菌群落结构的影响

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茶叶科学 2021年第3期41卷 419-429页

作者：王义祥黄家庆叶菁李艳春林怡刘岑薇福建省农业科学院农业生态研究所福建福州350013 福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福建福州350013

为探讨生物炭长期施用对酸化茶园土壤改良和真菌群落结构的影响,分析了按生物炭用量0、2.5、5、10、20、40 t·hm^(-2)施用5年后的茶园土壤性状和真菌群落结构变化。结果表明,施用生物炭5年后的茶园土壤pH提高了0.16~1.11,可溶性有机碳... 详细信息

为探讨生物炭长期施用对酸化茶园土壤改良和真菌群落结构的影响,分析了按生物炭用量0、2.5、5、10、20、40 t·hm^(-2)施用5年后的茶园土壤性状和真菌群落结构变化。结果表明,施用生物炭5年后的茶园土壤pH提高了0.16~1.11,可溶性有机碳含量提高了52.6%~92.3%,而铵态氮和硝态氮含量以10 t·hm^(-2)处理最高。施用生物炭5年后的土壤性质变化,进一步影响了真菌群落结构,表现为Chao指数、ACE指数和Shannon指数随生物炭用量增加呈先增加后降低的趋势;提高生物炭施用量对茶园土壤次要作用的真菌(LDA值3.50)的效果,其中被孢霉属、木霉属、毛壳菌属的相对丰度增加,黑盘孢属的相对丰度降低。

关键词：茶园黄壤生物炭 pH 真菌多样性

花生壳生物炭用量对猪粪堆肥温室气体和NH_(3)排放的影响

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中国农业大学学报 2021年第6期26卷 114-125页

作者：王义祥叶菁林怡刘岑薇李艳春福建省农业科学院农业生态研究所/福建省红壤山地农业生态过程重点实验室福州350013

为研究不同花生壳生物炭添加比例对猪粪堆肥过程中温室气体和NH_(3)排放的影响。利用强制通风静态堆肥技术,研究0(对照)、3%、6%和9%花生壳生物炭添加比例(质量比)对猪粪堆肥过程CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O和NH_(3)排放和堆肥性质的影响。... 详细信息

为研究不同花生壳生物炭添加比例对猪粪堆肥过程中温室气体和NH_(3)排放的影响。利用强制通风静态堆肥技术,研究0(对照)、3%、6%和9%花生壳生物炭添加比例(质量比)对猪粪堆肥过程CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O和NH_(3)排放和堆肥性质的影响。结果表明:添加生物炭能够延长堆肥高温期持续天数,使pH提高0.09~0.13个单位,EC提高11.7%~50.6%;各堆肥处理CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O排放速率均随发酵时间的延长呈先升高后降低的趋势,且CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O排放速率均与pH具有显著的相关性;随生物炭用量的增加,猪粪堆肥过程中CO_(2)排放速率表现为先升高后降低的变化趋势,其中以3%生物炭添加比例处理最高,其平均CO_(2)排放速率比对照增加12.9%;N_(2)O排放和NH_(3)挥发均以9%生物炭添加比例处理最低,分别比对照降低12.5%和29.9%。综上,在整个堆肥过程中,花生壳生物炭的添加降低了N_(2)O和CH_(4)的累积排放量,且随花生壳生物炭添加比例的增加,温室气体减排效应增大。

关键词：猪粪堆肥生物炭温室气体 NH_(3)