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不同热解温度稻壳生物炭对羊粪堆肥腐熟度及温室气体排放的影响

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农业环境科学学报 2023年

作者：王海候吕志伟金梅娟沈园陶玥玥周新伟施林林李茹陆长婴江苏太湖地区农业科学研究所/国家土壤质量相城观测实验站

为优化羊粪堆肥腐熟度与温室气体减排协同的技术工艺参数，以2种不同热解温度制备的稻壳生物炭为堆肥辅料，与羊粪、食用菌渣混合，进行了43 d的堆肥试验。设置了3个处理，羊粪与食用菌渣质量比9∶1混合体作为预备物料，在预备物料上分... 详细信息

为优化羊粪堆肥腐熟度与温室气体减排协同的技术工艺参数，以2种不同热解温度制备的稻壳生物炭为堆肥辅料，与羊粪、食用菌渣混合，进行了43 d的堆肥试验。设置了3个处理，羊粪与食用菌渣质量比9∶1混合体作为预备物料，在预备物料上分别添加450、650 ℃热解的稻壳生物炭(占预备物料质量百分比15%)为BC450、BC650处理，在预备物料上添加未热解炭化的稻壳(与稻壳生物炭同等体积)为CK处理。监测了堆肥温度、腐熟度指标(NH4+-N/NO3--N、EC值、种子发芽指数)、温室气体(CH4、CO2、N2O)排放的变化动态，分析了不同热解温度稻壳生物炭对堆肥腐熟度与温室气体减排的协同效果。结果表明：添加450、650 ℃热解的稻壳生物炭，缩短了堆肥体NH4+-N/NO3--N、T值、EC值及种子发芽指数达到腐熟度推荐值的所需时间，与CK处理相比，BC450、BC650处理的腐熟周期分别缩短了15.0%、32.5%；羊粪堆置43 d后，BC450、BC650处理的综合温室效应较CK处理分别显著降低了6.56%、24.36%，且BC650处理综合温室效应比BC450处理显著降低了19.05%(P＜0.05)；添加稻壳生物炭对羊粪堆肥腐熟度及温室气体减排具有协同促进作用，建议优选650 ℃制备的稻壳生物炭。

关键词：生物炭热解温度羊粪堆肥腐熟度温室气体

河西绿洲灌区玉米产量对长期秸秆带状覆膜还田方式的响应

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植物营养与肥料学报 2023年第6期29卷 1037-1047页

作者：卢秉林车宗贤包兴国张久东吴科生杨蕊菊崔恒甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所/农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站/国家土壤质量凉州观测实验站甘肃兰州730070

【目的】秸秆还田方式影响着其对作物的增产效果,为此,我们探讨了河西绿洲灌区不同秸秆带状覆膜还田对玉米产量的影响。【方法】田间定位试验于2011—2020年在河西绿洲灌区进行。试验设7个秸秆还田方式处理,分别是:玉米秸秆不还田(CK)... 详细信息

【目的】秸秆还田方式影响着其对作物的增产效果,为此,我们探讨了河西绿洲灌区不同秸秆带状覆膜还田对玉米产量的影响。【方法】田间定位试验于2011—2020年在河西绿洲灌区进行。试验设7个秸秆还田方式处理,分别是:玉米秸秆不还田(CK)、半量整株带状翻压还田(1/2WB)、半量整株带状覆盖还田(1/2WM)、半量粉碎带状翻压还田(1/2CB)、全量粉碎带状翻压还田(CB)、半量粉碎带状覆盖还田(1/2CM)、全量粉碎带状覆盖还田(CM),所有秸秆还田处理均在玉米行间还田,其上覆盖薄膜。在玉米主要生育期测定倒二叶SPAD值,成熟期调查玉米植株生长指标、产量及产量构成因素,并计算秸秆还田对产量的累积贡献率。【结果】两个秸秆全量还田处理(CB、CM)均显著提高了玉米穗粒数、百粒重、株高、茎粗、穗粗、穗长、有效穗长和收获指数,降低了玉米秃顶长度,增加了玉米籽粒产量(P<0.05),CB处理还显著增加了玉米穗数(P<0.05)。在试验第1年(2011年),6个秸秆还田处理的玉米苗期、拔节期、大喇叭口期和抽雄期的叶片SPAD值与CK均无显著差异;与CK相比,2020年CB和1/2CB处理显著提高了玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期和吐丝期的叶片SPAD值(P<0.05)。秸秆带状覆膜还田对玉米产量具有明显的累积效应,从2011到2020年,CB处理对玉米累积产量的增产贡献率最高(为9.33%~14.15%),1/2CB处理次之,为7.17%~12.25%,之后是CM处理,为9.19%~10.14%。【结论】玉米秸秆带状还田能够显著提高玉米整个生育期的光合效率,协调玉米营养生长和生殖生长的关系,最终显著提高籽粒产量。长期连续玉米秸秆还田对玉米产量具有明显的累积效应,且增产优势逐年增加。秸秆粉碎翻压还田的效果优于整株覆盖还田,全量秸秆粉碎翻压还田效果优于半量秸秆粉碎翻压还田。

关键词：河西绿洲灌区秸秆粉碎还田秸秆覆盖还田玉米产量 SPAD值

氮肥配施生物质碳点对潮土微生物残体碳含量的影响

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生态与农村环境学报 2024年

作者：王静朱猛赵鹏张强强于永超朱晓亚刘明靳容唐忠厚江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/国家土壤质量徐州观测实验站

为阐明碳氮投入下土壤微生物残体对有机碳积累的相对贡献，本研究采用培养试验方法，探究氮肥配施生物质碳点（简称碳点）对潮土微生物残体碳含量的影响。研究设置四个处理：空白（CK）；施碳点（CDs）；施氮（N）；施氮和碳点（N+CDs... 详细信息

为阐明碳氮投入下土壤微生物残体对有机碳积累的相对贡献，本研究采用培养试验方法，探究氮肥配施生物质碳点（简称碳点）对潮土微生物残体碳含量的影响。研究设置四个处理：空白（CK）；施碳点（CDs）；施氮（N）；施氮和碳点（N+CDs）。结果表明：与CK处理相比，CDs处理的无机氮（SIN）含量显著下降29.1%；与N处理比较，N+CDs处理的SIN含量显著下降32.8%，土壤脲酶和亚硝酸还原酶活性均显著下降（P土壤溶解性有机碳（DOC）含量略高于CK处理，且CDs处理改变了DOC的官能团结构；N+CDs处理的DOC含量比N处理显著提高28.8%，N+CDs也提高了DOC中胺类和芳香类化合物含量。与N处理比较，N+CDs处理的细菌残体碳（BNC）和真菌残体碳（FNC）含量显著增加29.5%和17.7%（P土壤微生物残体对有机碳积累的相对贡献。回归分析表明，总的、细菌和真菌残体碳与土壤理化性质存在相关性，进一步通过结构方程模型验证，DOC中的芳香族化合物是调控BNC的主要因素，FNC主要受土壤氮素净硝化速率和DOC的平均分子量调控。本研究中，在施氮基础上配合生物质碳点主要通过改变潮土溶解性有机碳及官能团结构和氮转化速率而影响微生物残体碳积累，本研究可为生物质碳点促进潮土碳固存的技术创建提供理论参考依据。

关键词：氮肥碳点微生物残体碳溶解性有机碳芳香族化合物

有机土壤改良剂对猕猴桃产量、品质及经济效益的影响

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中国南方果树 2023年第3期52卷 112-115页

作者：黄兴成朱华清杨叶华李渝张雅蓉刘彦伶蒋太明贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550006 农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站贵阳550006 国家土壤质量贵阳观测实验站贵阳550006

为了探究施用有机土壤改良剂对猕猴桃产量、品质及经济效益的影响,进而为低产猕猴桃园的增产提质增效提供参考,在贵州省修文县低产猕猴桃园进行了大田试验。设置不施改良剂对照(T1)、生物质炭改良剂、椰糠改良剂和自制复配改良剂I(75%... 详细信息

为了探究施用有机土壤改良剂对猕猴桃产量、品质及经济效益的影响,进而为低产猕猴桃园的增产提质增效提供参考,在贵州省修文县低产猕猴桃园进行了大田试验。设置不施改良剂对照(T1)、生物质炭改良剂、椰糠改良剂和自制复配改良剂I(75%生物质炭和25%椰糠复配)和自制复配改良剂II(25%生物质炭和75%椰糠复配)处理,比较猕猴桃产量、品质和经济效益。结果表明,与不施改良剂对照处理比较,施用自制改良剂II使单株结果数提高46.1%,增产32.1%,但单果质量降低,小果率增加,中果率降低。施用生物质炭和自制改良剂I的商品果率分别提升6.0和8.0百分点。施用生物质炭和椰糠改良剂的果实干物质率分别显著提升3.6和2.9百分点。施用生物质炭和自制复配改良剂I的猕猴桃产值和利润均有提升;利润率和投资回报率仅施用生物质炭的有提升,分别增长6.7和21.8百分点。总体来看,采用生物质炭改良剂能够实现贵州修文低产猕猴桃园的增产提质增效。

关键词：土壤改良剂生物质炭猕猴桃产量经济效益

蚯蚓对电刺激的响应及其与蚯蚓粪胁迫分离的参数量化

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农业工程学报 2022年第6期38卷 184-192页

作者：王海候程月琴金梅娟孟祥国施林林沈明星陆长婴江苏太湖地区农业科学研究所/国家土壤质量相城观测实验站苏州215100 南京市耕地质量保护站南京210019

蚯蚓与蚯蚓粪快速高效分离是规模化蚯蚓生物消解农业废弃物的关键技术环节。针对目前电刺激分离蚯蚓方法在实际生产应用中缺乏相关定量参数等问题,该研究探讨了蚯蚓分离率对电刺激方式、强度、通断电循环周期时长、通电时长及电刺激耦... 详细信息

蚯蚓与蚯蚓粪快速高效分离是规模化蚯蚓生物消解农业废弃物的关键技术环节。针对目前电刺激分离蚯蚓方法在实际生产应用中缺乏相关定量参数等问题,该研究探讨了蚯蚓分离率对电刺激方式、强度、通断电循环周期时长、通电时长及电刺激耦合物料含水率、物料厚度等因子的响应关系,并分析了电刺激对蚯蚓生理生化指标的影响。结果表明,电刺激可促进蚯蚓与蚓粪分离,间歇式电刺激方式较持续式电刺激具有更好的分离效果;间歇式电刺激方式下,蚯蚓分离率与电刺激强度、通断电循环周期时长、通电时长均呈显著的开口向下一元二次抛物线关系,蚯蚓生长的物料含水率适宜值为52.60%,物料厚度越小,越有利于电刺激分离率的提高;电刺激处理对蚯蚓体内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、乙酰胆碱酯酶、纤维素酶、可溶性蛋白含量无显著影响,但显著提高了丙二醛含量,蚯蚓经过5 d的恢复性驯养后,丙二醛含量可恢复至对照处理水平;综合蚯蚓分离率、技术参数易操作性等,采用间歇式电刺激方式分离蚯蚓,设计电刺激强度2 mA、通断电周期时长30 s、通电时长1 s,控制物料含水率50%左右、物料厚度20~25 cm,辅助210 lx白光光照,电刺激作业时间30 min,蚯蚓分离效率可达85%左右。研究可为快速高效分离蚯蚓活体与蚯蚓粪的设备研发与应用提供参考。

关键词：纤维素蚯蚓堆肥电刺激分离参数量化

整治稻田水稻生长及水肥利用对不同施肥的短期响应

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灌溉排水学报 2022年第S01期41卷 1-6,12页

作者：黄兴成李渝刘彦伶张雅蓉杨叶华朱华清蒋太明贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550006 国家农业科学土壤质量贵阳观测实验站贵阳550006 农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵阳550006 贵州省农业科学院贵阳550006

【目的】探索不同施肥模式对整治稻田水稻生长及水肥利用的影响,为整治稻田水肥管理提供科学依据。【方法】采用盆栽试验方法,采集4个整治稻田供试土壤(S1、S2、S3、S4),设置4种施肥模式(CF平衡化肥、CF-LM低量有机肥替代化肥、CF-HM高... 详细信息

【目的】探索不同施肥模式对整治稻田水稻生长及水肥利用的影响,为整治稻田水肥管理提供科学依据。【方法】采用盆栽试验方法,采集4个整治稻田供试土壤(S1、S2、S3、S4),设置4种施肥模式(CF平衡化肥、CF-LM低量有机肥替代化肥、CF-HM高量有机肥替代化肥和CK(对照)不施肥),研究了不同供试土壤和施肥模式对水稻生长、产量及构成因子、水分利用效率和肥料利用效率的影响。【结果】与CK相比,平衡化肥、低量有机肥替代化肥和高量有机肥替代化肥均能显著增加水稻分蘖数,提高水稻剑叶长、剑叶宽和剑叶面积。等养分投入条件下,平衡化肥处理水稻籽粒产量较低量有机肥替代化肥和高量有机肥替代化肥处理显著增加,平均分别提升了39.1%和175.4%。各处理水稻水分利用效率和肥料利用效率均以平衡化肥处理最高,其次为低量有机肥替代化肥和高量有机肥替代化肥处理。路径分析显示,有效穗数、穗粒数、结实率和千粒质量均直接显著促进了水稻籽粒产量建成,直接路径系数分别为0.83、0.23、0.14、0.05。【结论】稻田整治后短期施用平衡化肥能够取得较高的水稻产量和水肥利用效率;施用化肥通过提高水稻分蘖数,增加有效穗数,提升水稻籽粒产量。

关键词：整治稻田施肥产量偏生产力水分利用效率

氮肥减施对猕猴桃产量与果实品质及经济效益的影响

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中国果树 2023年第1期 47-51页

作者：朱华清杨叶华黄兴成李渝张雅蓉刘彦伶蒋太明贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550006 农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站国家土壤质量贵阳观测实验站

以贵长猕猴桃为试验材料,研究不同氮肥减施处理对猕猴桃产量、果实品质、施肥效果及经济效益的影响。结果表明:氮肥减施10%处理的猕猴桃产量最高,较常规施肥处理增产11.4%;氮肥减施处理的猕猴桃大果率均有所增加;随氮肥施用量的减少,猕... 详细信息

以贵长猕猴桃为试验材料,研究不同氮肥减施处理对猕猴桃产量、果实品质、施肥效果及经济效益的影响。结果表明:氮肥减施10%处理的猕猴桃产量最高,较常规施肥处理增产11.4%;氮肥减施处理的猕猴桃大果率均有所增加;随氮肥施用量的减少,猕猴桃果实pH值呈先降低后升高的趋势,氮肥减施10%处理的果实糖度最高;氮肥减施20%处理的果实蛋白质含量最高,氮肥减施10%处理的果实磷、钾含量最高;氮肥减施10%处理的肥料农学效率和肥料偏生产力均高于常规施肥处理;与常规施肥处理相比,氮肥减施10%处理的猕猴桃利润率较高。总体来看,氮肥减施10%~20%对提高猕猴桃产量、果实品质、施肥效果及经济效益的效果较好。

关键词：氮肥减施猕猴桃产量果实品质施肥效果经济效益

刈割期与晾晒天数对油菜饲草产量和粗蛋白产量及水分的影响

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作物杂志 2022年

作者：陶玥玥孙华王海候陆长婴沈明星江苏太湖地区农业科学研究所/国家土壤质量相城观测实验站

为了明确长三角地区饲用油菜适宜收获期与晾晒时间，2016年至2018年连续2年开展田间试验，终花至角果期刈割5次并于田间晾晒，比较不同刈割期和晾晒天数下饲草产量、粗蛋白产量及水分变化差异。结果表明：与首次刈割（终花期）相比，终...

为了明确长三角地区饲用油菜适宜收获期与晾晒时间，2016年至2018年连续2年开展田间试验，终花至角果期刈割5次并于田间晾晒，比较不同刈割期和晾晒天数下饲草产量、粗蛋白产量及水分变化差异。结果表明：与首次刈割（终花期）相比，终花后4d到16d刈割饲草鲜重显著增加，饲草干重分别提高了31.93%、41.50%、49.14%和61.43%。随着刈割时间延迟，饲草粗蛋白含量呈下降趋势，末次刈割饲草含水量显著降低（P＜0.05）。油菜终花后4d刈割，并于田间晾晒4～5d时，其鲜草含水量即由82.16%下降为71.45%～65.26%。不考虑刈割期，田间原位晾晒3d，平均饲草含水量由81.00%下降至66.30%。晾晒期间土壤累积温度每增加10℃，鲜草含水量降低2.3%。由此，长三角地区稻茬油菜约在终花后4d刈割，饲草鲜产和粗蛋白产量均达到较优水平，刈割后田间原位晾晒4～5d，可满足青贮水分需求。

关键词：

长期不同轮作方式对黄壤区水稻产量和养分吸收及土壤养分含量的影响

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土壤通报 2023年第4期54卷 881-888页

作者：左琴刘彦伶李渝黄兴成张雅蓉朱华清杨叶华熊涵张文安蒋太明贵州大学农学院贵州贵阳550025 贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵州贵阳550006 农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵州贵阳550006 国家土壤质量贵阳观测实验站贵州贵阳550006 贵州省农业科学院贵州贵阳550006

【目的】探讨长期不同轮作方式与施肥条件下对水稻产量、植株养分吸收利用及对土壤养分含量的影响,为黄壤地区合理轮作方式选择提供参考。【方法】依托25年的黄壤(稻田)长期定位试验,选取4种轮作方式:水稻单作(RM)、水稻-小麦轮作(RWR)... 详细信息

【目的】探讨长期不同轮作方式与施肥条件下对水稻产量、植株养分吸收利用及对土壤养分含量的影响,为黄壤地区合理轮作方式选择提供参考。【方法】依托25年的黄壤(稻田)长期定位试验,选取4种轮作方式:水稻单作(RM)、水稻-小麦轮作(RWR)、水稻-油菜轮作(RRR)、水稻-绿肥轮作(RMR),分析比较各轮作方式作物产量、植株氮磷钾养分吸收情况及土壤养分含量的差异。【结果】不同轮作方式2016~2020年水稻平均产量表现为RWR>RRR>RM>RMR,但各处理之间差异不显著。与RM处理相比,RWR、RRR和RMR处理水稻秸秆和籽粒平均氮磷钾养分含量分别提高10.9%~37.0%、63.6%~101.6%、11.9%~17.6%和7.1%~20.4%、19.7%~37.6%、6.0%~8.1%;秸秆和籽粒平均氮磷钾养分吸收量分别提高15.0%~45.4%、69.7%~113.9%、16.1%~24.8%和3.7%~22.6%、15.9%~40%、2.6%~10.1%;水稻植株平均氮磷钾养分总吸收量分别提高8.0%~30.2%、22.3%~44.8%、12.9%~21.3%。各轮作处理水稻秸秆和籽粒氮磷钾养分含量、吸收量及吸收效率大小均表现为:RWR>RRR>RMR。与RM处理相比,各轮作处理土壤有机质提高37.0%~41.1%、全氮提高1.7%~28.6%、碱解氮提高24.4%~47.5%、有效磷提高2.2%~54.8%。【结论】在现有种植制度与施肥条件下,多种轮作方式均可维持水稻产量不降低,且能提高单位面积土地生产力、提高水稻植株氮磷钾养分吸收量、改善土壤肥力。

关键词：黄壤长期轮作水稻养分吸收土壤养分