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1.
秸秆、木质素及其生物炭对潮土CO2释放及有机碳含量的影响 总被引：6，自引：2，他引：6
研究添加秸秆、木质素及其生物炭后潮土CO2释放特征及土壤有机碳含量变化,为合理利用有机物料提供科学依据。采用室内模拟试验,等碳量(1%秸秆/土壤质量比)施入4种物料(秸秆、木质素及其裂解的两种生物炭),分析不同处理土壤CO2释放速率、累积释放量和有机碳、水溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)及微生物量碳(MBC)含量的变化与相关性。结果发现,土壤中添加不同物料对土壤CO2释放和有机碳含量有显著影响,秸秆和木质素能提高土壤CO2释放速率、累积释放量及有机碳矿化强度,均达到极显著差异,但两种生物炭处理与对照相比没有显著差异。在培养前期(30 d),不同物料均显著提高了土壤有机碳含量;但培养一年后,仅两种生物炭处理土壤有机碳含量较高,秸秆及木质素与对照相比没有显著差异。秸秆和木质素能显著增加DOC、ROC和MBC等土壤活性有机碳含量,而两种生物炭与对照相比没有明显差异;土壤DOC、ROC(167 mmol·L-1KMn O4)、ROC(33mmol·L-1KMn O4)和MBC直接影响CO2累积释放量,ROC(333 mmol·L-1KMn O4)对CO2累积释放量具有较强的间接作用。相对于秸秆和木质素而言,生物炭增加土壤有机碳含量,而没有增加CO2释放量,因此生物炭农用在固碳减排方面更具有积极意义。 相似文献
2.
为研究一次性施入玉米秸秆生物炭对棕壤团聚体的空间分布和有机碳含量的影响,于2013年在辽宁沈阳棕壤区建立长期定位试验,试验共设置4个处理,分别为C0 （不施炭）,C1 （一次性施入玉米秸秆生物炭15.75 t·hm-2）,C2 （一次性施入玉米秸秆生物炭31.50 t·hm-2）,C3（一次性施入玉米秸秆生物炭47.25 t·hm-2）,分析土壤团聚体的空间分布及有机碳含量变化情况。结果表明：与C0相比,生物炭显著提高了耕层（0~20 cm）土壤有机碳含量,随着生物炭施用量的增加,C1、C2和C3处理耕层有机碳含量分别提高了6.81%、11.06%和41.62%。耕层土壤团聚体稳定性随着生物炭施用量的增加,呈现出先增加后降低的趋势,但C3处理仍然显著高于C0处理。20~40 cm土层的土壤有机碳含量随生物炭施用的增加而显著提高,与C0相比较,C1、C2和C3处理分别提高了92.36%、111.63%和123.25%,该土层微团聚体含量随着生物炭施用量的增加而显著降低,C3处理的粉黏粒含量也显著降低,大团聚体含量随着生物炭施用量的增加而显著提高。C3处理平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）均显著高于其他处理。40~60 cm土层中仅C3处理显著提高了土壤有机碳含量,与C0相比较,其提高幅度为4.67%,C3处理也相应地提高了大团聚体含量和GMD。研究表明,一次性施用生物炭不仅提高了耕层土壤有机碳含量、大团聚体含量和团聚体稳定性,也会相应地提高耕层以下土层有机碳含量和团聚体稳定性。对土壤耕层而言,生物炭作为土壤改良剂有其最适宜施用量,在本研究中,最适宜的施用量为31.50 t·hm-2（C2处理）。生物炭对耕层以下土壤有机碳含量和团聚体稳定性的提高受生物炭施用量的影响,生物炭施用量越高,其对耕层以下土层的影响越大。 相似文献
3.
不同原料生物碳对滴灌棉花产量及土壤磷素利用率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《西南农业学报》2018,(11)
【目的】以棉花秸秆、玉米穗轴、鸡粪为原料制备生物碳,探究不同原料生物碳对棉花产量和磷素利用率的影响。【方法】试验设置4个生物碳处理:对照、棉花秸秆生物碳处理、玉米穗轴生物碳处理和鸡粪生物碳处理,分别用CK,BC1,BC2,BC3表示。每个生物碳处理施磷量设置2个水平:0,175 kg·hm-2用P0和P1表示。【结果】与对照相比,3种生物碳的施用均能提高土壤全磷含量。P0水平下,BC1、BC2、BC3分别较CK增加3%、6%、9%; P1水平下,分别较CK增加8%、9%、12%。不同施磷水平下,BC1、BC3处理土壤有效磷含量显著高于对照;而BC2与对照间无明显差异。不施磷条件下,各生物碳处理土壤水溶性含量显著高于CK;施磷条件下,BC2、BC3处理土壤水溶性磷含量显著高于CK。各处理均能增加棉花干物质重和产量。在不施磷条件下,BC1、BC2、BC3棉花产量较CK分别增加4%、8%、11%。施磷条件下,产量较CK分别增加17%、16%、20%。生物碳处理均可显著提高磷肥表观利用率,分别较CK增加28%、167%和202%。【结论】不同原料生物碳的施用均能显著增加棉花产量提高磷素利用率,其中以鸡粪生物碳的影响最大。 相似文献
4.
秸秆生物炭对烟区土壤剖面团聚体组成及有机碳分布的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《现代农业科技》2018,(21)
为了探究秸秆生物炭还田对改良植烟土壤品质的影响,在保山烟区研究了不同施用量秸秆生物炭对土壤剖面团聚体组成及有机碳分布的影响。结果表明,与常规施肥对照相比,在常规施肥基础上增施生物炭4 500、9 000 kg/hm2提高了0～20 cm和20～40 cm土层中碱解氮、有机质、有效磷和速效钾的含量,其中增施生物炭4 500 kg/hm2处理显著增加了0～20 cm土层中有效磷、速效钾含量及20～40 cm土层中碱解氮、有机质、有效磷含量,增施生物炭9 000 kg/hm2处理显著增加了0～20 cm土层中有机质、有效磷、速效钾含量及20～40 cm土层中有效磷、速效钾的含量;与常规施肥对照相比,在常规施肥基础上增施生物炭4 500、9 000 kg/hm2处理增加了2～5、1～2、0.5～1.0、0.25～0.50 mm粒级团聚体含量,其中增施生物炭9 000 kg/hm2处理显著增加了2～5 mm粒级团聚体含量,增幅为78.31%;与常规施肥对照相比,在常规施肥基础上增施生物炭4 500、9 000 kg/hm2处理各粒级有机碳的含量均显著增加,其中增施生物炭9 000 kg/hm2处理对各粒级有机碳含量的增加量均大于增施生物炭4 500 kg/hm2处理,增幅分别为17.78%、17.86%、18.08%、27.64%、54.28%和61.19%。由此说明,秸秆生物炭还田不同程度提高了耕层土壤中土壤养分含量、各粒级土壤团聚体以及有机碳的含量。 相似文献
5.
[目的]以棉花秸秆为原料制备生物碳,分别采用HCl和Fe2(SO4)3对生物碳进行改性处理,通过盆栽试验研究生物碳及其改性,对石灰性土壤磷素含量以及棉花生长和磷素吸收的影响.[方法]设置对照、未改性生物碳、HCl改性生物碳和Fe2(SO4)3改性生物碳四个处理.每个处理设不施磷和施磷(P2O5)0.2 g/kg两个水平.[结果]HCl和Fe2(SO4)3改性的生物碳pH值由10.4降至7,表面孔洞和表面积增加,但养分含量明显降低.未改性、HCl改性和Fe2(SO4)3改性生物碳均能提高土壤全磷和水溶性磷含量.在两个磷肥水平下,HCl改性生物碳均可显著提高棉花干物质重和磷素吸收量,而未改性生物碳仅在施磷肥条件下提高棉花干物质重和磷素吸收量.未改性和HCl改性生物碳可显著提高磷肥利用率.Fe2(SO4)3改性生物碳对棉花干物质和磷肥利用率影响不大.[结论]HCl改性相比未改性生物碳可降低土壤pH.未改性和HCl改性生物碳均有助于提高土壤磷素和磷肥利用率. 相似文献
6.
生物炭对中性水稻土养分和微生物群落结构影响的时间尺度变化研究 总被引：2，自引：2，他引：0
采用室内培养实验研究了生物炭对中性水稻土养分、微生物量和磷脂脂肪酸(PLFA)特征的影响。试验采用玉米秸秆生物炭(炭化温度500℃),分别按照炭土质量比0(CK)、1%(T1)、2%(T2)和4%(T3)施用于土壤中,进行好气培养。结果表明:从时间尺度变化规律来看,土壤中铵态氮和硝态氮以及微生物量碳氮呈现波动性变化规律,在培养第21 d达到最低值,随后又呈现增加趋势,这与土壤中可利用态碳氮养分消耗有关。从生物炭的添加效果来看,与CK相比,生物炭的添加能够提高土壤p H值、有机质、全氮含量,降低铵态氮、硝态氮含量;生物炭的添加能够提高土壤微生物量碳氮含量,与CK相比,T1~T3处理微生物量碳、氮含量分别提高5.5%~14.3%、4.8%~25.7%;生物炭的添加降低了土壤PLFA含量,但土壤中各微生物类群PLFA含量在处理间差异不明显,表明其对土壤微生物群落结构影响不显著。总之,施用生物炭在一定程度上可以改善中性水稻土养分状况,提高土壤微生物量含量,改善土壤肥力水平。 相似文献
7.
施用炭基肥及生物炭对棕壤有机碳组分的影响 总被引：8，自引：0，他引：8
【目的】作为土壤肥力的重要指标,土壤有机碳及其组分在耕地生产力和作物产量方面发挥着重要作用。论文以4年定位施肥试验为依托,分析连续施用炭基肥及生物炭对土壤有机碳含量及其组分的影响,为调控农田土壤肥力及棕壤有机碳库的管理提供科学依据。【方法】田间试验始于2011年,设置5个处理：不施肥（CK）、低量生物炭（C15）、高量生物炭（C50）、氮磷钾配施（NPK）、炭基肥（BBF）。其中C15与BBF是等碳量处理,NPK与BBF是等氮磷钾养分处理。于第4年花生收获后（2014年秋季）采集各处理耕层（0-20 cm）土壤样本,测定土壤有机碳总量、各组分含量及花生产量。【结果】施用炭基肥和生物炭均可以显著增加耕层土壤总有机碳含量,比试验起始年土壤（简称起始土）分别提高10%、8%;而在相同碳素（C15和BBF）或氮磷钾养分投入（NPK和BBF）条件下,施用炭基肥提升土壤总有机碳含量的效果最好,提升幅度为2%-15%。施入炭基肥及生物炭显著提高了游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳含量;在等碳量投入条件下,炭基肥处理的提升幅度分别为43%、17%;等氮磷钾养分投入条件下,炭基肥处理的提升幅度更大,分别为40%、43%。无论施入炭基肥或生物炭,对于矿物结合态有机碳含量影响均不大,但都比起始土略高。土壤可溶性有机碳含量变化规律与总有机碳相似,即施入炭基肥或生物炭均提高了其含量,但等碳量投入条件下无显著差异。各施肥处理花生产量在199.4-232.9 kg/667m2,均显著高于不施肥处理,其中施用炭基肥产量最大,比等碳量处理（C15）高17%,比等养分处理（NPK）高10%,且差异显著。【结论】连续多年施用炭基肥或生物炭均能明显提高土壤总有机碳、游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳含量;提升效果显著优于投入等量碳素或等量氮磷钾养分。连续多年施肥可以提高土壤中水溶性有机碳含量,但炭基肥与生物炭、氮磷钾配施处理间无明显差异。无论施用炭基肥还是生物炭对土壤矿物结合态有机碳含量影响不大。连续施用炭基肥对花生产量的提升效果最好,显著高于等氮磷钾养分和等碳量处理。 相似文献
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生物炭对塿土土壤含水量、有机碳及速效养分含量的影响 总被引：18，自引：6，他引：18
生物炭作为土壤改良剂对酸性土壤改良研究有较多的报道,但是关于北方石灰性土壤研究报道很少,通过田间小区试验研究生物炭不同施用量对陕西关中塿土土壤含水量、有机碳和速效养分含量的影响.试验处理为:不施生物炭(CK)、生物炭施用量1000 kg·hm-2(T1)、5000 kg·hm-2(T2)、10 000 kg·hm-2(T3)、20 000 kg·hm-2(T4),3次重复,随机区组排列,小麦生育期定期采样(分蘖期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期).结果表明:小麦生育期内,不同处理土壤含水量随生物炭施用量提高呈先降低后升高趋势,T4最高,T2最低;土壤有机碳含量表现为T4＞T3＞T2＞T1＞CK;土壤碱解氮和有效磷含量均随着生物炭施用量的增大呈先增加后降低趋势,处理T1最高,T4和CK最低;土壤速效钾含量T4＞T3＞T2＞T1＞CK.综合来看,在上述研究条件下,生物炭高施用量比低施用量有利于提高土壤含水量、土壤有机碳和速效钾含量,但在生物炭低施用量下土壤碱解氮和有效磷含量显著增高. 相似文献
9.
研究田间试验条件下水稻收获后不同类型稻田根际土壤溶解性有机碳、微生物生物量碳、易氧化态碳和颗粒态碳含量的差异。结果表明,种植常规稻的根际土壤中上述4种形态有机碳的含量分别为68．36～97．85 mg·kg^－1、292．00～434．24mg·kg^－1、4．32～6．72g·kg^－1、21．55～32．28g·kg^－1;种植杂交稻的根际土壤中其含量分别为80．06～98．28 mg·kg^－1,362．62～521．64 mg·kg^－1,4．71～6．82g·kg^－1,25．59～34．81 g·kg^－1;种植杂交稻的根际土壤中上述4种有机碳含量均显著高于种植常规稻的土壤。种植的水稻类型及品种间土壤溶解性有机碳、微生物生物量碳、易氧化态碳及颗粒态碳含量的差异受水稻品种和环境因素的影响,其机理涉及土壤-作物系统碳的输入与输出,与土壤-作物系统中碳分配和土壤生物碳利用的差异有关,需对此做深入研究。 相似文献
10.
生物炭与秸秆添加对砂姜黑土团聚体组成和有机碳分布的影响 总被引：39，自引：1，他引：38
【目的】研究生物炭与秸秆添加对砂姜黑土团聚体组成、稳定性以及不同粒级团聚体有机碳分布的影响,为砂姜黑土黏板障碍因子改良和合理培肥制度建立提供科学依据。【方法】在光照培养室内用砂姜黑土进行的培养试验,试验设置4个处理：对照（不施有机物料,CK）、单施生物炭（5%生物炭,B）、单施秸秆（1.5%玉米秸秆,S）和生物炭与秸秆配施（5%生物炭+1.5%的玉米秸秆,BS）。培养6个月后采集土壤样品,利用湿筛法得到不同粒级的土壤水稳性团聚体,测定各粒级土壤团聚体有机碳含量。【结果】不同有机物料处理对＞2 mm团聚体含量影响较大,其中施用秸秆显著提高了该粒级团聚体含量。单施生物炭有利于0.053-0.25 mm粒级团聚体含量的增加;施用秸秆有利于0.5-2 mm团聚体含量的增加,较对照显著增加14%-68%。单施生物炭对平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和大于0.25 mm团聚体含量（R0.25）无显著影响,单施秸秆和生物炭与秸秆配施则显著提高了MWD、GMD和R0.25。同时,各有机物料施用都显著降低了团聚体分形维数（D）。与对照相比,各有机物料处理土壤有机碳含量都显著提高,其中生物炭与秸秆配施处理含量最高,较对照提高了160%。各有机物料处理不同粒级团聚体中有机碳含量也显著提高,与对照相比,各粒级有机碳含量提高了54%-353%。随土壤粒径的增大,添加生物炭处理不同粒级团聚体有机碳含量分布呈现“V”型趋势,单施秸秆处理呈逐渐增加趋势。大团聚体有机碳的贡献率为S处理＞BS处理＞CK处理＞B处理,微团聚体则表现出相反的规律。0.5-1 mm粒级团聚体对土壤有机碳的贡献率最大,为6%-33%。【结论】单施生物炭对土壤水稳性大团聚体含量和团聚体稳定性的影响不显著,而生物炭与秸秆配施不仅能提高土壤大团聚体含量,增加土壤团聚体的稳定性,而且提高土壤及不同粒级团聚体的有机碳含量,改善了土壤性状。相比之下,生物炭与秸秆配施是改善砂姜黑土结构和提升碳水平的最佳培肥措施。 相似文献
11.
Processes in the soil remain among the least well-characterized components of the carbon cycle. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi are ubiquitous root symbionts in many terrestrial ecosystems and account for a large fraction of photosynthate in a wide range of ecosystems; they therefore play a key role in the terrestrial carbon cycle. A large part of the fungal mycelium is outside the root (the extraradical mycelium, ERM) and, because of the dispersed growth pattern and the small diameter of the hyphae (<5 micrometers), exceptionally difficult to study quantitatively. Critically, the longevity of these fine hyphae has never been measured, although it is assumed to be short. To quantify carbon turnover in these hyphae, we exposed mycorrhizal plants to fossil ("carbon-14-dead") carbon dioxide and collected samples of ERM hyphae (up to 116 micrograms) over the following 29 days. Analyses of their carbon-14 content by accelerator mass spectrometry (AMS) showed that most ERM hyphae of AM fungi live, on average, 5 to 6 days. This high turnover rate reveals a large and rapid mycorrhizal pathway of carbon in the soil carbon cycle. 相似文献
12.
Atmospheric radiocarbon calibration to 45,000 yr B.P.: late glacial fluctuations and cosmogenic isotope production 总被引：1，自引：0，他引：1
More than 250 carbon-14 accelerator mass spectrometry dates of terrestrial macrofossils from annually laminated sediments from Lake Suigetsu (Japan) provide a first atmospheric calibration for almost the total range of the radiocarbon method (45,000 years before the present). The results confirm the (recently revised) floating German pine chronology and are consistent with data from European and marine varved sediments, and combined uranium-thorium and carbon-14 dating of corals up to the Last Glacial Maximum. The data during the Glacial show large fluctuations in the atmospheric carbon-14 content, related to changes in global environment and in cosmogenic isotope production. 相似文献
13.
Subfossil pine stubs from a peat bog in the Netherlands were linked together dendrochronologically and sampled at intervals of 30 or 50 years for carbon-14 analysis. The results suggest that the carbon-14 content of the atmosphere was not changing between about 5400 and 5100 B.C., but that it was increasing slightly about 800 years earlier. 相似文献
14.
The carbon-14-labeled carbon dioxide that is released by respiration after glucose labeled with carbon-14 is applied to fungal mycelium can be reabsorbed in highly significant amounts by distant mycelium and agar media in the same petri dishes. Atmospheric transfer of carbon-14 must be considered when using labeled organic compounds to study translocation in fungi. 相似文献
15.
Taylor RE Payen LA Gerow B Donahue DJ Zabel TH Jull AJ Damon PE 《Science (New York, N.Y.)》1983,220(4603):1271-1273
A morphologically modern human skeleton from Sunnyvale, California, previously dated by aspartic acid racemization to be approximately 70,000 years old and by uranium series isotopic ratios to be 8300 and 9000 years old, appears to be younger when dated by the carbon-14 method. Four carbon-14 determinations made by both decay and direct counting on three organic fractions of postcranial bone support a middle Holocene age assignment for the skeleton, probably in the range of 3500 to 5000 carbon-14 years before the present. This dating evidence is consistent with the geologic, archeological, and anthropometric relationships of the burial as well as previously determined carbon-14 determinations on associated materials. 相似文献
16.
Druffel EM 《Science (New York, N.Y.)》1982,218(4567):13-19
Radiocarbon analyses and stable isotope measurements are presented foro recent cores of banded corals from the Florida Straits. These values provide a record of variations in the ratio of carbon-14 to carbon-12 in the dissolved inorganic carbon in the surface waters of the Gulf Stream from A.D. 1642 to 1800. An increase in the carbon-14/carbon-12 ratio of 7 per mil for coral growth during the early 1700's was most likely induced by an increase in the carbon-14/carbon-12 ratio of 20 per mil in the atmospheric carbon dioxide that occurred at about 1700. The ratios of oxygen 18 to oxygen-16 in these coral bands show a small decrease of a water temperature ( approximately 1 degrees C) during the latter part of the Little Ice Age (1700 to 1725). These results support the hypothesis that the increase in atmospheric carbon-14 at about 1700, and possibly the temperature change as well, was caused by a decrease in solar activity (Maunder sunspot minimum). 相似文献
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Calcareous particles present in Pacific waters at depths of 50 to 3500 meters were collected by filtering seawater through spongin matrix. The specific activity of carbon-14 could be measured in two of these collections from depths of 2300 and 3500 meters. The ratios of carbon-14 to carbon-12 correspond to values observed in surface waters in recent years as a result of the addition of manmade carbon-14, thus indicating that the calcareous particles resulted from recent biological productivity. The results are related to the mean settling rates and the sizes and dissolution rates of biogenic calcareous particles in transit through a seawater column. 相似文献
18.
Thyroxine labeled with carbon-14 and iodine-125 was perfused through surviving rat hearts. Only when unlabeled triiodothyronine was added as a carrier could the newly formed doubly labeled triiodothyronine be isolated. The fact that this triiodothyronine was labeled with the correct ratio of carbon-14 to iodine-125 indicated that it originated from thyroxine. Approximately 5 percent of the initial carbon-14 radioactivity was found in the recovered triiodothyronine. 相似文献
19.
Radiocarbon data from the Cariaco Basin provide calibration of the carbon-14 time scale across the period of deglaciation (15,000 to 10, 000 years ago) with resolution available previously only from Holocene tree rings. Reconstructed changes in atmospheric carbon-14 are larger than previously thought, with the largest change occurring simultaneously with the sudden climatic cooling of the Younger Dryas event. Carbon-14 and published beryllium-10 data together suggest that concurrent climate and carbon-14 changes were predominantly the result of abrupt shifts in deep ocean ventilation. 相似文献
20.
Bray JR 《Science (New York, N.Y.)》1967,156(3775):640-642
Radiocarbon activity was negatively correlated (P相似文献