中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (26): 38-45.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0231
收稿日期:
2024-03-27
修回日期:
2024-07-21
出版日期:
2024-09-15
发布日期:
2024-09-11
通讯作者:
作者简介:
赵佳,女,1999年出生,河北保定人,研究生,研究方向:农艺与种业。通信地址:150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号, E-mail:1064333621@qq.com。
基金资助:
ZHAO Jia1(), HU Xiaohang1,2(
), LI Yanli1,2
Received:
2024-03-27
Revised:
2024-07-21
Published:
2024-09-15
Online:
2024-09-11
摘要:
本研究以东北地区黑土为研究对象,探讨了甜菜糖厂废弃物滤泥与生物炭配施还田对农田土壤基本性质和有机碳组分的影响。实验共设置了8个处理组,包括无物料还田(CK1)、不施加滤泥施加20000 kg/hm2生物炭(CK2)、施加16.67 kg/hm2滤泥不施加生物炭(T1)、施加16.67 kg/hm2滤泥施加 20000 kg/hm2生物炭(T2)、施加33.33 kg/hm2滤泥不施加生物炭(T3)、施加33.33 kg/hm2滤泥施加20000 kg/hm2生物炭(T4)、施加50 kg/hm2滤泥不施加生物炭(T5)、施加50 kg/hm2滤泥施加20000 kg/hm2生物炭(T6)。测定土壤总碳(TC)、总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC),探讨各处理对有机碳组分和碳库管理指数的影响,同时探讨环境因素(碱解氮、有效磷和速效钾)和土壤生物活性(脲酶、磷酸酶和蔗糖酶)对碳固定的影响。结果表明:滤泥生物炭配施还田能够显著提高土壤总有机碳、易氧化有机碳含量和碳库管理指数。滤泥生物炭的施用可以通过增加速效养分和酶活性影响活性碳组分,进而增加土壤碳库管理指数。综上所述,T4处理,即33.33 kg/hm2滤泥和20000 kg/hm2生物炭配施还田效果最好,能实现土壤固碳,CPMI含量增加,提高了土壤有机碳的稳定性。
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处理 | 处理方法 |
---|---|
CK1 | 无物料还田 |
CK2 | 20000 kg/hm2生物炭 |
T1 | 16.67 kg/hm2滤泥+0 kg/hm2生物炭 |
T2 | 16.67 kg/hm2滤泥+20000 kg/hm2生物炭 |
T3 | 33.33 kg/hm2滤泥+0 t/hm2生物炭 |
T4 | 33.33 kg/hm2滤泥+20000 kg/hm2生物炭 |
T5 | 50 kg/hm2滤泥+0 kg/hm2生物炭 |
T6 | 50 kg/hm2滤泥+20000 kg/hm2生物炭 |
处理 | 处理方法 |
---|---|
CK1 | 无物料还田 |
CK2 | 20000 kg/hm2生物炭 |
T1 | 16.67 kg/hm2滤泥+0 kg/hm2生物炭 |
T2 | 16.67 kg/hm2滤泥+20000 kg/hm2生物炭 |
T3 | 33.33 kg/hm2滤泥+0 t/hm2生物炭 |
T4 | 33.33 kg/hm2滤泥+20000 kg/hm2生物炭 |
T5 | 50 kg/hm2滤泥+0 kg/hm2生物炭 |
T6 | 50 kg/hm2滤泥+20000 kg/hm2生物炭 |
时期 | 处理 | 碱解氮/(mg/kg) | 有效磷/(mg/kg) | 速效钾/(mg/kg) | 脲酶/[mg/(24h·g)] | 蔗糖酶/[mg/(24h·g)] | 磷酸酶/[mg/(24h·g)] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
块根积累期 | CK1 | 98.00±22.95a | 64.75±4.51cd | 215.35±33.89a | 36.35±6.76b | 22.46±0.72bc | 41.11±4.64b | |||||||
CK2 | 99.17±14.57a | 61.83±3.93d | 245.46±26.87a | 49.74±7.71ab | 24.36±0.76a | 56.73±7.82a | ||||||||
T1 | 95.67±21.39a | 64.91±1.12cd | 215.79±21.12a | 56.32±10.39ab | 22.07±0.72bc | 42.45±3.25b | ||||||||
T2 | 96.83±2.02a | 71.62±6.91bc | 203.94±22.19a | 43.91±9.52ab | 22.95±0.77ab | 45.87±5.78b | ||||||||
T3 | 88.67±4.04a | 76.86±6.07ab | 215.14±34.04a | 75.43±26.16a | 21.18±0.08c | 41.89±3.64b | ||||||||
T4 | 81.67±7.29a | 84.72±8.43a | 207.44±10.97a | 63.66±18.98ab | 24.29±0.80a | 57.77±5.27a | ||||||||
T5 | 94.50±10.50a | 81.23±6.46a | 219.83±18.34a | 62.19±21.13ab | 21.34±1.32c | 40.19±2.91b | ||||||||
T6 | 89.83±7.29a | 83.68±1.54a | 204.24±21.93a | 54.58±14.78ab | 24.02±0.46a | 55.90±6.92a | ||||||||
收获期 | CK1 | 102.67±12.29a | 64.71±5.79ab | 273.40±78.49a | 35.97±1.73bc | 22.23±0.48a | 49.59±2.63a | |||||||
CK2 | 115.50±26.42a | 59.49±6.67b | 242.97±87.64a | 37.75±5.39bc | 22.07±2.91a | 49.38±10.70a | ||||||||
T1 | 100.33±14.57a | 68.74±12.66ab | 224.19±1.43a | 29.53±3.44c | 21.90±2.44a | 50.84±5.20a | ||||||||
T2 | 115.50±19.49a | 64.82±3.35ab | 243.49±70.77a | 41.68±4.56abc | 22.72±1.12a | 48.16±8.96a | ||||||||
T3 | 84.00±10.50a | 74.08±6.62ab | 211.91±19.29a | 44.78±6.16ab | 22.32±1.14a | 43.14±5.07a | ||||||||
T4 | 114.33±37.42a | 76.21±5.66a | 282.95±92.16a | 55.07±10.95a | 24.14±1.09a | 43.91±5.06a | ||||||||
T5 | 92.17±4.04a | 76.92±2.75a | 198.35±18.91a | 55.30±3.44a | 26.38±8.34a | 43.64±5.60a | ||||||||
T6 | 96.83±10.10a | 67.20±13.15ab | 279.89±117.83a | 48.00±15.62ab | 24.38±1.13a | 44.95±6.95a |
时期 | 处理 | 碱解氮/(mg/kg) | 有效磷/(mg/kg) | 速效钾/(mg/kg) | 脲酶/[mg/(24h·g)] | 蔗糖酶/[mg/(24h·g)] | 磷酸酶/[mg/(24h·g)] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
块根积累期 | CK1 | 98.00±22.95a | 64.75±4.51cd | 215.35±33.89a | 36.35±6.76b | 22.46±0.72bc | 41.11±4.64b | |||||||
CK2 | 99.17±14.57a | 61.83±3.93d | 245.46±26.87a | 49.74±7.71ab | 24.36±0.76a | 56.73±7.82a | ||||||||
T1 | 95.67±21.39a | 64.91±1.12cd | 215.79±21.12a | 56.32±10.39ab | 22.07±0.72bc | 42.45±3.25b | ||||||||
T2 | 96.83±2.02a | 71.62±6.91bc | 203.94±22.19a | 43.91±9.52ab | 22.95±0.77ab | 45.87±5.78b | ||||||||
T3 | 88.67±4.04a | 76.86±6.07ab | 215.14±34.04a | 75.43±26.16a | 21.18±0.08c | 41.89±3.64b | ||||||||
T4 | 81.67±7.29a | 84.72±8.43a | 207.44±10.97a | 63.66±18.98ab | 24.29±0.80a | 57.77±5.27a | ||||||||
T5 | 94.50±10.50a | 81.23±6.46a | 219.83±18.34a | 62.19±21.13ab | 21.34±1.32c | 40.19±2.91b | ||||||||
T6 | 89.83±7.29a | 83.68±1.54a | 204.24±21.93a | 54.58±14.78ab | 24.02±0.46a | 55.90±6.92a | ||||||||
收获期 | CK1 | 102.67±12.29a | 64.71±5.79ab | 273.40±78.49a | 35.97±1.73bc | 22.23±0.48a | 49.59±2.63a | |||||||
CK2 | 115.50±26.42a | 59.49±6.67b | 242.97±87.64a | 37.75±5.39bc | 22.07±2.91a | 49.38±10.70a | ||||||||
T1 | 100.33±14.57a | 68.74±12.66ab | 224.19±1.43a | 29.53±3.44c | 21.90±2.44a | 50.84±5.20a | ||||||||
T2 | 115.50±19.49a | 64.82±3.35ab | 243.49±70.77a | 41.68±4.56abc | 22.72±1.12a | 48.16±8.96a | ||||||||
T3 | 84.00±10.50a | 74.08±6.62ab | 211.91±19.29a | 44.78±6.16ab | 22.32±1.14a | 43.14±5.07a | ||||||||
T4 | 114.33±37.42a | 76.21±5.66a | 282.95±92.16a | 55.07±10.95a | 24.14±1.09a | 43.91±5.06a | ||||||||
T5 | 92.17±4.04a | 76.92±2.75a | 198.35±18.91a | 55.30±3.44a | 26.38±8.34a | 43.64±5.60a | ||||||||
T6 | 96.83±10.10a | 67.20±13.15ab | 279.89±117.83a | 48.00±15.62ab | 24.38±1.13a | 44.95±6.95a |
时期 | 处理 | CPI | A | AI | CPMI | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
块根积累期 | CK1 | 1.00±0.09a | 0.32±0.04ab | 1.00±0.13ab | 99.30±5.13b | ||||
CK2 | 1.06±0.08a | 0.18±0.04c | 0.57±0.13c | 59.73±9.04cd | |||||
T1 | 1.03±0.07a | 0.31±0.05ab | 0.98±0.15ab | 100.28±13.46b | |||||
T2 | 1.20±0.20a | 0.25±0.05bc | 0.77±0.17bc | 90.35±11.11b | |||||
T3 | 1.03±0.06a | 0.16±0.02c | 0.51±0.05c | 52.65±5.01d | |||||
T4 | 1.22±0.26a | 0.37±0.10a | 1.15±0.33a | 133.70±13.56a | |||||
T5 | 1.05±0.03a | 0.24±0.05bc | 0.76±0.17bc | 79.66±16.19bc | |||||
T6 | 1.12±0.10a | 0.37±0.10a | 1.16±0.32a | 127.31±22.99a | |||||
收获期 | CK1 | 1.00±0.05a | 0.14±0.00b | 1.00±0.02b | 99.95±4.23b | ||||
CK2 | 1.01±0.06a | 0.13±0.02b | 0.91±0.15b | 92.15±10.51b | |||||
T1 | 1.00±0.04a | 0.22±0.02a | 1.54±0.11a | 154.06±15.94a | |||||
T2 | 1.00±0.05a | 0.21±0.03a | 1.44±0.22a | 143.09±14.03a | |||||
T3 | 0.97±0.02a | 0.14±0.02b | 0.96±0.11b | 93.23±10.41b | |||||
T4 | 0.99±0.01a | 0.20±0.06a | 1.37±0.41a | 135.14±41.76a | |||||
T5 | 1.01±0.05a | 0.13±0.01b | 0.94±0.05b | 95.30±9.32b | |||||
T6 | 1.00±0.06a | 0.22±0.03a | 1.52±0.22a | 151.53±14.18a |
时期 | 处理 | CPI | A | AI | CPMI | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
块根积累期 | CK1 | 1.00±0.09a | 0.32±0.04ab | 1.00±0.13ab | 99.30±5.13b | ||||
CK2 | 1.06±0.08a | 0.18±0.04c | 0.57±0.13c | 59.73±9.04cd | |||||
T1 | 1.03±0.07a | 0.31±0.05ab | 0.98±0.15ab | 100.28±13.46b | |||||
T2 | 1.20±0.20a | 0.25±0.05bc | 0.77±0.17bc | 90.35±11.11b | |||||
T3 | 1.03±0.06a | 0.16±0.02c | 0.51±0.05c | 52.65±5.01d | |||||
T4 | 1.22±0.26a | 0.37±0.10a | 1.15±0.33a | 133.70±13.56a | |||||
T5 | 1.05±0.03a | 0.24±0.05bc | 0.76±0.17bc | 79.66±16.19bc | |||||
T6 | 1.12±0.10a | 0.37±0.10a | 1.16±0.32a | 127.31±22.99a | |||||
收获期 | CK1 | 1.00±0.05a | 0.14±0.00b | 1.00±0.02b | 99.95±4.23b | ||||
CK2 | 1.01±0.06a | 0.13±0.02b | 0.91±0.15b | 92.15±10.51b | |||||
T1 | 1.00±0.04a | 0.22±0.02a | 1.54±0.11a | 154.06±15.94a | |||||
T2 | 1.00±0.05a | 0.21±0.03a | 1.44±0.22a | 143.09±14.03a | |||||
T3 | 0.97±0.02a | 0.14±0.02b | 0.96±0.11b | 93.23±10.41b | |||||
T4 | 0.99±0.01a | 0.20±0.06a | 1.37±0.41a | 135.14±41.76a | |||||
T5 | 1.01±0.05a | 0.13±0.01b | 0.94±0.05b | 95.30±9.32b | |||||
T6 | 1.00±0.06a | 0.22±0.03a | 1.52±0.22a | 151.53±14.18a |
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