文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果

吴建富1,宋永平2,万云林2,黄建军2

(1.江西农业大学国土资源与环境学院;2.江西缔缘康生物科技有限公司)

二0一九年十二月

试验一:不同用量竹炭颗粒肥和液肥对水稻产量及镉、硒含量的影响(2017年)

1 材料与方法

1.1供试材料

2017年5月在江西缔缘康生物科技有限公司(宜春)水稻示范基地进行大田对比试验,供试土壤为轻壤土,土壤中镉含量为 3.63~4.81mg/kg,属镉污染土壤;硒含量为0.643~0.776mg/kg,属富硒土壤;土壤pH8.0~8.19;供试竹炭有机肥(有机质≥45%,氮磷钾≥5%),有机水溶肥(有机质≥180g/L,K2O≥25g/L)。供试水稻品种为野香优2号。

1.2 试验设计

设4个处理:

(1)单施氮磷钾化肥(对照),即每亩施纯氮11kg,折算尿素23.91kg/亩,基肥施尿素11.96kg/亩;分蘖肥追施尿素4.782kg/亩;穗肥7.173kg/亩(水稻幼穗分化期施用);钙镁磷肥每亩施40kg,做基肥施用;氯化钾每亩施18kg,其中基肥施9kg,分蘖肥追施3.6kg,穗肥施5.4kg。分蘖期、抽穗期、灌浆结实期用水进行喷施。

(2)施用竹炭颗粒肥,即50kg/亩做基肥(结合耕田整地时施用);30kg/亩做追肥(分蘖期施用);分蘖期亩用竹液水溶肥130ml兑水500倍喷施。

(3)施用竹炭颗粒肥,即50kg/亩做基肥(结合耕田整地时施用);30kg/亩做追肥(分蘖期施用);分蘖期亩用竹液水溶肥130ml兑水500倍喷施;抽穗期亩用用竹液水溶肥肥130ml兑水300倍喷施。

(4)施用竹炭颗粒肥,即50kg/亩做基肥(结合耕田整地时施用);30kg/亩做追肥(分蘖期施用);分蘖期亩用竹液水溶肥130ml兑水500倍喷施;抽穗期、灌浆结实期均亩用竹液水溶肥130ml兑水300倍喷施。

水稻6月8日播种,7月3日人工移栽,每棵2粒苗,栽插密度为20cm×26.6cm,其他田间管理措施基本一致。

1.3测定指标与方法

1.3.1 水稻产量:水稻成熟期各处理实割200蔸,脱粒后晒干、称重、测产。同时,各取500 g干稻谷供镉、硒含量测定。

1.3.2 土壤和稻谷中镉含量:在水稻成熟期,每处理“S”型线路随机多点采集耕作层(0~18 cm)混合土壤样品供土壤中镉含量测定。土壤和稻谷中重金属含量委托青岛衡立检测有限公司检测。

1.3.3 稻米中硒含量:稻米中硒含量委托深圳凯吉星农产品检测认证有限公司检测。

1.4 数据处理

运用Excel 2007和SPSS16.0软件进行试验数据的处理和统计分析,利用Duncan新复极差法(LSR)进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 对水稻产量的影响

图1可知,单独施用竹炭有机肥的处理水稻产量均低于对照处理,不同处理水稻产量大小依次为处理1(对照)>处理2>处理4>处理3,处理1比处理3增产8.10%,但处理间差异不显著。表明单独施用竹炭有机肥和竹液水溶肥对水稻产量影响不明显。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图1 对水稻产量的影响

2.2 对土壤重金属镉含量的影响

试验结果(图2)可知,单施氮磷钾化肥的处理提高了土壤中镉含量,较试验前增幅为7.16%。而施用竹炭有机肥和竹液水溶肥的处理,土壤中重金属镉含量较试验前下降了20.56%。说明竹炭有机肥料对重金属镉污染的土壤具有明显的修复效果。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图2 不同处理对土壤镉修复效果

2.3 对稻谷中镉、硒含量的影响

图3可知,对照处理稻谷中镉含量为0.0278mg/kg,施用竹炭有机肥的处理仅为

0.0159mg/kg,远低于对照处理,说明竹炭有机肥能降低稻谷中镉含量。对照处理和处理4稻谷中硒含量分别为0.143 mg/kg和0.112mg/kg,且处理4<处理1,但均符合国家富硒稻谷

标准(GB/T22499-2008)。表明在富硒土壤上竹炭有机肥对稻谷硒含量的影响不大。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图3 不同处理对稻谷中镉和硒含量的影响

3 结论

与单施氮磷钾化肥相比,施用竹炭有机肥对水稻产量增产不明显,但能显著降低稻谷中重金属镉含量,且远远低于国家食品卫生标准(GB2762-2012);稻谷中硒含量均符合国家富硒稻谷标准(GB/T22499-2008)。说明竹炭有机肥对镉污染的土壤具有明显的修复效果。

试验二:不同竹炭含量的竹炭有机肥和液肥对水稻产量及镉、硒含量的影响(2018年)

1 材料与方法

1.1供试材料

2018年5月在江西宜春市农业良种研究所进行大田对比试验,供试土壤为潮沙泥田,土壤中镉含量为0.21~0.27mg/kg,镉未污染土壤;硒含量为0.671~0.855mg/kg,属富硒土壤;土壤pH5.56~6.07;供试竹炭有机肥(有机质≥45%,氮磷钾≥5%),氨基酸水溶肥(氨基酸≥100g/L,Zn+B≥20 g/L)。供试水稻品种为野香优2号。

1.2 试验设计

设5个处理:

(1)单施氮磷钾化肥(对照),即每亩施纯氮11kg,折算尿素23.91kg/亩,基肥施尿素11.96kg/亩,分蘖肥追施尿素4.782kg/亩,穗肥7.173kg/亩(水稻幼穗分化期施用);钙镁磷肥每亩施40kg,做基肥施用;氯化钾每亩施18kg,其中基肥施9kg,分蘖肥追施3.6kg,穗肥施5.4kg。

(2)施用含10%竹炭的竹炭有机肥、竹液水溶肥,即50kg/亩做基肥;在分蘖、抽穗、灌浆期分别用100ml竹液水溶肥以1:300倍兑水喷施。

(3)施用含20%竹炭的竹炭有机肥、竹液水溶肥,即50kg/亩做基肥(结合整地时施入),25kg/亩做追肥(分蘖时施入);在分蘖、抽穗、灌浆期分别用100ml竹液水溶肥以1:300倍兑水喷施。

(4)施用含30%竹炭的竹炭有机肥、竹液水溶肥,即50kg/亩做基肥(结合整地时施入);50kg/亩做追肥(分蘖时施入);在分蘖、抽穗、灌浆期分别用100ml竹液水溶肥以1:300倍兑水喷施。

(5)施用含40%竹炭的竹炭有机肥、竹液水溶肥,即50kg/亩做基肥(结合整地时施入),75kg/亩做追肥(分蘖时施入);在分蘖、抽穗、灌浆期分别用100ml竹液水溶肥以1:300倍兑水喷施。

水稻6月5日播种,6月27日人工移栽,每棵2粒苗,栽插密度为20cm×26.6cm,其他田间管理措施基本一致。

1.3测定指标与方法

1.3.1 水稻产量:水稻成熟期各处理实割200蔸,脱粒后晒干、称重、测产。同时,各取500 g干稻谷供镉、硒含量测定。

1.3.2 土壤和稻谷中镉含量:在水稻成熟期,每处理“S”型线路随机多点采集耕作层(0~18 cm)混合土壤样品供土壤中镉含量测定。土壤和稻谷中重金属含量委托青岛衡立检测有限公司检测。

1.3.3 稻米中硒含量:稻米中硒含量委托深圳凯吉星农产品检测认证有限公司和江西省食品

发酵研究所检测。

1.4 数据处理

运用Excel 2007和SPSS16.0软件进行试验数据的处理和统计分析,利用Duncan新复极差法(LSR)进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1对水稻产量的影响

图4可知,不同处理水稻产量大小依次为处理5>处理4>处理3>处理1(对照)>处理2,处理5比对照增产4.11%,但处理间差异不显著。表明单施竹炭有机肥和竹液水溶肥对水稻产量增幅不明显。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图4 不同处理对水稻产量的影响

2.2 对土壤中镉修复效果的影响

图5可知,除处理3外,其它各处理试验后土壤中镉含量均表现为下降的趋势,但处理间修复效果差异不大。这可能与供试土壤中重金属含量没有超过国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)有关,从而导致竹炭有机肥的修复效果没有表现出来,但施用竹炭有机肥能明显降低稻米中镉含量(图6)。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图5 不同处理对土壤中镉含量的影响

2.3 对稻谷中镉含量的影响

图6表明,稻米镉含量呈处理1(对照)>处理2>处理3>处理4>处理5,处理间差

异显著。单施化肥的处理(对照)稻米中镉含量为最高,达0.547mg/kg,远高于国家食品卫生标准(GB2762-2012),而施用不同用量的竹炭有机肥的处理,稻米中镉含量呈下降的趋势,以处理5稻米中镉含量为最低,仅为0.0881mg/kg,远远低于国家食品卫生标准(GB2762-2012)。说明施用竹炭有机肥能有效降低稻米中镉含量,以每亩施用含40%竹炭的竹炭有机肥125kg和叶面喷施500ml氨基酸水溶肥效果为最佳。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图6 不同处理对稻米中镉含量的影响

2.4 对稻谷中硒含量的影响

从图7可以看出,在富硒土壤(Se含量>0.6mg/kg)上产出的稻谷中硒含量在48.7~146ug/kg范围,符合国家富硒稻谷标准(GB/T22499-2008),但施用竹炭有机肥的处理反而降低了稻谷中硒含量,这可能与竹炭有机肥对土壤中养分的吸附作用有关。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图7 不同处理对稻谷中硒含量的影响

3 结论

与单施氮磷钾化肥相比,施用竹炭有机肥对水稻产量增产不明显,但能显著降低稻谷中重金属镉含量,且远远低于国家食品卫生标准(GB2762-2012);以每亩施用含40%竹炭的竹炭有机肥125kg和叶面喷施500ml氨基酸水溶肥效果为最佳。稻谷中硒含量均符合国家富硒稻谷标准(GB/T22499-2008)。

试验三:竹炭肥对镉污染土壤的修复效果及稻谷镉、硒含量的影响(2018年)

1、材料与方法

1.1供试材料

2018年5月在袁州区温汤镇中州米业水稻基地进行大田对比试验,供试土壤为砂质土,且受镉污染(镉含量>0.5mg/kg),pH5.7-5.9;供试肥料:江西缔缘康生物科技有限公司,产品名称:(1)竹炭有机肥,剂型:颗粒,技术指标:有机质>45%,氮磷钾>5%;(2)含氨基酸水溶肥,剂型:液体,技术指标:氨基酸>100g/L,Zn+B>20 g/L。供试作物:水稻野香优2号。

1.2试验设计

设2个处理:

(1)施用竹炭有机肥、竹液水溶肥(试验组),即50kg/亩做基肥施用(结合整地时施入);50kg/亩做追肥(分蘖时施入);竹液水溶肥:500毫升一瓶,分别在分蘖、抽穗、灌浆的时候以1:300倍兑水喷施。

(2)单施化肥(对照),即每亩施纯氮11kg,折算尿素23.91kg/亩,基肥施尿素11.96kg/亩;分蘖肥追施尿素4.782kg/亩;穗肥7.173kg/亩(水稻幼穗分化期施用);钙镁磷肥每亩施40kg,做基肥施用;氯化钾每亩施18kg,其中基肥施9kg,分蘖肥追施3.6kg,穗肥施5.4kg。

水稻6月5日播种,6月25日人工移栽,每棵2粒苗,栽插密度为20cm×26.6cm,其他田间管理措施基本一致。

1.3测定指标与方法

土壤、稻谷中镉含量和稻谷中硒含量测定方法同试验二。

1.4 数据处理

同试验二。

2 结果与分析

2.1 对土壤镉含量的影响

图8可知,试验前土壤镉含量为0.58-0.60mg/kg,属轻度污染。对照处理土壤镉含量为0.1,与试验前变化不大,而试验组土壤镉含量为0.58,施用竹炭有机肥后,镉含量降幅17.27%。说明竹炭有机肥能减轻土壤镉污染。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图8 土壤镉含量

2.2 对稻谷镉含量的影响

图9显示,对照组稻谷中镉含量为0.52mg/kg,远高于试验组稻谷中镉含量(0.24mg/kg),表明竹炭有机肥料能显著降低镉污染土壤中镉的生物有效性,从而减少稻谷中镉含量。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图9 稻谷中镉含量

2.2 对稻谷硒含量的影响

图10可知,对照处理稻谷中硒含量为0.076mg/kg,而试验组稻谷中硒含量为0.039mg/kg,这可能与土壤含硒量有关,但均符合国家富硒稻谷标准(GB/T22499-2008)。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图10 稻谷硒含量

3 结论

竹炭有机肥料能明显修复重金属镉污染的土壤,降低稻谷中镉的含量,符合国家食品卫生标准(GB2762-2012)。

试验四:江西分宜县杨桥镇潭湘村农田重金属镉污染治理修复效果(2019年)

1 材料与方法

1.1供试材料

供试土壤为泥沙土,土壤肥力中等偏上,土壤重金属污染程度属轻度一、二级污染(表1)。供试竹炭有机肥(有机质≥45%,氮磷钾≥5%)75kg/亩,竹液氨基酸水溶肥(有机质≥180g/L,K2O≥25g/L)每亩1瓶(500ml)。供试水稻品种为野香优2号。

表1 分宜县杨桥镇潭湘村农田重金属镉污染调查

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

1.2 试验设计

采用大田对比试验,设2个处理:处理1为对照,农民习惯施肥;处理2为施用竹炭有机肥(简称试验组)。其它管理措施基本一致。

1.3测定指标与方法

1.3.1稻谷中重金属镉、硒含量:水稻成熟期采集500g干稻谷,委托江西省食品发酵研究所检测。

1.4 数据处理

运用Excel 2007和SPSS16.0软件进行试验数据的处理和统计分析,利用Duncan新复极差法(LSR)进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1对稻谷中镉含量的影响

图11可以看出,在重金属镉污染的土壤上,对照组稻谷中镉含量为0.81mg/kg,远超过国家食品卫生标准(GB2762-2012),显著高于试验组。而试验组稻谷中镉含量分别为0.081、0.046、0.028、0.0063mg/kg,均低于国家食品卫生标准(GB2762-2012)。说明竹炭有机肥能修复重金属镉污染的土壤,显著降低稻谷中镉含量。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图11 稻谷中镉含量

2.1对稻谷中硒含量的影响

从图12可知,不同田块稻谷中硒含量存在一定的差距。稻谷中硒含量大小依次为试验组3(0.18mg/kg)>对照(0.11mg/kg)>试验组2(0.032mg/kg)≈试验组4(0.031mg/kg)>试验组1(0.0095mg/kg),其中试验组1稻谷硒含量不符合国家富硒稻谷标准(GB/T22499 -2008),其余田块稻谷均符合。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图12稻谷中硒含量的影响

3 结论

竹炭有机肥能修复重金属镉污染的土壤,显著降低稻谷中镉含量,符合国家食品卫生标准(GB2762-2012)。

试验五:竹炭有机肥各地示范效果(2019年)

1 材料与方法

1.1供试材料

供试竹炭有机肥同上。供试水稻品种为玉针香(袁州区西村)。

示范地点:江西宜春袁州区柏木乡、西村、湖南。

1.2 试验设计

同试验四。

1.3 测定指标与方法

同试验四。湖南省的委托湖南省粮油产品质量监测中心检测。

1.4数据处理

同试验四。

2 结果与分析

2.1对稻谷中镉、硒含量的影响

2.1.1 江西宜春市西村示范效果

对江西宜春市袁州区西村示范基地稻谷镉、硒含量测定结果(图13、图14)表明,对照处理稻谷中镉含量为0.32mg/kg,超过国家食品卫生标准(GB2762-2012)。而施用竹炭有机肥稻谷中镉含量为0.16mg/kg,符合国家食品卫生标准(GB2762-2012)。对照处理与试验处理稻谷中硒含量分别为0.082和0.13mg/kg(图14),均符合国家富硒稻谷标准

(GB/T22499-2008)。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图13 稻谷中镉含量(宜春西村)图14 稻谷中硒含量(宜春西村)

2.1.2 江西宜春柏木乡示范效果

对江西宜春柏木乡示范基地稻谷测定结果(图15)表明,施用竹炭有机肥的稻谷镉含量为0.016mg/kg,硒含量为0.052mg/kg。土壤镉含量和稻谷硒含量分别符合国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)和国家富硒稻谷标准(GB/T22499-2008)。

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图15 稻谷中镉、硒含量(宜春柏木乡)

2.1.2 湖南省示范效果

竹炭有机肥在湖南省镉污染稻田的示范结果(图15)表明,对照处理土壤中镉含量为0.837mg/kg,而实施竹炭有机肥的处理土壤中镉含量为0.355mg/kg,较对照下降57.59%,表明竹炭有机肥能够修复镉污染的土壤。但应适当增加竹炭有机肥料的用量,使其修复效果符合国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。稻谷中硒含量对照处理为0.0904mg/kg,而施用竹炭有机肥的为0.0567mg/kg,均达到国家富硒稻谷标准(GB/T22499-2008)

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

农作物竹炭有机肥试验与示范应用效果研究总结报告

图15 稻谷中镉含量(湖南省)图16 稻谷中硒含量(湖南省)