秸秆生物炭配施氮肥对潮土土壤碳氮含量及作物产量的影响

• 作者: 习向银 刘阳 宋大利 张水清 王秀斌 袁秀梅 黄伏森 黄绍敏
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 玉米秸秆炭 氮肥用量 潮土 土壤理化性质 产量
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 369-379
• 页数: 11页
• 字数: 9162字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.16399

摘要

[目的]探讨玉米秸秆生物炭配施氮肥对华北潮土区土壤理化特性和作物产量的影响,阐明土壤和植株对生物炭和氮肥施用的响应,旨在为该区域秸秆资源高效利用、培肥土壤及作物增产提供科学依据.[方法]以华北冬小麦-夏玉米轮作区为研究对象,研究玉米秸秆生物炭(缺氧条件下450℃热裂解1小时获得)配施氮肥对土壤养分含量、微生物量以及作物产量的影响.试验采用裂区设计,以秸秆生物炭施用量为主区,施氮量为副区.秸秆生物炭用量设0、7.5和22.5 t/hm2 3个水平(以BC0、BC7.5、BC225表示);氮肥用量设0、150、225和300 kg/hm2 4个水平(以N0、N150、N225、N300表示).小麦在2014年10月9日播种,次年6月8日收获;玉米在2015年6月10日播种,当年9月28日收获.在作物成熟期进行产量测定,并采集0-20 cm土壤样品以及采用常规方法进行土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、可溶性有机碳(DOC)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3-N)、土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)的测定.[结果]生物炭对土壤养分含量、微生物量碳氮及作物产量有极显著影响.生物炭用量增加,土壤SOC、TN、DOC、NO3--N含量以及土壤SOC/TN比值均显著增加,较BC0最大增加幅度分别为165.0％、74.1％、39.1％、75.1％和44.0％.MBC、MBN含量和作物产量均以BC75处理达最大值,较BC0最大增加幅度分别为49.2％、57.6％和46.1％,BC225较BC75处理平均降低12.1％、7.3％和9.7％;施用生物炭降低NH4+-N含量,BC75和BC225处理较BC0分别下降18.4％和23.7％.随着氮肥施用量的增加,SOC、DOC、NH4+-N、MBC、MBN含量均先增后减,在施氮水平为150 kg/hm2时,其含量均达最大值,较N0最大增加幅度分别为29.7％、22.9％、44.8％、79.4％和115.3％.所有施氮的处理作物产量较N0均显著增加,而三个施氮处理间其产量差异不显著(P＞0.05).[结论]在维持作物产量不降低的情况下,短期内N150BC7.5处理对提升土壤肥力的效果最佳,是较为理想的施肥方式,但其有效机制及长期效果还需进一步试验研究.