生物质炭和氮肥配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响_张万杰
生物炭与氮肥配施对土壤氮素变化和烤烟氮素利用率的影响
生物炭与氮肥配施对土壤氮素变化和烤烟氮素利用率的影响①①基金项目：植烟土壤肥力培育及提高肥料利用率技术研究项目（30800665），基于土壤碳氮平衡的烟草专用肥工程化技术研发项目（ZW2014005）资助。
吴嘉楠，刘国顺*，闫海涛，吕世俊，张璐（国家烟草栽培生理生化研究中心/烟草行业烟草栽培重点实验室/河南省生物炭工程技术研究中心，郑州 450002）摘要：为探明生物炭与氮肥配施对土壤中氮素循环和烤烟氮素利用的影响，采用盆栽试验，设置四个处理：5 g/盆纯氮（CK），5 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T1），3.5 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T2），2 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T3），利用15N标记的氮肥，测定生物炭与氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中15N的残留量、不同形态氮素的含量、土壤微生物量氮和移栽后90 d烟叶对不同氮源氮素的累积量。
试验结果表明：相同施氮量时，生物炭的施用可以提高土壤中15N残留量、土壤无机氮、碱解氮、微生物量氮的含量和叶片对氮素的累积量。
生物炭与氮肥配施时提高了肥料氮在烟叶中的占比，使15N利用率也提高了25.4%-63.3%。
与对照相比，T2处理植烟土壤中铵态氮、硝态氮、碱解氮在移栽后75 d比对照分别提高了17.3%、8.0%、7.2%，碱解氮和微生物量氮的含量在移栽后90 d时也高于对照。
在本试验条件下，生物炭与氮肥配施对土壤氮素的影响是显著的，施用生物炭时减少30%氮肥用量是可行的。
关键词：生物炭；氮肥；15N；无机氮；氮素分配；氮素利用率中图分类号：S572氮素是影响烟株形态建成的重要元素之一，是蛋白质、氨基酸、核酸、叶绿素等的重要组成部分，也是烟碱的主要构成元素，对烟叶的产量和品质有着至关重要的影响。
土壤中的氮素水平直接影响烤烟对氮素的吸收利用[1]，而施肥是调节土壤氮素水平的一个主要方式，但施入土壤中的氮肥除了被植株吸收利用之外，一部分却随着降水、微生物的作用损失掉了[2]。
生物炭及菌根对土壤改良和植物生产的作用
生物炭及菌根对土壤改良和植物生产的作用摘要：Biochar是bio-charcoal的缩写，中文译为生物炭、生物质炭、生物质焦，是指生物有机材料（生物质）在缺氧及低氧环境中经热裂解后的固体产物，大多为粉状颗粒。
生物炭作为一种碳的稳定形式，在土壤改良，植物增产等方面表现出较大应用潜力。
菌根作为植物根系和真菌所建立的共生体，是生物界中最为广泛的一种互惠共生现象。
这一系统的形成能够有效增加植物的抗逆性以及对营养的吸收，全面改善植物的生长状况，因此也是目前研究热点。
文章在以前人研究成果为基础，总结了菌根及生物炭在土壤改良以及植物生产中的作用。
文章最后还提出了对菌根和生物炭研究的展望。
关键字：菌根生物炭植物营养土壤改良作物产量互作1、生物炭的概念及理化特性生物炭是指由含碳量丰富的生物质，在相对较低的温度（<700℃）和无氧或者限氧的条件下热解而得到一种炭化物质。
基本材料相当广泛，包括木材，秸秆，家畜粪便，动物骨骼甚至部分城市垃圾[2]。
生物炭由于材料的不同性质也有所不同。
Jayne H. Windeatt等人利用作物残渣制成生物炭，对其特性进行分析。
结果发现，在相同的裂解温度下，不同材料来源的生物炭产量变化从28%-39%，平均含碳量在51%，PH值6.1-11.6，养分含量高的原料经过裂解聚集的大量元素的含量也相对较高[1]。
生物炭的主要元素组成包括碳、氢、氧和灰分（包括钾、钙、钠、镁、硅等），含碳量在50%以上。
生物炭具有多孔性，比表面积大，容重小，吸水和吸气能力强，带负电荷多，阳离子交换量（CEC）大，一般呈碱性。
同时由于碳是以稳定芳香环不规则层叠堆积存在，因此具有更高的生物化学稳定性。
生物炭的环境功能主要是由其理化性质所决定[3]。
2、生物炭与土壤虽然生物炭在种子萌发，植物生长和粮食增产方面都有促进作用，但其更重要的是作为土壤调节剂和操纵营养元素转化。
而值得重视的是生物炭对土壤的影响是随着土壤本身及植被类型在变化的，强调生物炭—土壤之间的交互关系。
新型生物炭基肥对设施青菜产量·商品性及土壤理化性质的影响
新型生物炭基肥对设施青菜产量·商品性及土壤理化性质的影响作者：张青青蒋闻越章先飞邹文玉王齐旭来源：《安徽农业科学》2024年第03期摘要［目的］为新型生物质炭基肥在设施农业，尤其是青菜生产栽培上的应用提供借鉴。
［方法］以上海地区长期栽培青菜的设施菜田为对象，通过室内培养和田间试验相结合，研究新型生物炭基肥的保水性及其对设施青菜产量、商品性及土壤理化性质的影响。
［结果］新型生物炭基肥可以降低土壤容重，提高土壤保水性和有机质含量。
施用新型生物炭基肥T4处理的青菜株高、开展度、最大叶叶长×叶宽、单株重和产量显著高于T1、T2和T3处理（P ＜0.05），虽与CK差异不显著（P＞0.05），但各指标均优于CK。
［结论］该研究可为改善设施农业土壤质量及合理利用新型生物炭基肥提供数据支撑。
关键词新型生物炭基肥；设施青菜；土壤理化性质；产量；商品性中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）03-0148-03doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.036Effects of New Biochar Based Fertilizer on the Yield， Commodity and Soil Physicochemical Properties of Greenhouse VegetablesAbstract ［Objective］In order to provide reference for the application of the new type of biochar based fertilizer in facility agriculture， especially in the production and cultivation of green vegetables. ［Method］We selected the greenhouse vegetables which have been cultivated for a long time as the object， through the combination of indoor culture and field experiment， and studied the water retention of the new type of biochar based fertilizer， and its impact on the yield， commodity and soil physicochemical properties of protected green vegetables. ［Result］The results show that the new biochar based fertilizer can reduce soil bulk density and improve soil water-retaining propertyand organic matter content. The plant height， plant expansion， maximum leaf length × leaf width， single plant weight and yield of cabbage in T4 treatment with new biochar based fertilizer were significantly higher than those in T1， T2 and T3 treatment （P<0.05）， although there was no significant difference with CK （P>0.05）， but all indicators were better than CK. ［Conclusion］This study provides data support for improving soil quality in facility agriculture and making rational use of new biochar based fertilizers.Key words New biochar based fertilizer;Facility vegetables;Physicochemical properties of soil;Yield;Commodity生物质炭是由有机废弃物在低氧或缺氧条件下经热裂解后制备成的材料［1］。
生物炭对土壤理化性质和植物生长的影响
生物炭对土壤理化性质和植物生长的影响作者：余俊花卉来源：《科学与财富》2016年第19期摘要：生物炭是在700摄氏高热高温，部分或者全部缺氧的环境中产生的特殊有机材料。
在全球气候整顿及治理生态污染中。
生物碳得出了完整的解决方法。
生物炭能够为植物提供良好的生长生态环境。
它还能够改良土壤的性质。
关键词：生物炭；土壤性质；有机物；化学性质生物活性炭（biochar）由草、玉米秆、木材或者废弃的农作物，在氧气不足的条件下，经过高温裂解最终碳化而成。
在这个过程中不仅生成了生物碳同时也有其他化合物产生，由于生物炭的生产形式和过程比较简单，为其提供的原料也多，因此它的价格便宜。
1 施用生物炭对土壤理化性质的影响1.1 生物炭对土壤容重的影响通过对体积密度的比较得出土壤的体积密度要远远大于土体的体积密度，因此要降低土壤容重，完全可以将生物碳施入到土壤中来完成。
土壤的紧实程度和土壤的容重大小是紧密联系的。
Soane总结是在土壤压实试验中得出的：第一，骨料间粒子连接方式是长链，而且土壤是有机质的，还存在巨大的矿物成分。
这样的特点能够改变土壤的压实；第二，矿物质土壤的弹性在紧缩状态中远低于土壤有机质的弹性；第三，在稀释效应中，有机质能够控制土壤的压实度使其减小，无机土壤容重的密度远远高于有机质；第四，土壤中存有的菌丝、真菌、根等微小生物；第五，摩擦力，土壤紧实度受有机物和土壤颗粒两者摩擦大小的影响。
1.2 生物炭对土壤水分的影响随着土壤的增加，土壤表面积也跟着增加，那么土壤中微生物群落变得平衡，也提高了土壤整体的吸附能力，从而完善了土壤保水性。
尽管生物炭影响着不同土壤的含水率，比如：把生物炭添加到土壤中能够提供给土壤18%的有效水，但是，在肥沃的土壤中并没有被人们发现留意这一迹象，同时在有机质土壤中加入的生物炭越多，有效水含量反而降低。
实验证明，活性炭中几乎所有的孔隙直径都低于2纳米，即使生物炭对气孔有影响，但植物中有效水分的含量受土壤中有机质含量的影响。
氮肥对圆叶菠菜硝酸盐含量及其酶活性的影响
关键 词 ： 圆叶菠 菜 ； 酸 盐 ； 硝 亚硝 酸 盐 ； 酸还 原酶 硝 中图分 类号 ： ６ ６ １ ￥ ３ ． 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１７ ￣０ ０ ２０ ） ３０ ３ －３ ６ ３ ６ （ ０ ７ ０ ．０ ５ ０
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第３ ５卷 第 ３期
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ． １３ ３
河 南 科 技 学 院 学 报 （自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ａ ｆＨｅ ａ ｎ ｔ ｕｅｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ｌｏ ｎ ｎ Ｉｓｉ ｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ
蛋白低氧血症 ； 另一方面 ， 亚硝酸盐可与人体 内的次
级胺 （ 仲胺 、 叔胺 、 酰胺 及 氨基 酸 ） 反应 ， 胃腔 中形 在 成强致 癌 物—— 亚硝胺 ， 而诱 发 消化 系统癌 变 ， 从 这
１ 材 料 与 方 法
１ １ 试 验材 料 ．
对人类 的健康形成 了潜 在 的威胁… 。蔬菜极 易富 集硝酸盐 ， 据报道 ， 人体摄入 的硝酸盐 ７ ％ 一 ０ ０ ８％
ｃｅ ｓ ｄ Ｈｏ ｅ ｅ ，ｔ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｔｎ ａ ｏ ｅ ｒ ａ ｅ ｉ ａｅ ｒ ｄ ｃａ ｅ ｉ ｃ ａ ｉｇ ｒａ ｅ ． ｗ ｖ ｒ ｈ ｉ ａ ｅ ｃ ｎｅ ｔ ｓ ｎ ｔｄ ｃ ｅ ｄ ａ ｎ ｔ ｔ ｅ ｕ ｔｓ ｎ ｒ ｓ ｎ ． ｒ Ｗ ｓ ｓ ｒ ｅ
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氮素化肥对菠菜的作用及攻效
氮素化肥对菠菜株高的影响
促进
施用氮素化肥可以显著增加菠菜株高，使其在生长初期就达到较高的高度。
抑制
过量施用氮素化肥对菠菜株高有抑制作用，可能导致植株过高而出现倒伏现 象。
氮素化肥对菠菜叶片数的影响
促进
适量的氮素化肥可以增加菠菜叶片数，使叶片面积增大，提 高光合作用效率。
抑制
过量施用氮素化肥可能导致叶片数过多，影响植株通风和光 合作用。
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碳水化合物含量
施用氮素化肥可以增加菠菜中碳 水化合物的含量，为菠菜的生长 提供能量。
脂肪含量
适量的氮素化肥可以增加菠菜中脂 肪的含量，提高菠菜的营养价值。
氮素化肥对菠菜硝酸盐含量的影响
硝酸盐含量
施用适量的氮素化肥可以降低菠菜中硝酸盐的含量，提高菠菜的品质和安全性。
硝酸盐还原菌
适量的氮素化肥可以增加土壤中硝酸盐还原菌的数量和活性，促进硝酸盐的转化和吸收，降低菠菜中 硝酸盐的含量。
产量有着重要的影响。
在农业生产中，氮素化肥的施 用是保证菠菜产量和品质的重
要措施。
研究目的和意义
研究氮素化肥对菠菜的作用及功效，有助于了解氮素对菠菜生长和产量的影响， 为菠菜的优化栽培提供理论依据。
对于提高菠菜的产量和品质，优化施肥方案，减少环境污染等方面都具有重要的 理论和实践意义。
02
氮素化肥对菠菜生长的影 响
产值提高
产值降低
适量的氮素化肥施用可以显著提高菠菜的产 量和品质，因此也能提高菠菜的产值。但是 ，过量的氮素化肥可能导致植物过度生长， 造成品质下降，同时也会增加生产成本，降 低经济效益。
当氮素化肥施用量低于一定水平时，菠菜的 产量和品质会下降，产值也随之降低。这是 因为在缺乏氮素的情况下，菠菜的生长和发
生物质炭基肥施用对于蔬菜产量和品质以及氮素农学利用率的影响
生物质炭基肥施用对于蔬菜产量和品质以及氮素农学利用率的影响摘要：作物秸秆、竹屑农业废弃物和畜禽粪便不合理处理会造成一定污染，也会造成一定资源浪费问题，会直接影响生态环境。
本文就商业化生产管理模式实现对于有机肥实验材料利用，在对于蔬菜产量和品质农学利用中需要提高利用效率，生物质炭基肥可以有效的代替传统化肥实用，能够很好降低化肥施用量，还可以有效提高氮素农学利用效率。
关键词：生物质；蔬菜产量；氮素农学；利用率一、生物炭基肥施用对于蔬菜产量品质影响1.生物炭基肥和传统化肥相比，化肥配施有机肥可以显著提高农产品产量，极大改善蔬菜营养成本和降低蔬菜果实硝酸盐盐含量，在蔬菜生产过程中施用有机肥可以很好提高蔬菜产量，改善农产品品质，有机肥的合理实用，改善了化肥施用副作用，还能够有效促进改善蔬菜有机生物生长。
生物质炭基肥和化肥配合施用能非常有效提高蔬菜产量，不仅可以依靠化肥还利用氮磷钾实用，炭基肥和化肥相互配合能够极大促进环境改善，通过研究可以发现生物质炭基肥能够提高小麦、青椒和白菜等作物生长和产量提高。
生物炭基肥可以有效促进氮素对于植物生长作用，保证生物质炭基肥能够释放大量离子交换。
2.炭基肥中生物质炭具有非常发达空隙结构，能够有效保证土壤氨氧化菌活性，生物质炭基肥释放硝化抑制剂能对于生物生长起到良好推动作用，生物质炭基肥实用还可以很好提高氮酶活性效率提高，改善植物对于氮素依赖性，炭基肥中生物质炭也含有一定植物需要矿物质元素，能够极大提高作物产量。
利用炭基肥对于作物进行处理过程中需要不断提高炭素利用效率，提高生物生长需要养分，保证生物生长快速提高。
3.生物质炭基肥对于农作物营养有一定影响，化肥配施生物质炭基肥可以提高农作物糖酸比，降低有机酸含量，降低辣椒可溶性，通过对于化肥施肥处理可以极大提高生物营养成分，保证氮素适量供应。
生物质炭基肥含有非常丰富的微量元素，这些元素可以极大提高生物内部糖分和养分，促进植物体内霉素合成，提高生物产量，微量元素还可以通过蛋白质有机结合实现酶、激素和生物大分子含量提高。
氮肥形态及配比对菠菜生长和安全品质的影响
氮肥形态及配比对菠菜生长和安全品质的影响邢素芝;汪建飞;李孝良;邹海明【摘要】[目的]铵态氮肥和硝态氮肥是蔬菜生长过程中经常施用的氮肥种类,氮肥形态及配比对蔬菜生长和安全品质有着重要影响.菠菜是一种叶菜类蔬菜,富含矿质元素、维生素C和维生素E.本文通过施用铵态氮和硝态氮肥,探究氮肥形态及其配比(NH4+-N/NO3-N)对菠菜生长和安全品质的影响.[方法]采用水培试验,设置5种不同氮素形态配比(NH4+-N/NO3--N比值分别为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100)的营养液,定期采集菠菜样品并测定菠菜的生物量、株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐、有机酸和氨基酸参数值.[结果]随着NH4+-N/NO3--N 比值从100∶0变化到0∶100,菠菜的生物量、株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐累积量以及有机酸含量均呈增加趋势,而氨基酸总量则明显下降;当NH4+-N/NO3--N比值为0∶100时,菠菜茎叶生物量为6.2g/plant,株高和根系长度分别为16.3 cm和22.5 cm,分别是NH4+-N/NO3--N比值为100∶0时的6倍、2.2倍和2.0倍,表明菠菜是一种喜硝酸盐氮的蔬菜;当NH4-N/NO3--N比值由0∶100变为25∶75时,即在氮肥组合中增加25％的铵态氮肥,此时的硝酸盐和亚硝酸盐含量分别由398.5 mg/kg、1.42 mg/kg降为249.1 mg/kg、0.98 mg/kg,降幅为37.5％和8.0％,表明在菠菜生长过程中适当增施铵态氮肥可有效降低硝酸盐和亚硝酸盐在茎叶中的累积;当NH4+-N/NO3--N比值从100∶0变化到0∶100,对6种有机酸(苹果酸、富马酸、琥珀酸、α-酮戊二酸、柠檬酸和丙酮酸)而言,增加幅度最大的是富马酸,约8.6倍,增加幅度最小的是柠檬酸,约2.5倍,苹果酸则在NH4+-N/NO3--N=25∶75时达到最大值,为985.3 mg/L;随着NH4+-N 比例的减少,菠菜茎叶中的氨基酸总量呈下降趋势,NH4+-N/NO3--N比值为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶ 100的氨基酸总量分别为21.80μmol/g、12.92 μmol/g、9.20 μmol/g、8.30 μmol/g和7.50 μmol/g,表明菠菜的营养价值降低,这一趋势与上述所研究的指标(株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐含量以及有机酸含量)有着明显的区别.[结论]菠菜是一种典型的喜硝态氮类蔬菜,施用硝态氮肥可明显提高菠菜产量,但过高的施用量可导致菠菜安全品质下降.适当增施铵态氮肥可降低硝酸盐和亚硝酸盐在菠菜体内的累积,并有效调节氨基酸和有机酸的代谢.因此,在菠菜种植过程,应该合理地搭配铵态氮肥和硝态氮肥,以便在保证安全性和营养价值的基础上获取最大的生物量.【期刊名称】《植物营养与肥料学报》【年(卷),期】2015(021)002【总页数】8页(P527-534)【关键词】铵态氮肥;硝态氮肥;菠菜;生物量;生理代谢【作者】邢素芝;汪建飞;李孝良;邹海明【作者单位】安徽科技学院农学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院城建与环境学院,安徽凤阳233100;农业部生物有机肥创制重点实验室,安徽蚌埠234000;安徽科技学院城建与环境学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院城建与环境学院,安徽凤阳233100【正文语种】中文【中图分类】S606+.2;S636.1蔬菜是人们日常消费的主要食物之一，目前我国人均蔬菜消耗量约310 kg/a，远高于世界平均水平(105 kg/a)。
生物质炭对土壤性状和作物产量的影响
Abstract: Developing renewable clean biomass energy using widely available biomass is an important step to adjust energy structure, protecting environment and resources. Here we review the effect of biomass charcoal byproduct of biomass energy on soil fertility and crop yield. Biomass charcoal has a high surface area, high nu⁃ trient retention capacity and high water retention capacity due to its porous structure. Transformation of crop residue into stable C pools (black carbon) can reduce the release of the greenhouse gas CO2 into the atmosphere and can increase C sequestration in the soil. Black carbon is also a soil conditioner which increases the CEC, nutrient availability, decreases nutrient leaching and provides more space for microbe. Adding black carbon to soil can significantly increase seed germination, plant growth, and crop yields. Key words: bio-char, black carbon, biomass, soil, yield
氮肥与生物质炭配施对春小麦生长、产量及品质的影响
麦类作物学报 2024,44(1):92-100J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o ps d o i :10.7606/j.i s s n .1009-1041.2024.01.11网络出版时间:2023-07-12网络出版地址:h t t ps ://k n s .c n k i .n e t /k c m s 2/d e t a i l /61.1359.S .20230711.1351.024.h t m l 氮肥与生物质炭配施对春小麦生长、产量及品质的影响收稿日期:2022-12-09 修回日期:2023-02-08基金项目:国家自然科学基金项目(32260326);新疆小麦产业技术体系巴州综合试验站资助项目第一作者E -m a i l :1498257246@q q .c o m (陈雨欣)通讯作者E -m a i l :1984_y w j@163.c o m (杨卫君)陈雨欣1,杨卫君,赵红梅2,李大平1,宋世龙1,惠超1,耿洪伟1(1.新疆农业大学农学院/新疆优质专用麦类作物工程技术研究中心,新疆乌鲁木齐830052;2.新疆农业大学资源与环境学院,新疆乌鲁木齐830052)摘 要:为了解氮肥和生物质炭配施对北疆灌区春小麦生长㊁产量及品质的影响,采用随机区组试验设计,以春小麦品种新春37号为供试材料,设置3个氮肥水平[不施氮肥(N 0:0k g ∙hm -2)㊁常规施氮(N 1:300k g ∙h m -2)㊁减量施氮(N 2:255k g ∙h m -2)]和4个生物质炭水平[不施生物质炭(B 0:0k g ∙h m -2)㊁低量生物质炭(B 1:10ˑ103k g ∙h m -2)㊁中量生物质炭(B 2:20ˑ103k g ∙h m -2)㊁高量生物质炭(B 3:30ˑ103k g ∙h m -2)],分析了不同处理下春小麦干物质积累与转运特性㊁籽粒产量及品质指标的差异㊂结果表明,生物质炭与氮肥配施可增加春小麦单株干物质积累量,提高花前同化物转运量㊁转运效率和对籽粒产量的贡献率,促进籽粒灌浆和产量形成,改善加工㊁营养品质㊂对小麦生长㊁品质及产量指标进行综合分析,减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理综合表现最好,且该处理下成熟期单株干物质积累量最高,达5.12g ∙株-1,花前同化物转运量㊁转运效率和对籽粒产量的贡献率分别为0.46g ∙株-1㊁15.32%㊁17.41%,产量较单施氮肥(N 1B 0)处理提高22.12%,蛋白质(干基)含量㊁淀粉(湿基)含量㊁面筋(湿基)含量㊁Z e l e n y 沉降值和硬度分别为16.59%㊁62.12%㊁31.31%㊁46.95m L 和63.79㊂综上所述,在本试验条件下,减量氮肥配施中量生物质炭(N 2B 2)有利于北疆灌区春小麦高产优质生产㊂关键词:生物质炭;春小麦;产量;品质;北疆灌区中图分类号:S 512.1;S 311 文献标志码:A 文章编号:1009-1041(2024)01-0092-09E f f e c t s o fN i t r o g e nF e r t i l i z e r a n dB i o c h a r o nG r o w t h ,Y i e l da n d Q u a l i t y o f S p r i n g Wh e a t C H E NY u x i n 1,Y A N G W e i j u n 1,Z H A O H o n g m e i 2,L ID a p i n g 1,S O N GS h i l o n g 1,H U IC h a o 1,G E N G H o n gw e i 1(1.C o l l e g e o fA g r i c u l t u r e ,X i n j i a n g A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y /X i n j i a n g H i g hQ u a l i t y S p e c i a lW h e a tC r o p E n g i n e e r i n gT e c h n o l o g y R e s e a r c hC e n t e r ,U r u m q i ,X i n j i a n g 830052,C h i n a ;2.C o l l e g e o fR e s o u r c e s a n dE n v i r o n m e n t ,X i n j i a n gA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,U r u m q i ,X i n j i a n g 830052,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o s t u d y t h e c o m p r e h e n s i v e e f f e c t s o f d i f f e r e n t a p p l i c a t i o n r a t e s o f n i t r o ge nf e r t i l i z e r a n db i o c h a r o n t h eg r o w th ,yi e l d ,a n d q u a l i t y o f s p r i n g w h e a t i n t h e i r r i ga t e da r e ao fN o r t h e r nX i n -j i a n g ,a r a n d o m i z e db l oc kde s i g nw a s a d o p t e d .T h r e e l e v e l sof n i t r og e n f e r t i l i z e rw e r e s e t u p:n on i -t r o g e n f e r t i l i z e r (N 0:0k g ∙h m -2),c o n v e n t i o n a l n i t r o g e n f e r t i l i z e r (N 1:300k g ∙h m -2),a n d r e d u c e d n i t r o g e n f e r t i l i z e r (N 2:255k g ∙h m -2);4l e v e l so fb i o c h a r a p pl i c a t i o nw e r eu s e d ,n ob i o c h a r (B 0:0k g ∙h m -2),l o wb i o c h a r (B 1:10ˑ103k g ∙h m -2),m e d i u m a m o u n to fb i o c h a r (B 2:20ˑ103k g ∙h m -2),a n dh i g hv o l u m eb i o c h a r (B 3:30ˑ103k g ∙h m -2),m a k i n g at o t a l o f 12t r e a t m e n t s .T h e r e -s u l t s s h o w e d t h a t t h e c o m b i n e d a p p l i c a t i o no f b i o c h a r a n dn i t r o g e n f e r t i l i z e r i m p r o v e dd r y m a t t e r a c -c u m u l a t i o n p e r p l a n t o fw h e a t ,p r o m o t e d t h e t r a n s p o r t a m o u n t ,t r a n s po r t r a t e a n dc o n t r i b u t i o nr a t eo f a s s i m i l a t e st o g r a i n sb e f o r ea n t h e s i s,i m p r o v e dt h e g r a i nf i l l i n g c h a r a c t e r i s t i c so fs p r i n g w h e a t, p r o m o t e d t h e f o r m a t i o no fw h e a t y i e l d,a n d a l s oh a d a p o s i t i v e i m p a c t o nw h e a t p r o c e s s i n g a n dn u t r i-t i o n a l q u a l i t y.T h e t r e a t m e n t o f r e d u c e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r c o m b i n e dw i t hm e d i u ma m o u n t o f b i o c h a r (N2B2)s h o w e d t h eb e s t c o m p r e h e n s i v e e f f e c t i n g r o w t h,q u a l i t y,a n d y i e l d i n d i c a t o r s o fw h e a t,a n d t h eh i g h e s t d r y m a t t e r p e r p l a n t,r e a c h i n g5.12g∙p l a n t-1a t t h em a t u r i t y s t a g e.T h e t r a n s p o r t a-m o u n t,t r a n s p o r t r a t e,a n dc o n t r i b u t i o nr a t eo f a s s i m i l a t e s t o g r a i n sb e f o r ea n t h e s i sw e r e0.46g∙p l a n t-1,15.32%,a n d17.41%,r e s p e c t i v e l y.C o m p a r e dw i t ht h e t r e a t m e n to fn i t r o g e nf e r t i l i z e r a-l o n e(N1B0),t h e y i e l dw a s i n c r e a s e db y22.12%,a n d t h e c o n t e n t o f p r o t e i n(d r y b a s i s)a n ds t a r c h (w e t b a s i s)i nn u t r i t i o n a l q u a l i t y w a s16.59%a n d62.12%,r e s p e c t i v e l y.F o r p r o c e s s i n gq u a l i t y,g l u-t e n(w e t b a s i s),Z e l e n y s e d i m e n t a t i o nv a l u e,a n dh a r d n e s s a r e31.31%,46.95m L,a n d63.79,r e-s p e c t i v e l y.T o s u mu p,u n d e r t h e c o n d i t i o n so f t h i s e x p e r i m e n t,t h e t r e a t m e n to f r e d u c i n g n i t r o g e n f e r t i l i z e r a n d a p p l y i n g m e d i u ma m o u n t o f b i o c h a r(N2B2)i s c o n d u c i v e t o a c h i e v i n g t h e g o a l o f s t a b l e y i e l d,y i e l d i n c r e a s e,q u a l i t y a n d e f f i c i e n c y i n s p r i n g w h e a t p r o d u c t i o n i n t h e i r r i g a t e da r e ao fN o r t h-e r nX i n j i a n g.K e y w o r d s:B i o c h a r;S p r i n g w h e a t;Y i e l d;Q u a l i t y;N o r t h e r nX i n j i a n g i r r i g a t i o nd i s t r i c t生物质炭是一种具有多孔性和大比表面的外源添加剂[1],是理想的农用基质材料㊂施用生物质炭能够有效提高耕地质量,促进作物生产的可持续发展[2],还能有效缓解秸秆焚烧难题和减轻环境污染[3]㊂研究表明,生物质炭在提高土壤持水性能㊁促进土壤养分吸持㊁提高作物产量㊁减少温室气体排放等方面具有很重要的作用[4-7]㊂氮素作为作物生长的重要基本元素,在作物生产过程中至关重要[8]㊂合理施氮是作物优质高产的关键措施㊂随着人们对生物质炭认识和研究的不断深入,生物质炭和氮肥配施对作物高产稳产㊁氮肥高效利用等方面的作用备受重视㊂研究发现,生物质炭与氮肥配施可提高春小麦氮肥利用率,促进产量形成[9];减氮配施生物质炭可提高甜菜根际土壤酶活性和根活力,增加产量[10];施用生物质炭能够增强冬小麦光合潜力,提高产量[11]㊂北疆灌区作为新疆重要的粮食作物产区,目前在作物高产栽培中面临过量施用氮肥所导致的氮肥利用率降低㊁环境污染等问题[12]㊂因此,合理科学施肥对北疆灌区作物稳产高产及农田生产力可持续发展意义重大㊂当前,生物质炭的施用在北疆灌区对作物增产[13]㊁改善土壤结构[14]等方面的效果明显,而在增产的基础上生物质炭与氮肥配施对小麦品质影响的研究罕见报道,生物质炭施用能否取得稳产增产和提质增效协同效应也有待深入研究㊂鉴于此,本研究以北疆灌区麦田为对象,开展氮肥减量条件下配施不同量生物质炭对春小麦生长㊁产量及品质的综合影响,以期为生物质炭在北疆灌区麦田中的合理利用及与氮肥合理配施提供科学依据㊂1材料与方法1.1试验地概况试验于2022年设在新疆奇台麦类作物试验站(东经89ʎ13'~91ʎ22',北纬42ʎ25'~45ʎ29',海拔895.00m)㊂该地属中温带大陆性气候,年平均气温5.50ħ,七月平均气温23.70ħ,极端最高气温39.00ħ,一月平均气温-18.90ħ,极端最低气温-37.30ħ,年平均相对湿度60%,无霜期153d(4月下旬至10月上旬),年平均降水量269.40mm㊂试验地当年年平均气温7.10ħ,七月平均气温26.10ħ,极端最高气温37.90ħ,一月平均气温-16.00ħ,极端最低气温-30.80ħ㊂年平均相对湿度57.00%,年平均降水量317.00m m㊂试验地土壤为壤质灰漠土,p H8.25,有机质含量13.88g∙k g-1,全氮含量2.24g∙k g-1㊁有效磷含量11.40m g∙k g-1㊂1.2试验材料供试生物质炭为玉米秸秆炭,由辽宁金和福农业科技股份有限公司提供㊂该产品以玉米秸秆为原料,秸秆自然风干后碾碎,在450ħ缺氧条件下炭化4h,出炉后,将其制备成0.05~2.00c m 的颗粒成品㊂生物质炭的p H值为9.81,比表面积3.32m2∙g-1,固定碳含量68.7%,挥发成分20.6%,灰分含量10.6%㊂供试氮肥为尿素(Nȡ46%)㊂供试春小麦品种为新春37号㊂㊃39㊃第1期陈雨欣等:氮肥与生物质炭配施对春小麦生长㊁产量及品质的影响1.3试验设计试验采用随机区组设计㊂氮肥施用量设3个水平:不施氮(N0:0k g∙h m-2)㊁常规施氮(N1: 300k g∙h m-2)㊁减量施氮(N2:255k g∙h m-2)㊂生物质炭施用量设4个水平:不施生物质炭(B0: 0k g∙h m-2)㊁低量生物质炭(B1:10ˑ103k g∙h m-2)㊁中量生物质炭(B2:20ˑ103k g∙h m-2)㊁高量生物质炭(B3:30ˑ103k g∙h m-2)㊂每个处理3次重复㊂春小麦播种量为450ˑ104株∙h m-2,0.2m等行距条播,小区面积为9m2(3m ˑ3m)㊂氮肥与生物质炭均作为底肥于春小麦播前一次性施入耕层土壤中,田间其他管理措施与当地高产田一致㊂1.4试验方法1.4.1干物质积累及转运参数测定分别于春小麦拔节期㊁孕穗期㊁开花期㊁灌浆期㊁成熟期选取长势一致的植株进行取样,每小区取15株㊂剪去植株根部,留取地上部分㊂所有样品带回实验室,于105ħ杀青30m i n,80ħ烘至恒重,称取干物质重,计算干物质积累及转运参数㊂花前同化物转运量=开花期全茎干重-成熟期营养器官干重;花前同化物转运效率=花前同化物转运量/开花期全茎干重ˑ100%;花前同化物对籽粒产量的贡献率=花前同化物转运量/成熟期籽粒干重ˑ100%;花后同化物积累量=成熟期籽粒干重-花前同化物转运量;花后同化物积累量对籽粒产量的贡献率=花后同化物积累量/成熟期籽粒干重ˑ100%㊂1.4.2籽粒灌浆速率的测定于小麦开花期选择长势一致且同日开花的麦穗100个进行拴绳标记,从开花后第5天开始取样,每5d取样一次,直至成熟,每小区取5个主茎穗,每穗取中部籽粒10粒,于105ħ杀青30 m i n,80ħ烘至恒重后称重,换算成千粒重㊂1.4.3产量测定小麦成熟后,于每小区选取长势一致的1m2 (1mˑ1m)样区测定有效穗数,并于各小区选取10株代表性春小麦进行考种,并实收测产,测定千粒重,折算成公顷产量㊂1.4.4籽粒品质测定小麦品质采用瑞典P e r t e nI M9500型多功能谷物近红外分析仪测定,结果由系统软件自动分析㊂1.5数据处理与分析采用M i c r o s o f t E x c e l2021作图,用D P S7.05软件进行方差分析,用S P S S26.0进行主成分分析㊂2结果与分析2.1氮肥和生物质炭配施对春小麦单株干物质积累的影响与N0B0处理相比,氮肥与生物质炭施用均能够提高春小麦不同时期单株干物质积累量(表1)㊂在成熟期,单施氮肥(N1B0㊁N2B0)处理的单株干物质积累量与N0B0处理相比有所提升,但只有N2B0处理变化显著;在其他生物炭施用水平下,施氮效应依然表现较弱㊂在同一氮素水平表1不同处理下春小麦各生育时期单株干物质积累量T a b l e1D r y m a t t e r a c c u m u l a t i o n p e r p l a n t a t d i f f e r e n t g r o w t h s t a g e s o f s p r i n g w h e a t u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s g∙p l a n t-1处理T r e a t m e n t拔节期J o i n t i n g s t a g e孕穗期B o o t i n g s t a g e开花期F l o w e r i n g s t a g e灌浆期F i l l i n g s t a g e成熟期M a t u r i t y N0B00.41d e0.87d2.09h2.99f3.90eN0B10.50c d1.24b c2.40f3.87b4.73cN0B20.52c1.36a b2.68d3.77b c4.85b cN0B30.53b c1.08c2.28g3.41d4.47dN1B00.34e1.30a b2.56e3.52d4.48dN1B10.47c d1.27b2.72b c d3.49d4.73cN1B20.62a b1.24b c2.75b c d3.86b4.99a bN1B30.47c d1.35a b2.77b c3.72c4.71cN2B00.63a1.43a b2.53d e3.17e4.50dN2B10.51c d1.29b2.78b c3.51d4.87b cN2B20.65a1.48a2.97a4.06a5.12aN2B30.52c d1.40a b2.83b3.46d4.81c同列数值后不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)㊂表3和表5同㊂D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s f o l l o w i n g t h e v a l u e sw i t h i n t h e s a m e c o l u m n s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g d i f f e r e n t t r e a t m e n t s a t0.05l e v e l.T h e s a m e i n t a b l e3a n d t a b l e5.㊃49㊃麦类作物学报第44卷下春小麦单株干物质积累量随生物质炭量增加总体上均呈先升后降趋势㊂总体来看,减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理在各时期的单株干物质积累量均最高,且与N 0B 0处理差异均显著㊂这说明氮肥与生物质炭合理配施可促进春小麦干物质积累,有利于生长发育㊂通过对春小麦单株干物质进行L o gi s t i c 模型拟合,决定系数(R 2)在0.96以上,说明L o g i s t i c 拟合方程能够反映春小麦干物质积累过程(表2)㊂生物质炭与氮肥的施用对春小麦干物质积累速率有影响,除N 0B 3处理外,其余处理的干物质最大积累速率出现时间较N 0B 0处理均提前;除N 1B 3处理外,氮肥与生物质炭配施处理均延长了春小麦单株干物质快速积累的时间㊂进一步分析,施氮或施用生物碳后的干物质理论最大值㊁最大积累速率均提高,其中减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理均最高,其干物质快速积累的时间较N 0B 0处理增加了2.84%㊂表2 不同处理下春小麦干物质积累的L o g i s t i c 方程模拟及其特征值T a b l e 2 L o g i s t i c e q u a t i o n s i m u l a t i o no f d r y m a t t e r a c c u m u l a t i o no f s p r i n g wh e a t u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s a n d i t s c h a r a c t e r i s t i c v a l u e s处理T r e a t m e n t L o gi s t i c 方程L o g i s t i c e qu a t i o n t 0/d t 1/d t 2/d әt /d V m /(g ㊃pl a n t -1㊃d -1)R 2N 0B 0y =3.9451/(1+e (4.9208-0.088348x ))40.8055.7070.6114.910.090.98N 0B 1y =4.8124/(1+e (5.0762-0.092247x ))40.7655.0369.3114.280.110.99N 0B 2y =4.9042/(1+e (4.6195-0.085044x ))38.8454.3269.8115.490.100.99N 0B 3y =4.6042/(1+e (4.5951-0.081162x ))40.3956.6272.8416.230.090.99N 1B 0y =4.4336/(1+e (5.0405-0.094987x ))39.2053.0766.9313.870.110.99N 1B 1y =4.7618/(1+e (4.4680-0.081796x ))38.5354.6370.7316.100.100.97N 1B 2y =5.0749/(1+e (4.6240-0.084063x ))39.3455.0170.6815.670.110.98N 1B 3y =4.6759/(1+e (4.9013-0.092985x ))38.5552.7166.8814.160.110.98N 2B 0y =4.7688/(1+e (3.5835-0.063347x ))35.7856.5877.3720.790.080.98N 2B 1y =4.9566/(1+e (4.2732-0.077019x ))38.3955.4972.5917.100.100.97N 2B 2y =5.1623/(1+e (4.5663-0.085900x ))37.8353.1668.4915.330.110.99N 2B 3y =4.8742/(1+e (4.1323-0.075773x ))37.1654.5471.9217.380.090.97y :干物质积累量;x :播种后天数;t 0:干物质最大积累速率出现的时间;t 1㊁t 2分别为L o g i s t i c 方程生长函数的两个拐点;әt :干物质快速积累持续天数;V m :干物质积累最大增长速率;R 2:决定系数㊂y :D r y m a t t e r a c c u m u l a t i o n ;x :D a y s a f t e r s o w i n g ;t 0:T i m ew h e n t h em a x i m u ma c c u m u l a t i o n r a t e o f d r y m a t t e r o c c u r s ;t 1a n d t 2a r e t h e t w o i n f l e c t i o n p o i n t s o f t h e g r o w t h f u n c t i o no f l o g i s t i c e q u a t i o n ;әt :C o n t i n u o u s d a y s o f r a p i d a c c u m u l a t i o no f d r y m a t t e r ;V m :M a x i -m u m g r o w t h r a t e o f d r y ma t t e r a c c u m u l a t i o n ;R 2:C o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t .2.2 氮肥和生物质炭不同用量对春小麦干物质转运的影响氮肥与生物质炭施用均影响春小麦营养器官向籽粒转运的能力(表3)㊂单施氮肥处理的花前同化物转运量㊁转运效率和贡献率较N 0B 0处理均有所提高,但N 2B 0与N 1B 0处理间差异均不显著㊂而在同一施氮水平下,花前各指标随生物质炭施用量的增加呈先增后降趋势㊂与N 0B 0处理相比,除单施低量生物质炭(N 0B 1)处理外,其余处理花前各指标均有所提高,差异均显著,其中减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理的三个指标均最高㊂花后同化物积累量对氮肥与生物质炭施用反应规律与花前相似,均较N 0B 0处理有所提升,而花后干物质对籽粒产量贡献率较N 0B 0处理均有下降趋势㊂2.3 氮肥和生物质炭不同用量对春小麦籽粒灌浆特性的影响用L o gi s t i c 模型对春小麦籽粒灌浆进程进行拟合,各处理的模型决定系数(R 2)均达0.99以上(表4),说明L o g i s t i c 拟合方程能够反映春小麦籽粒灌浆积累过程㊂生物质炭与氮肥对籽粒灌浆速率均有影响㊂与N 0B 0处理相比,其他处理的最大灌浆速率有所提高,进入快速灌浆的时间有所提前㊂单施生物质炭处理中N 0B 2处理的最大灌浆速率最高㊂最大灌浆速率随氮肥施用量的降低而升高㊂在生物质炭与氮肥配施处理中减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理的最大灌浆速率最高,较N 0B 0处理增加10.66%㊂籽粒干㊃59㊃第1期陈雨欣等:氮肥与生物质炭配施对春小麦生长㊁产量及品质的影响物质快速积累的时间和千粒重理论最大值均随施氮量的减少而下降,随生物质炭量增加均呈先升后降的趋势㊂N2B2处理的籽粒干物质快速积累时间和千粒重理论最大值也均最高㊂表3不同处理下春小麦同化物转运量㊁转运效率及对籽粒产量贡献率T a b l e3A s s i m i l a t e t r a n s p o r t c a p a c i t y,t r a n s p o r t e f f i c i e n c y a n d c o n t r i b u t i o n r a t e t o g r a i n y i e l do f s p r i n g w h e a t u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s处理T r e a t m e n t花前同化物转运量T r a n s p o r t a t i o na m o u n t/(g㊃p l a n t-1)转运效率T r a n s p o r t a t i o n r a t e/%贡献率C o n t r i b u t i o n r a t e/%花后同化物积累量A c c u m u l a t i o n/(g㊃p l a n t-1)贡献率C o n t r i b u t i o n r a t e/%N0B00.09g4.36g4.78e f1.82f95.22a bN0B10.08g3.68g3.65f2.33a96.35aN0B20.21e7.65e f8.62d2.18b c91.38cN0B30.15f6.53f6.34e2.20b c93.66bN1B00.28c d10.77c d12.52c1.93e f87.48dN1B10.36b13.43a b15.31a b2.02d e84.69e fN1B20.25d e8.97d e9.88d2.25a b90.12cN1B30.39b14.13a b16.82a1.94e f83.18fN2B00.31c12.28b c13.63b c1.97d e86.37d eN2B10.30c10.81c d12.58c2.09c d87.42dN2B20.46a15.32a17.41a2.15b c82.59fN2B30.38b13.29a b15.99a1.98d e84.01f表4不同处理下春小麦灌浆进程的L o g i s t i c方程模拟及其特征值T a b l e4L o g i s t i c e q u a t i o n s i m u l a t i o no f s p r i n g w h e a t g r a i n f i l l i n gp r o c e s s u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s a n d i t s e i g e nv a l u e s处理T r e a t m e n t L o g i s t i c方程L o g i s t i c e q u a t i o n t0/d t1/d t2/dәt/d V m/(g∙d-1)R2 N0B0y=50.8322/(1+e(3.0468-0.120906x))14.3125.2036.0910.891.540.99 N0B1y=51.9970/(1+e(3.0682-0.124149x))14.1124.7235.3210.611.610.99 N0B2y=53.6378/(1+e(3.1321-0.124670x))14.5625.1235.6910.561.670.99 N0B3y=54.2432/(1+e(3.0223-0.120152x))14.1925.1536.1210.961.630.99 N1B0y=53.9997/(1+e(3.0408-0.121801x))14.1524.9735.7810.811.640.99 N1B1y=51.9036/(1+e(3.1824-0.129846x))14.3724.5134.6510.141.680.99 N1B2y=53.4642/(1+e(3.0789-0.125209x))14.0724.5935.1110.521.670.99 N1B3y=51.2788/(1+e(3.1880-0.129839x))14.4124.5634.7010.141.660.99 N2B0y=51.4662/(1+e(3.1549-0.131323x))14.0024.0234.0510.031.690.99 N2B1y=53.0180/(1+e(3.2333-0.128350x))14.9325.1935.4510.261.700.99 N2B2y=55.7024/(1+e(3.0759-0.122099x))14.4125.1935.9810.791.700.99 N2B3y=53.8819/(1+e(3.1622-0.124821x))14.7825.3335.8810.551.680.99 y:籽粒干物质积累量;x:开花后天数;t0:最大灌浆速率出现的时间;t1㊁t2分别为L o g i s t i c方程生长函数的两个拐点;әt:籽粒快速灌浆积累持续天数;V m:籽粒最大灌浆速率;R2:决定系数㊂y:A c c u m u l a t i o no f d r y m a t t e r i n g r a i n s;x:D a y s a f t e r f l o w e r i n g;t0:T i m e o fm a x i m u m g r o u t i n g r a t e;t1a n d t2a r e t h e t w o i n f l e c-t i o n p o i n t s o f t h e g r o w t h f u n c t i o no f t h eL o g i s t i c e q u a t i o n;әt:D u r a t i o no f r a p i d g r a i n f i l l i n g a c c u m u l a t i o n;V m:M a x i m u m g r a i n f i l l i n g r a t e;R2:C o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t.㊃69㊃麦类作物学报第44卷2.4 氮肥和生物质炭不同用量对产量及构成因素的影响氮肥与生物质炭施用对春小麦产量及其构成均有显著影响(表5)㊂N 0B 0处理的春小麦产量及其构成因素最低㊂与N 0B 0处理相比,单施生物质炭(N 0B 1㊁N 0B 2㊁N 0B 3)处理下千粒重㊁穗数和穗粒数均有所提升,产量显著提高,但不同生物质炭添加量间产量无显著差异㊂常规施氮(N 1B 0)处理下,千粒重㊁穗粒数和产量均较N 0B 0处理显著提高,而减量施氮(N 2B 0)处理对产量及其构成影响相对较小㊂氮肥与生物质炭配施处理中,减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理的千粒重㊁穗数㊁穗粒数和产量均最高,较N 1B 0处理分别提高2.64%㊁10.62%㊁8.18%和22.12%㊂表5 不同处理下春小麦产量及产量构成因素T a b l e 5 Y i e l da n d y i e l d c o m p o n e n t s o f s p r i n g wh e a t u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s 处理T r e a t m e n t 穗数S pi k e n u m b e r /(ˑ104s pi k e s ㊃h m -2)穗粒数G r a i n s p e r s pi k e 千粒重1000-g r a i nw e i g h t /g产量Y i e l d /(k g㊃h m -2)N 0B 0482.67b 29.71d41.27d 5139.31d N 0B 1542.33a b 35.56a b 41.31d 6923.34b cN 0B 2500.00a b 36.00a b 41.83c d 6558.43c N 0B 3531.33a b 32.99b c d42.62b 6493.05c N 1B 0521.00a b 35.21a b 42.35b c 6797.93b c N 1B 1537.33a b 34.55a b 41.28d 6622.42cN 1B 2552.00a b 36.96a b 42.60b 7561.92b N 1B 3529.33a b 36.90a b 41.45d 7042.51b c N 2B 0509.67a b 30.38c d 42.33b c5693.01d N 2B 1570.67a 36.91a b 41.45d 7543.36b N 2B 2576.33a38.09a 43.47a 8301.34aN 2B 3555.67a b 33.64b c 41.84c d6792.81b c2.5 氮肥和生物质炭不同用量对春小麦籽粒品质的影响由图1可知,氮肥与生物质炭对春小麦营养品质均有显著影响㊂除单施低量生物质炭(N 0B 1)处理外,其他处理的春小麦籽粒蛋白质含量均高于N 0B 0处理;籽粒蛋白质含量随生物质炭量升高呈先升后降趋势,随施氮量减少呈下降趋势;在所有处理中,常规施氮配施中量生物质炭(N 1B 2)处理最高,达16.85%㊂N 0B 0处理的籽粒淀粉含量最低;籽粒淀粉含量随施氮量降低而减少,随生物质炭添加量增加呈先降后升趋势㊂但只有N 0B 1处理显著高于N 0B 0处理㊂ 图柱上不同小写字母表示不同处理间差异显著(P <0.05).下图同㊂D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s a b o v e t h e c o l u m n s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g d i f f e r e n t t r e a t m e n t s (P <0.05).T h e s a m e i n f i g-u r e 2.图1 不同处理下春小麦籽粒营养品质F i g .1G r a i nn u t r i t i o n a l q u a l i t y o f s p r i n g wh e a t u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s ㊃79㊃第1期陈雨欣等:氮肥与生物质炭配施对春小麦生长㊁产量及品质的影响氮肥与生物质炭添加对春小麦加工品质也均有显著影响㊂除单施低量生物质炭(N 0B 1)处理外其他处理的面筋含量和Z e l e n y 沉降值均高于N 0B 0处理,其中常规施氮配施中量生物质炭(N 1B 2)处理最高㊂在施氮量一致条件下,面筋含量和Z e l e n y 沉降值随生物质炭量升高呈先升后降趋势,且随施氮肥量减少呈下降趋势㊂N 0B 0处理的籽粒硬度最高,N 1B 2处理最低;籽粒硬度随氮肥施用量降低而升高,随生物质炭量增加呈先下降后上升趋势㊂图2 不同处理下春小麦加工品质F i g .2 P r o c e s s i n gq u a l i t y o f s p r i n g wh e a t u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s 3 讨论小麦籽粒灌浆过程影响粒重形成㊂研究表明小麦粒重的形成取决于籽粒灌浆速率[15]㊂本研究结果显示,减量施氮配施中量生物质炭(N 2B 2)处理能够加速小麦籽粒灌浆,延长快速积累的时间,使籽粒干物质有效积累,促进千粒重增加,有利于产量形成㊂生物质炭因其多孔性和大比表面积,对土壤中的营养元素具有较强的吸附作用,加之其本身也含有一定的养分,能够有效抑制土壤养分挥发[16],促进作物生长[17],但由于试验对象㊁生物质炭种类㊁环境条件的不同,生物质炭添加对作物干物质积累影响的试验结果不尽相同㊂在本研究中,生物质炭与氮肥的添加提高了春小麦单株干物质积累量,且随生物质炭量的增加,干物质积累量呈先升后降趋势,这与程效义等[18]研究结果相似㊂L o g i s t i c 模型拟合结果表明,生物质炭与氮肥添加延长了小麦干物质快速积累的时间,提高了小麦干物质最大积累速率,可使干物质有效积累㊂有学者认为,一定量的生物质炭与减量氮肥配施可提高土壤p H 值,降低真菌子囊菌门㊁担子菌门㊁淀粉藻和镰刀菌属等致病菌的相对丰度[19],减少其对根系的毒害作用,改善作物根际土壤环境,增加植株根系对养分㊁水分的吸收,进而促进小麦生殖器官干物质积累和同化物转运,有利于产量形成㊂增施生物质炭可提高土壤C /N ,由于微生物在大量有机质矿化过程中在氮素营养不足情况下会利用更多土壤中的有效氮,因而土壤C /N 的提高会造成土壤有效氮素的微生物同化固定现象[20],导致土壤中可供植物利用的有效氮素降低,限制小麦对氮素的吸收利用,抑制作物生长,降低小麦干物质的积累㊂本研究中,氮肥配施高量生物质炭时小麦籽粒干物质理论最大值就有所下降㊂小麦花前干物质积累量的多少影响着其干物质向籽粒转运的效率,而氮肥施用量一定程度上影响小麦花前物质积累㊂本研究结果表明,生物质炭和氮肥能够促进花前同化物转运量,提高花前干物质转运效率和其对籽粒产量㊃89㊃麦 类 作 物 学 报 第44卷的贡献率,因而认为生物质炭本身含有的营养物质可供植物前期吸收利用,促进花前干物质积累㊂氮肥能够驱动或限制作物生产,合理的氮肥施用对作物品质有明显的调节作用㊂易媛等[21]研究表明,合理的施氮量(氮肥投入减少约15%~ 30%)和基追比例(基肥ʒ拔节肥=5ʒ5)有利于小麦生产中高产㊁优质的目标㊂生物质炭的多孔性和巨大的阳离子交换量可以对肥料起到包衣的作用[22],降低肥料的淋失,提高作物对肥料的吸收利用率,从而有利于作物品质形成㊂本研究中,氮肥与生物质炭的施用均提高了小麦籽粒蛋白质含量㊁湿面筋含量和Z e l e n y沉降值,且生物质炭与氮肥配施处理均高于单施氮肥处理,因此认为生物质炭表面含有丰富的含氧官能团[23],能够有效吸附氮素,减缓土壤中氮素淋失作用,有效提高小麦根系对氮素的吸收利用,使更多的氮素转化为氨基酸,促进醇溶蛋白和谷蛋白合成,进而提高小麦加工品质[24]㊂本研究中,小麦籽粒硬度随生物质炭量增加呈先降后升趋势,可能与土壤水分含量相关[25],因为生物质炭具有亲水基结构,使生物质炭具有极强的吸附和持水能力,适量添加能够有效保持土壤水分[26],提高小麦的水分利用率,进而降低籽粒硬度,而小麦灌浆期正值气温较高时,高量生物质炭添加量使土壤表面颜色加深,促进土壤吸收更多太阳辐射提高土壤温度,加速土壤水分蒸发,小麦可吸收水分减少,其吸水量下降[27];同时高温加速植物体蒸腾失水,灌浆期则直接导致籽粒硬度上升㊂4结论生物质炭与氮肥添加提高了春小麦单株干物质积累量,促进了同化物向籽粒转化,有效加快籽粒灌浆速率,促进小麦产量和品质形成㊂在本试验条件下,减量氮肥配施中量生物质炭处理是北疆灌区春小麦实现产量和品质协同提升的最佳施肥方案㊂参考文献:[1]Z W I E T E N V A NL,K I M B E RS,MO R R I SS,e t a l.E f f e c t so fb i oc h a r f r o ms l o w p y r o l y s i so f p a p e r m i l lw a s t eo na g r o n o m i c p e r f o r m a n c e a nd s o i l fe r t i l i t y[J].P l a n t a n dS o i l,2010,327: 236.[2]张祥,王典,姜存仓,等.生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响[J].中国生态农业学报,2013,21(8):983.Z H A N G X,WA N G D,J A N G CC,e t a l.E f f e c to f b i o c h a ro np h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f r e d a n d y e l l o wb r o w n s o i l s i n t h e S o u t hC h i n a r e g 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生物质炭与化肥配施对连作黄瓜产量及肥料利用率的影响
土 壤(Soils), 2021, 53(1): 47–54DOI: 10.13758/ki.tr.2021.01.007张志龙, 陈效民, 李小萌, 等. 生物质炭与化肥配施对连作黄瓜产量及肥料利用率的影响. 土壤, 2021, 53(1): 47–54.生物质炭与化肥配施对连作黄瓜产量及肥料利用率的影响①张志龙1，陈效民1*，李小萌1，曲成闯1，张俊2，黄春燕2，刘云梅2(1南京农业大学资源与环境科学学院，南京 210095；2如皋市农业科学研究所，江苏如皋 226500)摘要：在如皋农科所进行黄瓜大棚试验，设置按常规施肥(计为100%，F)、减肥10%(F-10%)和减肥20%(F-20%)3个施肥水平，每个施肥水平下设置生物质炭添加量为0 t/hm2 (CK )、5 t/hm2 (C1)、10 t/hm2 (C2)、20 t/hm2 (C3)、30 t/hm2 (C4)和40 t/hm2 (C5) 6个处理，以CK和CF(不施生物质炭也不施化肥)处理为对照，测定和分析黄瓜产量以及肥料利用率等相关参数。
结果表明，在同一施肥水平下，与CK处理相比，添加生物质炭的处理组中黄瓜产量、肥料利用率及相关指标均达到显著增加水平(P<0.05)，C5处理的黄瓜产量和氮、磷、钾肥料利用率均达到最大值。
C5处理的黄瓜产量和氮、磷、钾肥料利用率在F处理水平下分别为27.60 t/hm2、23.75%、3.62% 和24.85%，与CK处理相比，分别提高了59.67%、337.44%、177.94% 和120.69%；在F-10% 水平下分别比CK 处理提高了73.88%、163.82%、234.33% 和183.24%；在F-20% 水平下分别比CK处理提高了82.10%、148.73%、246.46% 和215.66%。
在相同生物质炭添加量的处理中，化肥减施没有造成C2、C3、C4和C5处理中的黄瓜产量降低，而肥料利用率均呈上升趋势，在F-20% 处理水平下达到最高，其与传统施肥相比，CK、C1、C2、C3、C4和C5的氮肥利用率分别提高了135.42%、145.96%、116.94%、70.47%、63.33% 和33.86%，磷肥利用率分别提高了69.26%、57.31%、59.78%、27.90%、67.91% 和110.99%，钾肥利用率分别提高了27.90%、99.55%、84.75%、62.97%、60.91% 和82.94%。
化肥氮减量配施生物炭和菜籽饼对玉米-白菜养分吸收、氮素利用及产量的影响
doi：10.11838/sfsc.1673-6257.21136化肥氮减量配施生物炭和菜籽饼对玉米-白菜养分吸收、氮素利用及产量的影响陈云梅1，2，赵 欢1*，肖厚军1，谢婷婷2，胡 岗1，秦 松1（1．贵州省农业科学院土壤肥料研究所/农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站， 贵州 贵阳 550006；2．贵州大学农学院，贵州 贵阳 550006）摘 要：为探究化肥氮减量20%配施生物炭和菜籽饼在贵州黄壤区轮作玉米-白菜生产中的增产增效作用，采用盆栽试验，研究了不施肥（CK）、常规化肥（CF）、化肥氮减量20%配施生物炭（RF+B）、化肥氮减量20%配施菜籽饼（RF+O）及化肥氮减量20%配施生物炭和菜籽饼（RF+BO）对玉米和白菜干物质量、养分吸收量、氮素利用效率及产量的影响。
结果表明：3种配施处理中RF+BO处理的总体效果最佳，RF+BO处理能满足玉米和白菜生育期养分的需求，有效提高氮、磷、钾养分的吸收量，与CF处理相比，其玉米氮、磷和钾养分吸收量分别提高27.59%、37.21%和30.34%，白菜氮、磷和钾养分吸收量分别提高26.64%、35.56%和33.44%；RF+BO处理有利于提高玉米和白菜当季氮素利用效率，就氮肥贡献率、农学效率、偏生产力和氮素表观利用率而言，与CF处理相比，玉米季分别提高1.64%、9.88%、8.36%和26.21%，白菜季分别提高2.99%、35.70%、33.71%和31.78%；增产效果显著，玉米和白菜较CF处理分别增产9.72%和39.26%。
综上，化肥氮减量20%配施生物炭和菜籽饼可为贵州黄壤区玉米-白菜的化肥减量增效施肥技术提供理论依据。
关键词：氮肥减量；生物炭；菜籽饼；玉米-白菜；养分吸收利用；产量据《贵州统计年鉴2020》数据显示，2019年贵州玉米的播种面积达53.1万hm2，仅次于水稻，是贵州第二大粮食作物［1］，同时，随着近几年农业产业结构调整力度的加大，贵州蔬菜的种植面积在逐年增加（由2017年的125.3万hm2增加到2019年的143.6万hm2）［1］，玉米-白菜轮作会成为旱地的一种主要种植模式，然而，目前玉米和白菜生产上普遍存在大量偏施化肥、有机肥投入偏少的现象［2］。
有机肥与生物炭对小白菜光合作用及硝酸盐积累的影响
吴瑕，周浩楠，刘德阳，等.有机肥与生物炭对小白菜光合作用及硝酸盐积累的影响[J].沈阳农业大学学报，2023，54（4）：403-412.收稿日期：2023-04-10基金项目：黑龙江省自然科学基金联合引导项目（LH2021C066）；大学生创新创业项目(202110223016)；黑龙江八一农垦大学博士科研启动资助计划项目(XDB201819)第一作者：吴瑕（1978-），女，博士后，副教授，从事设施园艺生理生态与蔬菜安全生产研究，E-mail ：wuxiaxia_2005@有机肥与生物炭对小白菜光合作用及硝酸盐积累的影响吴瑕a,b ，周浩楠a ，刘德阳a ，胡艺琛a ，王鹏c [黑龙江八一农垦大学a.园艺园林学院,b.农业农村部农产品加工质量监督检验检测中心(大庆)博士后工作站，c.农学院，黑龙江大庆163319]摘要：为探究提高小白菜生长及品质的适宜的施肥方式，通过小白菜盆栽试验，设置常规化肥（对照，CK ）、有机肥替代化肥50%(O)和常规化肥添加3%生物炭(C)处理，研究不同施肥处理对小白菜光合作用、生长指标、硝酸还原酶活性及硝酸盐含量的影响。
结果表明：有机肥和生物炭处理显著提高小白菜的干、鲜重，有机肥处理提高小白菜干重达到55%以上，生物炭处理提高小白菜干重达到30%以上。
其中播种后28d 小白菜气孔导度和光合速率显著提升，42d 时蒸腾速率显著提升，不同施肥处理一定程度上提高小白菜净光合速率。
56d 时，50%有机肥替代化肥和3%生物炭处理小白菜的硝酸盐含量显著低于对照，两处理小白菜的硝酸还原酶活性均显著高于对照。
生长56d 时，施用50%有机肥和3%生物炭处理小白菜根际土壤中有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量、土壤EC 值和pH 值均显著高于施用常规化肥的对照，两处理小白菜的株高，干、鲜重和根长均显著高于对照。
小白菜干物质积累与胞间二氧化碳和硝酸还原酶呈显著正相关，与土壤速效养分呈显著负相关。
N肥配施生物质炭和秸秆还田对土壤和小麦氮磷含量及其N_P的影响
N肥配施生物质炭和秸秆还田对土壤和小麦氮磷含量及其N_P的影响摘要：氮磷是植物生长发育的关键元素，对于增加作物产量具有重要作用。
本探究旨在探究N肥配施生物质炭和秸秆还田对土壤和小麦氮磷含量及其比例的影响。
结果表明，在配施生物质炭的条件下，N肥的利用效率得到了显著提高，土壤氮磷含量和小麦的吸纳利用率增加，N:P比例得到了适当的调整，从而提高了小麦的产量。
引言：氮磷是植物生长发育的必需元素，对于调整作物的生长和产量具有极其重要的作用。
然而，传统的化学肥料施用模式导致了土壤中氮磷含量的不平衡，造成了土壤质量下降和生态环境的恶化。
为了解决这一问题，农业科学家们开始探究一种新的施肥方式，即将生物质炭和秸秆还田与N肥配施，以调整土壤中的氮磷含量和N:P比例，提高作物的产量和品质。
材料与方法：1. 试验地点：选择具有连续种植小麦的耕地作为试验地点。
2. 试验设计：接受随机区组试验设计，设置四个处理组，分别是比较组（不添加任何肥料），N肥施用组，N肥配施生物质炭组，N肥配施生物质炭和秸秆还田组。
3. 施肥方案：N肥施用组每公顷施用N肥100 kg，N肥配施生物质炭组在N肥施用量的基础上加施生物质炭4 t/ha，N肥配施生物质炭和秸秆还田组在N肥配施生物质炭的基础上还田秸秆2 t/ha。
4. 采样与测定：收获期，采集土壤样品和小麦样品，测定土壤的氮磷含量和小麦的生物量以及氮磷含量。
结果与谈论：1. N肥配施生物质炭和秸秆还田组的小麦产量显著高于其他处理组，达到了x kg/ha。
N肥施用组次之，比较组最低。
2. N肥配施生物质炭组和N肥配施生物质炭和秸秆还田组的土壤氮磷含量明显高于N肥施用组和比较组。
其中，N肥配施生物质炭和秸秆还田组土壤总氮含量为x g/kg，土壤有效磷含量为y g/kg，明显高于其他处理组。
3. 小麦的N:P比例在N肥配施生物质炭和秸秆还田组中达到了最为平衡的状态，为1:10，具有良好的生长环境。
华北高产农田施用生物质炭对耕层土壤总氮和碱解氮含量的影响
华北高产农田施用生物质炭对耕层土壤总氮和碱解氮含量的影响郭伟;陈红霞;张庆忠;王一丁【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2011(020)003【摘要】基于华北高产农田3年的定位试验,探讨冬小麦-夏玉米轮作制度下,生物质炭与化肥配施对土壤耕层全氮与碱解氮质量分数的影响.试验设CK(单施化肥),Cl(施用化肥+秸秆炭2 250 kg.hm-2),C2(施用化肥+秸秆炭4 500 kg.hm-2);CN(施用炭基缓释肥750 kg·hm-2)4个处理,随机区组排列,3次重复.结果表明:施用生物质炭明显增加了土壤耕层全氮的质量分数,其中在0～7.5 cm土层,C2处理土壤全氮的质量分数最大,为1.7 g·kg-1,与CK处理相比差异显著(P＜0.05);在7.5～15cm 土层,生物质炭的各处理虽能增加土壤全氮的质量分数,但差异不显著(P ＜0.05).在这2个土层中,施用生物质炭对土壤碱解氮的质量分数没有显著影响.结果初步表明,在华北高产粮区施用生物质炭对增加耕层土壤全氮量有积极意义.【总页数】4页(P425-428)【作者】郭伟;陈红霞;张庆忠;王一丁【作者单位】沈阳农业大学农学院,辽宁,沈阳,110866;沈阳农业大学农学院,辽宁,沈阳,110866;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京,100081;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】S153【相关文献】1.施用有机肥对植烟土壤碱解氮含量的影响 [J], 陈朝阳;何欢辉;陈星峰;仝霞;黄华2.施用生物质炭对土壤氮形态含量和酶活性的影响研究 [J], 文登鸿;吴雪莲;焦安祥;陆应会;崔凌峰3.施用生物炭和秸秆还田对华北农田CO2、N2O排放的影响 [J], 刘杏认;张星;张晴雯;李贵春;张庆忠4.施用生物炭对紫色土坡耕地耕层土壤水力学性质的影响 [J], 王红兰;唐翔宇;张维;刘琛;关卓;校亮5.湖南邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量分布及变化趋势 [J], 李永富;邓小华;邹凯;于庆涛;谭蓓;戴勇强;雷天义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物质炭对退化蔬菜地土壤的改良效果
生物质炭对退化蔬菜地土壤的改良效果谢国雄;王道泽;吴耀;邱志腾;章明奎;吴崇书【摘要】[目的]探讨生物质炭改良退化蔬菜地土壤性状的效果,为消除退化蔬菜地障碍因子提供科学依据.[方法]采用盆栽试验方法研究生物质炭施用对退化蔬菜地土壤养分、酸碱度和微生物组成等的影响,设不施化肥或生物质炭作对照、仅施用化肥的常规施肥、仅施用生物质炭和混施化肥与生物质炭等4个处理.[结果]与对照和常规施肥处理相比,施用生物质炭的两个处理均降低了土壤容重,增强了土壤通气性,且显著提高了土壤pH、有效钙、有效镁、有效钼、有效硅含量和微生物生物量碳,降低了土壤交换性酸.施用生物质炭还可增加土壤中放线菌和细菌数量,降低土壤真菌数量,增加土壤B/F(细菌+放线菌/真菌)值.施用生物质炭对土壤全磷、全氮和水溶性盐分等的影响不明显.[结论]生物质炭能够明显提升蔬菜连作地土壤质量和改善其生物学环境,适用于改良退化蔬菜地.【期刊名称】《南方农业学报》【年(卷),期】2014(045)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】生物质炭;蔬菜地土壤;退化;连作障碍;土壤肥力;微生物【作者】谢国雄;王道泽;吴耀;邱志腾;章明奎;吴崇书【作者单位】杭州市植保土肥总站,杭州310020;杭州市植保土肥总站,杭州310020;杭州市植保土肥总站,杭州310020;浙江大学环境与资源学院土水资源与环境研究所,杭州310058;浙江大学环境与资源学院土水资源与环境研究所,杭州310058;淳安县植保土肥站,浙江淳安311700【正文语种】中文【中图分类】S1560 引言【研究意义】蔬菜设施生产中连作方式易导致蔬菜连作障碍，引起土壤质量退化，出现死苗、僵苗、叶片枯焦及茎、叶、果畸形等现象，造成蔬菜长势变弱，产量和品质下降。
蔬菜连作障碍的发生主要有两个因素：一是植物本身的原因；二是长期施用单一肥料及过量施肥可导致土壤性质的酸化、盐化、养分平衡失调等（吕福堂和司东霞，2004）。
生物炭与氮肥减量配施对土壤养分含量及烟叶产质量的影响
生物炭与氮肥减量配施对土壤养分含量及烟叶产质量的影响阎海涛;常栋;王晓强;蔡宪杰;何晓冰;张凯;王明鑫;张富生;阴广宇;许成悦【期刊名称】《陕西农业科学》【年(卷),期】2022(68)5【摘要】为豫中烟叶生产中合理施用生物炭,减少化肥用量提供科学依据。
通过大田试验,以常规施用氮肥为对照(CK),研究了生物炭+100%常规施氮肥(B)、生物炭+85%常规施氮肥(BN1)以及生物炭+70%常规施氮肥(BN2)对土壤养分含量、烟叶化学成分及经济性状的影响。
结果表明:与对照相比,生物炭与氮肥配施显著提高了土壤有机碳和溶解性有机碳含量,同时也提高了土壤全氮、硝态氮和速效钾的含量。
其中有机碳和溶解性有机碳含量以BN2含量最高,分别比对照增加了31.90%和39.84%。
土壤全氮、硝态氮和速效钾的含量以B处理最高,分别比对照增加了15.28%、56.40%和22.24%,且在相同生物炭用量下随着氮肥用量的减少而降低。
生物炭与氮肥配施显著提高了土壤微生物碳氮的含量,与对照相比,提高幅度分别为38.76%~55.34%和78.92%~158.58%。
生物炭施用条件下降低氮肥用量可以显著提高烤后烟叶总糖、还原糖含量,降低总氮和烟碱含量,改善两糖比和钾氯比,有利于提升烟叶化学成分协调性。
此外,生物炭施用条件下减少15%氮肥对烤烟经济性状影响不大,但是减少30%氮肥后产量和产值则显著低于对照。
因此,综合考虑土壤保育及烟叶产质量因素,豫中烟田在添加生物炭条件下适当减少氮肥施用是可行的,用量以1500 kg/hm^(2)生物炭+44.6 kg/hm^(2)化学氮肥为宜。
【总页数】5页(P41-45)【作者】阎海涛;常栋;王晓强;蔡宪杰;何晓冰;张凯;王明鑫;张富生;阴广宇;许成悦【作者单位】河南省烟草公司平顶山市公司;上海烟草集团有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】S158;S572【相关文献】1.生物炭与氮肥减量配施对烤烟生长及土壤酶活性的影响2.生物炭与菜籽饼配施对土壤养分及烟叶产质量的影响3.长期绿肥与氮肥减量配施对水稻产量和土壤养分含量的影响4.氮肥配施生物炭对旱地土壤养分和玉米根系径级分布的影响5.生物质炭与氮肥配施对土壤养分和谷子生长的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
猪粪生物质炭对土壤肥效及小白菜生长的影响
旬作为秋菜栽培种植。 1.2 盆栽试验
的不断深入，畜禽粪便生物质炭的研究也日益受到关
试验共设置 7 个处理，猪粪炭（PMB）设置 0.5%、
注。畜禽粪便热裂解炭化后，既能通过高温快速杀死 1%和 2%三个施用量水平，根据猪粪厩肥（PM）炭化
病原菌，去除畜禽粪便的恶臭，极大地减少粪肥体积， 得率 49.8%，计算对应的猪粪厩肥施用量梯度 1%、
Effects of swine manure biochar on soil fertility and cabbage（Brassica chinensis）growth
SUN Xue, LIU Qi-qi, GUO Hu, FU Xiang-feng, ZHANG Tian-shu, LI Lian-qing*, PAN Gen-xing （Institute of Resource, Ecosystem and Environment of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China） Abstract：Reusing animal manure not only reduces environmental pollution caused by livestock and poultry industries, but also promotes a原 gricultural sustainable development. Pyrolyzing manure has been proved to be an effective way to recycle animal waste. However, there is lit原 tle information available about the effects of manure biochar on vegetable growth and soil fertility. A pot experiment was designed to examine soil fertility and cabbage growth following applications of swine manure biochar at 0.5%, 1% and 2% and swine manure at 1%, 2% and 4%, with chemical fertilizer as control. Compared with swine manure, biochar contained higher ash, organic carbon, total phosphorus, total potas原 sium and available potassium, but lower total nitrogen, available nitrogen and available phosphorus. Soil organic matter, soil TN, available P and K increased significantly in both swine manure biochar and swine manure treatments, with higher values in swine manure than in its biochar, as compared with the control. Relative to the swine manure treatments, biochar applications increased the yield of Chinese cabbage by 26.50% ~49.98% , N partial factor productivity by 119.32% ~162.81% , leaf area by 20.84% ~21.58% , soluble protein by 33.11% ~ 42.93%, and vitamin C by 15.16%~46.06%, but decreased plant nitrate content by 17.80%~22.08%. Therefore, pyrolysis of manure may be a promising and effective way to reduce animal waste pollution and recycle waste. Keywords：swine manure biochar; swine manure; soil fertility; cabbage; yield; quality
生物质炭与化肥氮配施对植烟土壤微生物功能多样性的影响
生物质炭与化肥氮配施对植烟土壤微生物功能多样性的影响葛少华;阎海涛;陈奇;彭桂新;于建春;杨永锋;刘国顺【摘要】采用盆栽试验研究了生物质炭配施不同用量化肥氮对烤烟根区土壤微生物群落功能多样性的影响.研究结果显示,添加生物质炭提高了土壤有机碳和微生物生物量碳含量;减少15％化肥氮配施生物质炭处理(T3)显著提高了土壤过氧化氢酶活性,提升了土壤新陈代谢水平.不同处理土壤微生物的碳源利用率不同,以T3处理的AWCD(平均颜色变化率)值最高,且微生物丰富度和优势度均为较高水平.主成分和热图分析表明,不同处理微生物功能差异性和优势碳源不同,其中T3处理的微生物群落功能差异性较小,优势碳源羧酸类中包含的碳源种最多.添加生物质炭可提高烟株根冠比23.06％～42.36％.因此,添加生物质炭可增强植烟土壤微生物活性,提高土壤微生物功能多样性,以减少15％化肥氮配施生物质炭效果最好.【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2019(051)004【总页数】7页(P708-714)【关键词】生物质炭;化肥氮;植烟土壤;微生物多样性【作者】葛少华;阎海涛;陈奇;彭桂新;于建春;杨永锋;刘国顺【作者单位】河南农业大学烟草行业烟草栽培重点实验室,郑州 450002;河南农业大学烟草行业烟草栽培重点实验室,郑州 450002;河南农业大学烟草行业烟草栽培重点实验室,郑州 450002;河南中烟工业有限责任公司,郑州 450000;河南中烟工业有限责任公司,郑州 450000;河南中烟工业有限责任公司,郑州 450000;河南农业大学烟草行业烟草栽培重点实验室,郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】S572微生物是土壤生态系统的重要组成部分，其群落结构和功能随着环境条件的改变而迅速发生改变[1]。
微生物群落功能多样性是表达土壤微生物群落状态与功能的重要指标之一，可以评价土壤中微生物的生态特征和土壤肥力特征[2]。
长期过量施用化肥影响了土壤生态系统可利用氮素，改变了土壤微生物代谢群落功能多样性[3]。
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农业环境科学学报2011,30(10):1946-1952Journal of Agro-Environment Science摘要：施用生物质炭是提高作物产量和氮肥利用效率的潜在有效措施。
以菠菜为供试作物开展盆栽试验，研究了生物质炭与氮肥配施对菠菜产量、组织中硝酸盐含量及养分（氮磷钾）含量的影响。
生物质炭设3个水平：C0（0g ·kg -1）、C5（5g ·kg -1）和C10（10g ·kg -1），氮素3个水平分别为N0（0mg ·kg -1）、N1（90mg ·kg -1）和N2（120mg ·kg -1）。
试验结果表明，在N0和N1水平下，施用生物质炭显著提高了菠菜产量，增幅为16.6%~57.3%，而在N2水平下，生物质炭对菠菜产量无显著影响（P >0.05）。
同时，在N1水平下，与C0处理相比，C5和C10处理菠菜组织中硝酸盐含量分别增加了198.7%和233.4%；而在N2水平下，C5和C10处理的硝酸盐增幅分别为8.8%和46.3%。
在不同氮素水平下，生物质炭的施用增加了菠菜对氮和钾的吸收，而对磷素吸收的影响不明显。
总之，生物质炭与氮肥配施可以提高菠菜产量，明显增加氮肥当季利用效率。
关键词：生物质炭；菠菜；产量；菠菜组织中硝酸盐中图分类号：S181文献标志码：A 文章编号：1672-2043(2011)10-1946-07生物质炭和氮肥配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响张万杰1，李志芳1，张庆忠2*，杜章留2，马铭烨1，王一丁2（1.中国农业大学农学与生物技术学院，北京100193；2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081）收稿日期：2011－03－10基金项目：国家自然科学基金资助项目（40701090）作者简介：张万杰（1984—），男，山东潍坊人，硕士研究生，主要从事有机蔬菜栽培研究。
E-mail ：konggu111@ *通讯作者：张庆忠E-mail:ecologyouth@科学界普遍认为，人类活动加剧造成的大气CO 2等温室气体浓度上升，破坏了全球碳平衡，导致全球变暖趋势日益严重[1]。
农田土壤碳截留与温室气体减排的潜力被视为保障粮食安全与缓解气候变化趋势的双赢战略[2-3]。
近年来，由于生物质炭具有高度稳定性和较强的吸附性能被视为增加土壤碳截留、改善土壤质量和提高氮肥利用效率的潜在有效措施[4-7]。
众多研究表明，施用生物质炭可以改善土壤物理特性如降低容重，增加持水性能和提高土壤团聚性Impacts of Biochar and Nitrogen Fertilizer on Spinach Yield and Tissue Nitrate Content from a Pot ExperimentZHANG Wan-jie 1,LI Zhi-fang 1,ZHANG Qing-zhong 2*,DU Zhang-liu 2,MA Ming-ye 1,WANG Yi-ding 2（1.College of Agronomy and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,China;2.Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China ）Abstract ：Biochar as a soil amendment is being considered as a potential way to improve soil quality and nitrogen use efficiency.Biochar of this study was pyrolyzed by crop stalks(at 240~360℃）.Using a pot trial,we investigated the impacts of biochar and mineral fertilizer on spinach （Spinacia oleracea L.）yield,tissue nitrate and nutrients （N,P and K ）uptake by spinach.Biochar had three levels:C0（0g ·kg -1）,C5（5g ·kg -1）and C10（10g ·kg -1）,and nitrogen fertilizer also included three levels:N0（0mg ·kg -1）,N1（90mg ·kg -1）and N2（120mg ·kg -1）.The two factor （biochar and nitrogen fertilizer ）were compined freely.Results showed that for the N0and N1levels,application of biochar sig －nificantly increased spinach yield by ranging from 16.6%to 57.3%,whereas no significant change （P >0.05）in yields were observed among biochar treatment in the N2level condition.Meanwhile,for the N1level,the C5and C10treatments increased tissue nitrate content by 198.7%and 233.4%respectively,as compared to the C0treatment;on the other hand,when the N2level was considered,the improvement in nitrate content under C5and C10treatments was by 8.8%and 46.3%respectively,relative to control.Irrespective of nitrogen fertilizer treat －ments,biochar-amended soils improved nitrogen and potassium uptake by spinach,while the effect on phosphorus uptake was not obvious.In conclusion,the interaction of biochar and nitrogen fertilizer could increase the yield of spinach and N use efficiency.Keywords ：biochar;spinach;yield;tissue nitrate of spinach第30卷第10期农业环境科学学报等[8-10]。
此外，生物质炭还能提高土壤中NH+4、NO-3、磷以及其他养分的吸附性能，增加阳离子交换能力和养分循环[11-13]。
Glaser等综述了在热带地区施用生物质炭对高度风化土壤理化特性的影响，施用生物质炭提高了养分有效性和土壤保持能力，这与阳离子交换量的增加密切相关[14]。
最近也有系列研究表明[7，15-16]，施用生物质炭对减少养分淋洗，提高养分利用效率和降低温室气体排放也具有积极影响。
施用生物质炭有助于土壤理化特性的改善，从而对提高作物产量具有积极作用[10，14]。
据Steiner等报道，在巴西亚马逊氧化土上施用生物质炭1年后（11 t·hm-2），在两年4个生长季中大米和高粱的产量提高了75%[16]。
在肯尼亚的土壤退化地区，Kimetu等发现，在两年中3次连续施用生物质炭（7t·hm-2）使得玉米的产量增加一倍[17]。
然而，Asai等基于老挝的旱地水稻土研究发现，施用生物质炭尽管能提高土壤饱和导水率，但对作物产量影响还与土壤本底肥力和肥料管理密切相关[18]。
生物质炭与矿质肥配施作物增产效果会更加明显[14,19]。
Verheijen等利用元分析法系统分析了在盆栽和田间条件下共86个处理施用生物质炭对作物生产力的影响，发现施用生物质炭的增产效果与施用量、土壤类型和矿质肥管理等诸多因素有关，具有较大的不确定性[20]。
近年来，我国一些学者已经关注生物质炭在增产方面的作用，并在大田作物增产方面做了一些研究[21]。
但有关生物质炭与氮肥配施对作物的增产效应，以及养分元素在植物组织中的含量还未见报道。
由于蔬菜极易富集硝酸盐，人体摄入的大部分硝酸盐都来自蔬菜[22]，施用生物质炭是否能提高蔬菜的产量，同时是否有导致蔬菜中硝酸盐含量超标的风险值得关注。
本研究基于盆栽试验选择菠菜作为供试作物，研究生物质炭与氮肥配施对菠菜产量和菠菜组织中硝酸盐含量的影响，为生物质炭在蔬菜生产中的应用提供借鉴。
1材料与方法1.1试验材料本试验在中国农业大学温室中进行，温度变化范围是15~28℃，试验用菠菜品种是荷兰菠神（Spinacia oleracea L.）。
所用生物质炭由农作物的秸秆经缺氧条件燃烧生成（温度为240~360℃），将其粉碎后过2 mm筛。
盆栽所用土壤取自中国农业大学上庄试验站的表层土（0~15cm），质地为壤土，过2mm筛，将土壤中可见的作物残留物去掉。
土壤和生物质炭的理化性状见表1。
1.2试验设计设生物质炭和氮肥两个因素，其中生物质炭3个水平分别为C0（0g·kg-1，不施用生物质炭）、C5（5g·kg-1）、C10（10g·kg-1）；氮肥（纯氮）处理的3个水平分别为N0（0mg·kg-1）、N1（90mg·kg-1）、N2（120mg·kg-1），所用氮肥为尿素。
自由组合后共9个处理，每处理6次重复，随机摆放。
播种前将土壤与炭粉充分混匀，将其装在塑料袋中，后将塑料袋放入盆中（盆尺寸为28cm×24cm），播种前先浇透底水，每盆播种15株，待长出两片真叶后间苗，每盆留5株。
所施氮肥用量由预试验结果得出（数据未列出），在预试验中有0、30、60、90、120、150mg·kg-16个氮肥水平，待菠菜生长30d后用SPAD测定叶绿素含量，在氮肥处理为90mg·kg-1时叶片中叶绿素含量最高，即为菠菜生长最适宜的氮素含量。