生物炭对土壤水肥利用效率与番茄生长影响研究
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提高土壤田间持水量和土壤的导水性能,
从而增大土壤含水率。何绪生等[6]认为生物炭延缓肥料在土壤中的养分释放,降低养分损失,
提高肥料养分利用率,生物炭是肥料的增效载体。生物炭的保水、
保肥性能促进了作物发育,提高作物产量。生物炭虽然具有这些
优Kishimoto点,但是国等内外对生物炭的看法也有所分歧,如:[9]认为,在壤土中施加生物炭(0.5t·hm-2)大豆产量可增加50%,然而随着施用量的增加产量出
现减少趋势;
Gaskin等[10]研究生物炭对黏性土壤影响中发现,添加量在11~22t·hm-2时,作物产量无显著性差异;张晗芝等[11]研究在中层砂浆水稻土中施加生物炭对玉米的影响,发现在玉米苗期生物炭抑制了植
株的生长发育,表现为添加量越大抑制效果越明显。总之,生物炭的研究大多仅限于室内和温室,
大田试验对生物炭的研究还很少有人涉足。
内蒙古呼和浩特和林格尔县地处蒙古高原,属于干旱半干旱大陆季风性气候,是中国水资源匮乏、水土流失较为严重的地区。砂壤土是北方比较典型的土
壤类型,尤其在内蒙古地区,其持水性能差、土壤贫瘠,严重制约了这一地区农业的发展[12-14]。和林格尔县
主要种植玉米,每年有大量的玉米秸秆,大多闲置废弃,生物炭技术有利于这一地区废弃物的资源化。本文在野外大田小区设置不同生物炭施用量,通过研究不同处理土壤物理性质及水肥利用效率对作物生长
和产量的影响,寻求砂壤土中合理的生物炭用量,为生物炭在内蒙古乃至北方地区的大规模运用提供科
学合理的理论依据。
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1.1试验材料与方法
试验于区概况
2013年5月中旬至10月上旬在内蒙古和林县内蒙古水利科学研究院试验基地进行。
该地区属于温带半干旱大陆性季风气候,年均气温6~7益,年均降雨量为392.8mm。该试验区土壤为砂壤土。
经测定16.49%土壤基砂粒质量分数64.15%、43.52%、导率141.8,粘粒本田间持19.36%性质:滋S·cm水率-1;(体,土壤有机积质质分容数重量)31%1.39比为,gpH·
cm粉粒
-36.66值,g·7.85孔隙度kg-1,,电碱
146.98解氮48.07mg·
kgmg·kg-1,速效磷12.06mg·kg-1,速效钾为-11.2试验设计
。试验选用生物炭为辽宁金和福农业开发有限公
司的玉米秸秆生物炭产品。生物炭主要性质:C的质量67.03%分数氮为159.15,为pH47.17%值mg·9.04、
N为0.71%、H为3.83%,C/N为kg-1,,有速机效磷质比为为394.18925.74mgg··kg-1,碱解
kg-1,速效钾为783.98mg·
kg-1。将生物炭均匀施于土壤表面,用旋耕机翻混入耕层土壤。试验设计5个处理:
对照即t·hm不施生物炭(CK),处理组生物炭施用量分别为10
-2(T1)、20t·hm-2(T2)、40t·hm-2(T3)、
60t·hm-2(T4)。每个处理3次重复,
共计15个试验小区,小区面积为15m(2
5m伊3m)。供试作物为番茄,
品种为上海合作918,种植密度为4.5万株
·hm-2。底O肥施用量:尿素[棕(N)=46%]408kg·hm-2,二胺[棕(P25)
=46%],定163额kg为·105hm-2,氯化钾[棕(KCl)=50%]300kg·
hm-2。灌溉m(3
苗期-开花着果期45m3、开花着果期-1.3结果盛期40m3、结果盛期-果实成熟期20m3)。
1.3.1试验方法
在测定苗期项目-开及花方着果法
期、
开花着果期-结果盛期、结个0~10果盛期土层cm-取、果土,10~20实成熟将各cm期层、20~40在各小取得土壤cm区、灌混40~60水前后合均匀cm用土装、60~80钻分入铝盒cm别测定
五
在
土壤含水率,在各小区0~50cm每10cm取环刀测定土壤容重,在番茄各生育期测定各处理番茄生育指
标以及在果实成熟期测定番茄产量。
土壤含水率测定采1.3.2用烘化肥农学肥干料称利用重法效效,土壤应率及水分利用容重测定采(NUE)=(处理效用组率烘番茄计干算
称重法。
产量-对照组
番茄产量)/处理组施肥量,单位为kg·kg-1水分利用率
(WUE)=番茄产量/番茄全生育期耗水量1.4,单位数据为应用分kgMcrosoft析
·
m-3Excel2003绘制图表,
SPSS19.0软件进行方差分析,相关分析和主成分分析。
2
2.1结果与分析
2.1.1施由对用生物图番茄1可生炭知育对,番茄指作物生标全的生影响
长性状和产量的影响育期株高随着土壤生物炭
施用量的增加呈先增大后减小的趋势。苗期-开花着果期各处理株高均小于35cm,施用生物炭的处理株
高41.7%均大于对照(CK)增幅为进,各处,理各的生处理组育间指差异不,,其中标变化显著较大。T3,
随着增幅在开番茄最花着果生大育,
-期结的果推
盛期株高依旧是T3增幅最大,增幅为16.4%,差异性显
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