秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育及耗水规律的影响

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中国农村水利水电 ·２ ５ 年第 ４ 期 ０ １
（ ） 文章编号 ： ２ ２ ８ ０ ０ ０ ０ ４ ７ ４ ２ ０ １ ５ ０ ４ ５ １ ０ ０ － － －

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秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育 及耗水规律的影响
２ 魏永霞１， 刘 　 超１，

（ ） 东北农业大学水利与建筑学院 ， 哈

尔滨 １ 黑龙江省高校节水农业重点实验室 ， 哈尔滨 １ １． ０ ３ ０； ２． ０ ３ ０ ５ ０ ５ ０ 为探明在寒地黑土区不同生物炭添加量对玉 米 生 物 性 状 指 标 及 耗 水 规 律 的 影 响 ， 于２ ０ １ ４年在北安市红星 　　 摘 　 要 ： ／ 、 ／ 、 ／ 、 ／ 、 ／ 、 ／ ） 农场通过盆栽试验设置 ６ 个处理 （ 进行 Ｃ ｋ Ｃ １ －２ ０ｇ ｋ Ｃ ２ －４ ０ｇ ｋ Ｃ ３ －６ ０ｇ ｋ Ｃ ４ －８ ０ｇ ｋ Ｃ ５ －１ ０ ０ｇ ｋ Ｋ－０ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ 、 ） 研究 。 结果表明 ： 适量施加生物炭 （ 处理 Ｃ 可以有 效 促 进 玉 米 生 长 发 育 ， 提 高 玉 米 的 产 量， 也有效增加了玉米的日耗 １ Ｃ ２ 、 水 分 利 用 效 率 增 加１ 水量 、 全生育期耗水量及水分利用效率 ， 处理 Ｃ ４ ． ６ ２ ％和 １ Ｃ ２分别比对照 Ｃ Ｋ 增产２ ０ ． ９ ５ ％、 ２ ６ ． ０ ７ ％， 、 ） 处理 Ｃ 则会抑制玉米的生长发育 ， 导致减产 ， 同时也降低了玉米的日耗水量 、 全生育期 １ ８ ． ０ １ ％ 。 而过量施加生物炭 （ ４ Ｃ ５ 耗水量及水分利用效率 。 生物炭量与玉米 单 株 产 量 和 水 分 利 用 效 率 之 间 成 二 次 抛 物 线 关 系 ， 相 关 系 数 分 别 为０ ． ８ １ ２ ２和 　 。 ／ ／株和 ３ ／ ， 产量和水分利用效率达到最大值 １ 当生物炭施加量为 ３ ｋ ． ９ ２ｇ ｋ ５ ０ ． ９ ５ｇ ０ ． ７ ７ ２ １ ６ ． １ ３和３ ９ ． ２ ５ｇ 　 ｇ ｇ时 ， 寒地黑土区 ； 生物炭 ； 玉米 ； 产量 ； 耗水规律 　　 关键词 ： ４． １　　　 文献标识码 ： Ａ Ｓ ２ ７ 　　 中图分类号 ：

ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｒ ａ ｗ Ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｏ ｎ Ｇ ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｅ ｆ ｆ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ Ｍ ａ ｉ ｚ ｅ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｌ ｄ Ｂ ｌ ａ ｃ ｋ Ｓ ｏ ｉ ｌ Ｒ ｅ ｉ ｏ ｎ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐ ｇ
１ １２ ，，ＷＥ Ｌ Ｉ Ｕ Ｃ ｘ ｉ ａ Ｉ Ｙ ｈ ａ ｏ ｏ ｎ 　 － 　 ｇ ，

（ ，Ｈ ； ，Ｎ １． Ｃ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ３ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ａ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｌ ｌ ｅ ｅ ｏ ｆ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｇ ｙ ｇ ｇ ｇ ，Ｈ ，Ｈ ） ｏ ｆ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ２． Ｋ ｅ 　 ｉ ｎ Ａ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｉ ａ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ 　 １ ５ ０ ０ ３ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ － ｓ ａ ｖ ｙ ｙ 　 　 ｇ 　 ｇ ｇ ｊ ｇ 　 ： Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ 　 ｗ ａ ｓ 　 ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ 　 ｉ ｎ 　 ２ ０ １ ４ｔ ｏ 　 ｓ ｔ ｕ ｄ ｔ ｈ ｅ 　 ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ 　 ｏ ｆ 　 ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ 　 ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ 　 ｏ ｆ 　 ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ 　 ｏ ｎ 　 ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｉ ｃ ａ ｌ 　 ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｔ ｈ ｅ 　 ｅ ｐ ｙ 　 ｐ ｐ ｇ ／ ， ／ ， ／ ， ａ ｎ ｄ 　 ｗ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 ｒ ｕ ｌ ｅ 　 ｏ ｆ 　 ｍ ａ ｉ ｚ ｅ 　 ｉ ｎ 　 ｃ ｏ ｌ ｄ 　 ｂ ｌ ａ ｃ ｋ 　 ｓ ｏ ｉ ｌ 　 ｒ ｅ ｉ ｏ ｎ 　 ｗ ｉ ｔ ｈ 　 ６ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ（ Ｃ Ｋ－０ｇ ｋ Ｃ １－２ ０ｇ ｋ Ｃ ２－４ ０ｇ ｋ Ｃ ３－６ ０ ｐ ｇ ｇ ｇ ｇ ／ ， ／ ／ ） ， ｋ Ｃ ４－８ ０ｇ ｋ ａ ｎ ｄ 　 Ｃ ５－１ ０ ０ｇ ｋ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ 　 ｏ ｎ 　 ｏ ｔ 　 ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ． Ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ 　 ｓ ｈ ｏ ｗ 　 ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ａ ｒ ｏ ｒ ｉ ａ ｔ ｅ 　 ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ 　 ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ（ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ － ｇ ｇ ｇ 　 ｇ ｐ ｐ ｐ ｐ ｙ ｇ 　 ｐ ｐ ｐ ） ， ， ， ｍ ｅ ｎ ｔ 　 Ｃ １ａ ｎ ｄ 　 Ｃ ２ ｃ ａ ｎ 　 ｒ ｏ ｍ ｏ ｔ ｅ 　 ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ 　 ａ ｎ ｄ 　 ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ 　 ｍ ａ ｉ ｚ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ 　 ｉ ｔ ｓ 　 ｉ ｅ ｌ ｄ ａ ｎ ｄ 　 ａ ｌ ｓ ｏ 　 ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ 　 ｔ ｈ ｅ 　 ｄ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｇ ｐ ｙ ｙ 　 ｐ （ ， ｗ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ 　 ｗ ｈ ｏ ｌ ｅ 　 ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ 　 ｓ ｔ ａ ｅ 　 ａ ｎ ｄ 　 ｗ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｕ ｓ ｅ 　 ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ＷＵ Ｅ） ｏ ｆ 　 ｍ ａ ｉ ｚ ｅ 　 ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ 　 ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ 　 Ｃ １ａ ｎ ｄ 　 Ｃ ２， ｔ ｈ ｅ ｐ ｇ 　 ｇ ｇ ｙ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ 　 ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ 　 ｂ ２ ０． ９ ５％ ａ ｎ ｄ 　 ２ ６． ０ ７％ ｒ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ 　 ＷＵ Ｅ 　 ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ 　 ｂ １ ４． ６ ２％ ａ ｎ ｄ 　 １ ８． ０ １％ ｒ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｃ ｏ ｍ ａ ｒ ｅ ｄ 　 ｗ ｉ ｔ ｈ 　 Ｃ Ｋ． ｙ ｙ 　 ｐ ｙ 　 ｙ 　 ｐ ｙ 　 ｐ ， （ ） ， Ｈ ｏ ｗ ｅ ｖ ｅ ｒｔ ｈ ｅ 　 ｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ 　 ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 ｏ ｆ 　 ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ 　 Ｃ ４ａ ｎ ｄ 　 Ｃ ５ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｅ ｄ 　 ｔ ｈ ｅ 　 ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ 　 ａ ｎ ｄ 　 ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ 　 ｍ ａ ｉ ｚ ｅｌ ｅ ｄ 　 ｔ ｏ 　 ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ － ｐ ｐ ｇ ｐ ， ｎ 　 ｏ ｆ 　 ｏ ｕ ｔ ｕ ｔ 　 ａ ｎ ｄ 　 ａ ｌ ｓ ｏ 　 ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ 　 ｔ ｈ ｅ 　 ｄ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ 　 ｗ ｈ ｏ ｌ ｅ 　 ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ 　 ｓ ｔ ａ ｅ 　 ａ ｎ ｄ 　 ＷＵ Ｅ 　 ｏ ｆ 　 ｍ ａ ｉ ｚ ｅ 　 ａ ｔ ｔ ｉ ｏ ｐ ｙ 　 ｐ ｐ ｇ 　 ｇ ｇ ， ＷＵ ｔ ｈ ｅ 　 ｓ ａ ｍ ｅ 　 ｔ ｉ ｍ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ 　 ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ 　 ｍ ａ ｉ ｚ ｅ 　 ｉ ｅ ｌ ｄ 　 ｅ ｒ 　 ｌ ａ ｎ ｔ Ｅ 　 ａ ｎ ｄ 　 ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ 　 ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ 　 ｃ ａ ｎ 　 ｂ ｅ 　 ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ 　 ｗ ｉ ｔ ｈ 　 ２ｑ ｕ ａ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｃ ｐ 　 ｙ ｐ ｐ ， ，ｗ ／ ａ ｒ ａ ｂ ｏ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ 　 ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ 　 ａ ｒ ｅ 　 ０． ８ １ ２ 　 ２ａ ｎ ｄ 　 ０． ７ ７ ２ 　 １ｒ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｈ ｅ ｎ 　 ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ 　 ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ 　 ａ ｒ ｅ 　 ３ ６． １ ３ｇ ｋ ａ ｎ ｄ 　 ３ ９． ２ ５ ｐ ｐ ｙ ｇ 　 ／ ， ／ ／ ｋ ｔ ｈ ｅ 　 ｍ ａ ｘ ｉ ｍ ｕ ｍ 　 ｉ ｅ ｌ ｄ 　 ａ ｎ ｄ 　 ＷＵ Ｅ 　 ｒ ｅ ａ ｃ ｈ 　 １ ５ ０． ９ ５ｇ ｌ ａ ｎ ｔ 　 ａ ｎ ｄ 　 ３． ９ ２ｇ ｋ ． ｇ ｇ ｙ ｐ ｇ ： ； ；ｍ ； ；ｗ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｃ ｏ ｌ ｄ 　 ｂ ｌ ａ ｃ ｋ 　 ｓ ｏ ｉ ｌ 　 ｒ ｅ ｉ ｏ ｎ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｉ ｚ ｅ ｉ ｅ ｌ ｄ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｎ 　 ｒ ｕ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｙ ｇ ｙ ｐ 　
收稿日期 ： １ １ １ ７ ４ ２ ０ １ － － ） ； 基金项目 ： 国家自然科学基金项目（ 国家科技支撑计划 ５ １ ４ ７ ９ ０ ３ ３ ； 项目 （ 东北农业大学博士基金项目 ４ Ｂ Ａ Ｄ １ ２ Ｂ ０ １） ２ ０ １ ） 。 （ ０ Ｒ Ｃ Ｂ ６ ５ ２ ０ １ ， 作者简介 ： 刘 　 超（ 研究方向为农业水资源 男， 硕 士 研 究 生， ０ １ ９ ９ －） ： 高效利用理论与技术 。Ｅ －ｍ ａ ｉ ｌ １ ２ １ ５ ４ ９ ８ ６ １ ９ ＠ｑ ． ｃ ｏ ｍ。 ｑ ， 女， 教授 ， 博士 ， 博士生导师 ， 通讯作者 ： 魏永霞（ 从事农业水土 －） １ １ ９ ６ ： 资源高效利用与保护研究 。Ｅ ｌ ｗ ｘ ０ ９ １ ５ ＠ １ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ。 －ｍ ａ ｉ ｙ

供 肥 能 力 强， 质地疏松等优 　　 寒地黑土区土 壤 具 有 肥 力 高 ， 点， 被视为世界上最适宜种植作物 的 土 壤 。 黑 土 区 玉 米 播 种 面
［ １］ 积占全国的 ２ 在保障国家粮 产量占全 国 的 ３ ４． ６ ６％ ， ０． ７ ８％ ，

食安全方面发挥着不可替代的作用 。 ） 生物炭 （ 是指 农 林 废 弃 物 等 生 物 质 在 完 全 或 部 分 Ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ 缺氧条件下热裂解炭 化 形 成 的 一 类 高 度 芳 香 化 的 稳 定 的 富 碳
２， ３］ 。生物炭 产物 ， 其具有高度 的 热 稳 定 性 和 较 强 的 吸 附 特 性 ［

本身固有的结构特征与理化特性 ， 使其 加 入 土 壤 中 后 能 够 提 高

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秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育及耗水规律的影响 　　 刘 　 超 　 魏永霞 间差异均达到显著 水 平 。 施 加 适 量 生 物 炭 可 显 著 提 高 玉 米 的 株高 ， 其中处理 Ｃ 但在施加 ２ 玉米株 高 比 对 照 Ｃ Ｋ 高出２ ０ｃ ｍ， 高生物炭量的处理 Ｃ 表明生物炭 ４、 Ｃ ５ 的株高均比对照 Ｃ Ｋ 小， 量过大可抑制玉米 株 高 的 生 长 。 生 物 炭 对 株 高 的 影 响 程 度 高 于对茎粗 的 影 响 ， 不同生物炭量对玉米茎粗的影响［ 见图１ （ ） ］ ， 适量生物炭对 玉 米 的 茎 粗 影 响 不 显 著 ， 但高生物炭用量 ｂ 同样对玉米茎粗的抑制作用达到了显著水平 。

４］ ， 降 低 土 壤 密 度［ 土壤的孔隙度和 表 面 积 ， 有效提高土壤的含 ５］ ６］ ， 水量 ［ 和持水能力 ［ 势必会影响土壤 水 环 境 进 而 对 作 物 的 耗

水过程产生一定促进作用 ， 同时施加生 物 炭 也 会 增 加 粮 食 作 物 的产量
［ ７］

。 当今由于温室气体的大 量 排 放 导 致 全 球 气 候 变 暖 ，

而农田减排增汇在 减 缓 气 候 变 化 中 具 有 极 其 重 要 的 作 用 。 生 物炭施加到 农 田 中 可 以 固 碳 减 排 ， 作为一种有效的“ 碳 汇” 技 术， 一定会为解决粮 食 危 机 、 水资源短缺及全球气候变化等问 题， 提供了新的思路 。 本文旨在利用 黑 土 区 得 天 独 厚 的 秸 秆 资 源条件 ， 将其制成生 物 炭 施 加 于 土 壤 当 中 ， 研究不同用量的生 物炭对玉米生物性状指标及耗水规律 的 影 响 ， 为黑土区粮食增 产及水资源的高效利用提供理论与技术支持 。

１　 材料与方法
（ ） 试验区概况 。 试验地点为位 于 小 兴 安 岭 西 麓 向 松 嫩 平 １ 原的过渡地带的黑龙江省北安市红星农场 ， 位于北纬 ４ ０ ２ ′～ ８ ° ， ， 海拔高程在２ 东经 １ ２ ６ ° ４ ７ ′～ １ ２ ７ ° １ ５ ′ ４ ８ ° １ ７ ′ ７ ２～３ １ ０ｍ 之 多年平均降雨 间， 属于中温带湿润大陆性季风气候 ， 四季分明， 量为 ５ 降雨多 集 中 在 ７－９ 月 。 大 于 等 于 １ ５ ５． ３ｍｍ， ０ ℃的有 。 供试土壤为黑草甸土 ， 效 积温 ２ 无霜期 １ ５ ℃， １ ５ｄ ２ ５ ４． １ ０～１ 　 供试玉米品种为德美亚 １ 号 ， 生物炭 购 于 辽 宁 金 和 福 农 业 开 发 有限公司 。 （ ） 试验设 计 。 试 验 采 用 盆 栽 方 法 ， 在移动式防雨棚内进 ２ 、 行 。 试验设 ６ 个生物炭水平 ， 即不加生物炭处理（ 每千克 Ｃ Ｋ） 、 、 、 和 干土添加生 物 炭 分 别 为 ２ ４ ０（ Ｃ ２） ６ ０（ Ｃ ３） ８ ０（ Ｃ ４） ０（ Ｃ １） （ ） ， 按照每个处理要求将 １ ０ ０ Ｃ ５ ３ 次重 复 。 将 土 晾 干 过 筛 后 ， ｇ 生物炭与黑土均匀混合后装入 盆 内 ， 常规施肥， 沉 淀 ７ｄ 后 ， 于 ， 一周后再浇水 每盆播种 ５ 粒 ， 并浇水 １ｋ ５月２ ０ 日播种玉米 ， ｇ ， 待三叶一心 期 定 苗 ， 保 苗 １ 株。此 后 灌 水 以 土 壤 田 间 持 １ｋ ｇ 水量的 ８ 每 天 早 ８∶０ ０％ 为 标 准 ， ０用电子天平称采取称重法， 补水至所控标准 。 （ ） 测定指标及方法 。 玉米 生 长 指 标 ： 株高采用米尺测量； ３ 茎粗采用游标卡尺测量 ； 根干重和地上 部 分 干 重 是 在 玉 米 成 熟 后， 将玉米根系与玉米地上部分晒干 ， 然后分别装入布袋内， 放 ， 入 烘箱 ， 在１ 用电子 ８ ０ ℃ 恒温烘干至恒重 ， ０ ５ ℃ 下杀青 １～２ｈ 天平称取干重 ， 记 录 相 应 的 重 量。玉 米 产 量 及 其 构 成 要 素： 穗 长采用米尺测量 ； 穗粗 采 用 游 标 卡 尺 测 量； 百粒重及单株产量 是在玉米成熟后 ， 将玉米单株籽粒烘 干 ， 用电子天平称取干重， 记录相应的重量 。 玉米耗水量 ： 每天早 ８∶０ ０用电子天平称每 盆质量 ， 并用量杯补水 至 灌 水 标 准 值 （ 根据土壤的天然含水量 ， 及田间持水量 ， 计算 出 灌 水 标 准 值 ） 记 录 每 天 的 灌 水 量， 此灌 水量即为玉米的日耗水量 。 （ ） 数据处理 。 对 试 验 测 得 的 数 据 ， 采用 Ｅ ４ ｘ ｃ ｅ ｌ ２ ０ ０ ３、 Ｓ Ａ Ｓ 　 用Ｄ ８． ０ 等相关软 件 进 行 数 据 处 理 和 统 计 分 析 ， ｕ ｎ ｃ ａ ｎ方法分 析处理平均数在 Ｐ＜０． ０ ５ 水平的差异显著性 。
处理编号 根干重／ ｇ 　 图 １　 不同生物炭处理对玉米长势的影响 Ｆ ｉ ． １ Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ ｍ ａ ｉ ｚ ｅ ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｇ ｇ

（ ） 生物炭对玉米干物质重及 根 冠 比 的 影 响 。 不 同 生 物 炭 ２ 用量条件下的玉米根茎生物量变化见表 １。 可以看出根和地上 部分干重 ， 均随生物炭用量呈抛物线形式变化 ， 在处理 Ｃ ２处达 到最大值 。 处理 Ｃ Ｋ 的差异均达到了显 １、 Ｃ ２、 Ｃ ３、 Ｃ ４与 对 照 Ｃ 著水平 ， 表明适量的生物炭用量有助于 提 高 玉 米 的 根 干 重 和 地 上部分干重 。 同时 ， 从 不 同 处 理 间 根 冠 比 的 变 化 可 以 看 出， 处 理Ｃ 且差异达到了 显 著 水 平 。 表 １、 Ｃ ２、 Ｃ ３、 Ｃ ４ 均大于对照 Ｃ Ｋ， 明适量生物炭有助于提高玉米的根冠 比 ， 对促进玉米根系的生 长作用效果显著 。
表 １　 不同生物炭处理对玉米干物质重及根冠比的影响 ． １ Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ Ｔ ａ ｂ 　 　 　 　 　 　 ｗ ｅ ｉ ｈ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｏ ｔ － ｓ ｈ ｏ ｏ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｍ ａ ｉ ｚ ｅ ｄ ｒ 　 　 　 　 　 ｙ ｇ 　 ＣＫ　 ３ ２． ３ ０ｃ Ｃ １ ４ １． ６ ７ｂ Ｃ ２ ５ ３． ６ ７ａ Ｃ ３ ３ ９． ８ ０ｂ Ｃ ４ ３ ８． １ ３ｂ Ｃ ５ ２ ８． ０ ３ｃ ９ ６． １ ３ｅ ０． ２ ９ｃ

地上部分干重／ ２ ３ｃ ｄ ２ ６． ８ ３ｂ １ ３ ７． ３ ７ａ １ １ ２． ７ ３ｃ １ ０ ５． ８ ３ｄ ０ ９． 　１ ｇ 　１ 根冠比 ０． ３ ０ｃ ０． ３ ３ｂ ｃ 　 ０． ３ ９ａ ０． ３ ５ａ ｂ ３ ６ａ ｂ 　 ０． 　

） 生物炭对玉米产量及其构 成 要 素 的 影 响 。 由 表 ２ 可 以 ３ 　　 （ 看出 ， 与对照 Ｃ 适量施加生物炭能显著提高玉米的穗 Ｋ 相 比， 长、 穗茎 、 百 粒 重 及 单 株 产 量， 增 加 幅 度 依 次 为 ５． ２ ６％ ～ １ ６． ９ ６％ 、 ２． １ １％ ～ ６． ９ ６％ 、 ７． ８ ３％ ～ １ ４． ７ ９％ 和 ２． ２ ４％ ～ 可见适量 的 生 物 炭 对 玉 米 单 株 产 量 提 升 最 大 。 处 理 ２ ６． ０ ７％ ， 均可较大幅度 Ｃ １、 Ｃ ２ 对玉米产量及其构成要素性状 影 响 较 大 ， 增加玉米的穗长 、 穗茎 、 百粒重及单株 产 量 ， 且两处理间除对穗

２　 结果与分析
２． １　 生物炭对玉米生物性状指标的影响
（ ） 生物炭对玉米长势的影响 。 不 同 生 物 炭 量 对 玉 米 株 高 １ （ ） ］ ， 的影响 ［ 见图 １ 除处理 Ｃ 其他处理 ａ １、 Ｃ ２间差异不显著外，

秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育及耗水规律的影响 　　 刘 　 超 　 魏永霞 百粒重及单株产量影响差异均 长的影响差异显著 外 ， 对 穗 茎、 ／ 不显著 ， 说明施加 ２ 百粒重 ０ｇ ｋ ｇ以 上 生 物 炭 量 对 玉 米 穗 茎、 及单株产量增加不明显 。 而 处 理 Ｃ ４、 Ｃ ５的产量及其构成要素 且处理 Ｃ 均有不同程度的下 降 ， ５与对照 Ｃ Ｋ 的差异均达到了 显著的水平 ， 表明过量施加生物炭会 降 低 玉 米 的 穗 长 、 穗茎、 百 粒重及单株产量 ， 并有随生物炭增加而逐渐降低的趋势 。
表 ２　 不同生物炭处理对玉米产量及其构成要素的影响 Ｔ ａ ｂ ． ２ Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ 　 　 　 　 　 　 ｉ ｅ ｌ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍ ａ ｉ ｚ ｅ 　 　 　 　 　 ｙ 处理 编号 Ｃ Ｋ 　 Ｃ １ 　 Ｃ ２ 　 Ｃ ３ 　 Ｃ ４ 　 Ｃ ５ 　 穗长／ ｃ ｍ １ ０ｃ １ ７． １ ８． ０ ０ｂ ２ ０． ０ ０ａ １ ８． ０ ７ｂ １ ６． ７ ７ｃ ８ ３ｄ １ ５． 穗茎／ ｃ ｍ ４． ７ ４ｃ ５． ０ ７ａ ５． ０ ２ａ ４． ８ ４ｂ ４． ５ ０ｄ ４． ３ ８ｅ 百粒重／ ｇ ２ ７． ７ ３ｃ ３ ０． ８ ７ａ ｂ 　 ３ １． ８ ３ａ ２ ９． ９ ０ｂ ２ ６． ９ ７ｃ ２ ４． ６ ３ｄ 单株产量／ （ · 株 －１） ｇ １ ２ ８． １ ３ｂ ｃ １ ５ ４． ９ ７ａ １ ６ １． ５ ３ａ １ ３ １． ０ ０ｂ １ ２ １． ９ ０ｃ １ ０ ４． ６ ７ｄ 处理 编号

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加了 １ ４． ６ ２％ 和 １ ８． ０ １％ 。 但过量施 加 生 物 炭 会 降 低 玉 米 的 水 分利用效率 ， 处理 Ｃ 水分利用效 ４和 Ｃ ５与对照处理 Ｃ Ｋ 相 比， 率分别降低了 ３． 且随施加量的增加降低幅度 ６ ４％ 和 １ ３． ０ ２％ ， 越大 。
表 ３　 不同生物炭处理对玉米耗水量及水分利用效率的影响 Ｔ ａ ｂ ． ３ Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ 　 　 　 　 　 　 ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ＷＵ Ｅ ｏ ｆ ｍ ａ ｉ ｚ ｅ 　 　 　 　 　 ｐ 不同生育阶段耗水量／（ ｋ ｇ· 盆 －１） 苗期 拔节期 抽雄期 灌浆期 总耗水 量／（ ｋ ｇ 单株产 量（ ｇ

ＷＵＥ／
（ ｇ· ｋ ｇ－１）

· 盆 －１） · 盆 －１）

Ｃ Ｋ ６ ９ｂ １ ４． ２ ２ｄ １ ０． ４ ８ｃ ６． ４ ４ｃ 　 ５． Ｃ １ １ ３ａ １ ５． ０ ４ａ ｂ １． ０ ６ａ ６． ６ ４ｂ 　 ６． 　１ Ｃ ２ １ ３ａ １ ５． １ ７ａ １ １． １ ８ａ ６． ８ ７ａ 　 ６．

３ ６． ８ ４ｄ １ ２ ８． １ ３ｂ ｃ ４ ８ｂ 　 ３． ３ ８． ８ ７ｂ １ ５ ４． ９ ７ａ ３ ９． ３ ６ａ １ ６ １． ５ ３ａ ３． ９ ９ａ ４． １ ０ａ ３． ４ ６ｂ ３． ３ ５ｂ ３ｃ ３． ０

Ｃ ３ ７ ７ｂ １ ４． ８ ８ｂ １ ０． ７ ２ｂ ６． ５ ３ｂ ｃ ７． ９ ０ｃ １ ３ １． ０ ０ｂ 　 ５． 　 ３ Ｃ ４ ６ ８ｂ １ ４． ４ １ｃ １ ０． ０ ６ｄ ６． ２ ２ｄ 　 ５． Ｃ ５ ２ ３ｃ １ ３． ７ ６ｅ ９． ８ １ｅ ５． ８ ０ｅ 　 ５． ３ ６． ３ ７ｅ １ ２ １． ９ ０ｃ ３ ４． ６ ０ｆ １ ０ ４． ６ ７ｄ

２ ． ３ 　 生物炭量与玉米产量及水分利用效率之间的关系
通过不同生物炭添加量与玉米单 株 产 量 进 行 回 归 分 析 ， 得 具体表达 到玉米单株产量与生物炭量之间的 关 系 如 图 ３ 所 示 ， 式如下 ： ） ０ １ １ ０ ４ ３ ４． ５　Ｒ ＝ ０． １ ２ ２　 （ １ ２ ６ ｘ ＋０． ｘ＋１ ９ ８ 　 　 　 　 　 ｙ ＝－０． ／株 ； 。 ／ 式中 ： ｘ 为生物炭量 ， ｋ ｇ ｇ ｇ ｙ 为玉米单株产量 ， 通过不同生物炭添加量与水分利 用 效 率 进 行 回 归 分 析 ， 得 到水分利用效率与生物炭量之间的 关 系 如 图 ３ 所 示 ， 具体表达 式如下 ：
２ ２ １ ５ ７ ０ ９ ６　Ｒ ７ ２ １ ｘ ｘ＋３． ０ ０ ０ ６ ７ ０ ２ ＋０． ＝ ０． 　 　 　 　 　 　 ｙ ＝－０． （ ） ２ ２ ２

２． ２　 生物炭对玉米耗水规律的影响
（ ） 不 生物炭 对 玉 米 日 耗 水 量 的 影 响 。 由 图 ２ 可 以 看 出 ， １ 同生物炭量对玉米不同生育期日耗水 量 具 有 不 同 程 度 的 影 响 。 在苗期 ， 由于玉米植株小 ， 耗水量也相 对 小 ， 生物炭对玉米日耗 水量影响不大 。 但 在 拔 节 期 、 抽 雄 期 和 灌 浆 期， 生物炭对玉米 日耗水量影响较大 ， 大致以处理 Ｃ １、 Ｃ ２ 下的玉米日耗水量高于 对照处理 Ｃ 处理 Ｃ Ｋ， ４、 Ｃ ５ 的日耗水 量 普 遍 低 于 对 照 处 理 Ｃ Ｋ， 表明适量施加生物炭量可以促进玉米 生 长 ， 增加玉米的日耗水 量， 过量施加生物炭则会抑制玉米生长 ， 减少玉米的水分消耗 。

。 ／ ／ ； 式中 ： ｋ ｋ ｘ 为生物炭量 ， ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ 为水分利用效率 ， ） ／ 由式 （ 可知 ， 在土壤中施加生物 炭 量 为３ 玉 １ ｋ １ ３ｇ ６． ｇ时， ／株 ， 当土壤中添加的生物炭量小 米产量到达最大值 １ ５ ０． ９ ５ｇ 于此值时 ， 玉米产 量 会 随 着 生 物 炭 量 的 增 加 而 增 大 。 相 反 ， 当 土壤中施加的生物炭量大于此值时 ， 玉米产量会随着生物炭量 ） 的增加而减少 。 由式 （ 可知 ， 在土壤中施加生物炭量为 ３ ２ ９． ２ ５
图 ２　 不同生物炭处理对玉米日耗水量的影响 Ｆ ｉ ． ２ Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ 　 　 　 　 　 　 ｇ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍ ａ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｉ ｌ 　 　 　 ｐ ｙ 　

／ ， ／ 水分利用效 率 将 达 到 最 大 值 ３． 当土壤中添 ｋ ｋ ９ ２ｇ ｇ时 ， ｇ ｇ 加的生物炭量小于此值时 ， 水分利用效 率 会 随 着 生 物 炭 量 的 增 加而增大 。 相反 ， 当 土 壤 中 施 加 的 生 物 炭 量 大 于 此 值 时， 水分 利用效率会随着生 物 炭 量 的 增 加 而 减 少 。 表 明 适 量 施 加 生 物 炭才能有效提高玉米的产量和水分利用效率 。

（ ） 生物炭对玉米耗 水 量 及 水 分 利 用 效 率 的 影 响 。 由 表 ３ ２ 可知 ， 生物炭对玉米 不 同 生 育 阶 段 耗 水 量 有 不 同 程 度 的 影 响 ， 玉米各生育时期 ， 处理 Ｃ １与 Ｃ ２ 下耗水量始终大 于 对 照 Ｃ Ｋ处 理， 差异达到显著水平 。 处理 Ｃ ３与 Ｃ ４ 下耗水量在玉米生育中 期阶段较对照处 理 Ｃ 表 明 在 此 生 物 炭 水 平 下， 有 Ｋ 有 所 增 加， 助于在玉米耗水量大的生育时期增加其耗水量 。 而 处 理 Ｃ ５下 的耗水量始终小于对照处理 Ｃ Ｋ。 玉米全生育期总 耗 水 量 在 各 生物炭水平间差 异 均 达 到 了 显 著 水 平 ， 由高到低依次为 Ｃ ２＞ ／ Ｃ １＞Ｃ ３＞Ｃ Ｋ＞Ｃ ４＞Ｃ ５ 表明在施加 生 物 炭 量 小 于 ６ ０ｇ ｋ ｇ时， ／ 生 而生物炭量大于８ 生物炭会增加玉 米 的 耗 水 量 ， ０ｇ ｋ ｇ 时， 物炭会减少玉米的耗水量 。 适量施加生 物 炭 可 有 效 增 加 玉 米 的 水 分 利 用 效 率 （ 见表 ） ， 处理 Ｃ 水分利用效率分别增 ３ １和 Ｃ ２与对 照 处 理 Ｃ Ｋ 相 比，

图 ３　 生物炭量与玉米单株产量及水分利用效率之间的关系 Ｆ ｉ ． ３ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｍ ａ ｉ ｚ ｅ ｉ ｅ ｌ ｄ ｅ ｒ 　 　 　 　 　 ｇ ｐ ｙ ｐ 　 ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ 　 　 　 　 ｐ

３　 讨 　 论
试验结果表明 ， 黑土中适量添加生 物 炭 能 够 显 著 提 高 玉 米

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秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育及耗水规律的影响 　　 刘 　 超 　 魏永霞 ／ 耗水量及水分利用效率 ， 施加 生 物 炭 ６ ０ｇ ｋ ｇ以 下 可 以 显 著 提 ／ 高全生育期耗水 量 。 而 过 量 施 加 生 物 炭 ８ ０ｇ ｋ ｇ以上则会降 低玉米的日耗水量 、 全生育期耗水量及水分利用效率 。 （ ） 在试验范围 内 ， 生物炭量与玉米产量及水分利用效率 ３ 之间 呈 二 次 抛 物 线 关 系， 当土壤中添加生物炭量为３ ６． １ ３和 ／株 ， ／ 水分利 用 效 率 最 玉米最高产量为 １ ５ ０． ９ ５ｇ ３ ９． ２ ５ｇ ｋ ｇ时 ， ／ 。 大值为 ３． ９ ２ｇ ｋ ｇ 参考文献 ：
［ ］ 倪文进 ， 等 ．中 国 粮 食 安 全 与 农 业 高 效 用 水 研 究 黄修桥 ， １ 　 段爱旺 ， ［ ９： ２ ４ ２－２ ４ ６． Ｍ］ ．郑州 ：黄河水利出版社 ， ２ ０ ０ ［ ］ ］ 张伟明， 孟 　 军 ．农 用 生 物 炭 研 究 进 展 与 前 景 ［ ２ Ｊ ．中 国 　陈温福， （ ） ： 农业科学 ， ２ ３， ４ ６ １ ６ ３ ３ ２ ４－３ ３ ３ ３． ０ １ 　 　 ［ ］ 杨晓峰 ， 张兆辉 ， 等 ．生 物 炭 对 土 壤 环 境 及 作 物 生 长 影 响 ３ 　 姜玉萍 ， （ ） ： ］ 的研究进展 ［ ３， ２ ５ ２ ４ １ ０－４ １ ５． Ｊ ．浙江农业学报 ， ２ ０ １ ［ ］ ４ 　 万海涛 ，刘国顺 ，田晶晶 ，等 ．生 物 炭 改 土 对 植 烟 土 壤 理 化 性 状 （ ） ： ］ 动态变化的影响 ［ ４， ４ ６ ４ ７ ２－７ ６． Ｊ ．山东农业科学 ， ２ ０ １ ［ ］ ５ 　 勾芒芒 ，屈忠义 ，杨 　 晓 ，等 ．生 物 炭 对 砂 壤 土 节 水 保 肥 及 番 茄 ］ （ ） ： 产量的影响研究 ［ Ｊ ．农业机械学报 ， ２ ４， ４ ５ １ １ ３ ７－１ ４ ２． ０ １ ［ ］ 郑纪勇 ， 张兴昌 ， 等 ．生 物 炭 添 加 对 黄 土 高 原 典 型 土 壤 田 ６ 　 颜永毫 ， ： ］ 间持水 量 的 影 响 ［ ３， ２ ７（ ４） １ ２ ０－１ ２ ４， Ｊ ．水 土 保 持 学 报 ， ２ ０ １ １ ９ ０． ［ ］ ７ ｗ ｉ ｅ ｔ ｅ ｎ Ｖ Ｌ，Ｋ ｉ ｍ ｂ ｅ ｒ Ｓ，Ｍ ｏ ｒ ｒ ｉ ｓ Ｓ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍ 　Ｚ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｓ ｌ ｏ ｗ ｒ ｏ ｌ ｓ ｉ ｓ ｉ ｏ ｆ ａ ｅ ｒ ｍ ｉ ｌ ｌ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｏ ｎ ａ ｒ ｏ ｎ ｏ ｍ ｉ ｃ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐ ｙ ｙ ｐ ｐ ｇ ｐ ［ ］ ， （ ） ： Ｊ ． Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｓ ｏ ｉ ｌ ２ ０ １ ０， ３ ２ ７ １－２ ｓ ｏ ｉ ｌ ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ２ ３ ５－２ ４ ６． 　 　 　 ｙ ［ ］ 窦 　 森 ．黑碳对玉米 生 长 和 土 壤 养 分 吸 收 与 淋 失 的 影 响 ８ 　 刘世杰 ， （ ） ： ［ ］ ９， ２ ３ １ ７ ９－８ ２． Ｊ ．水土保持学报 ， ２ ０ ０ ［ ］ 黄　云， 刘　钢， 等 ．生物炭对玉米苗期生长 、 养分吸收及 ９ 　 张晗芝 ， ： ］ 土壤化学性状的影 响 ［ ０， １ ９（ １ １） ２ ７ １ ３－ Ｊ ．生 态 环 境 学 报 ， ２ ０ １ 　 ２ ７ １ ７． 　 ［ ］ 刘丽君 ， 章明奎 ．生物 质 炭 对 红 壤 性 质 和 黑 麦 草 生 长 的 １ ０ 　黄　超， （ ） ： ］ 影响 ［ ４ ３ ９－４ １， ３ ７ ４ ４ ５． Ｊ ．浙江大学学报 ， ２ ０ １

地 上 部 分 干 重、 根 冠 比、 穗 长、 穗 茎、 百粒重及单 的株高 、 根 重、 株产量 ， 说明适量生物炭能够促进玉米 的 生 长 发 育 及 产 量 的 提 高 。 主要可能是 ： 可以提高土壤 ① 生 物 炭 本 身 的 优 良 的 特 性， 的ｐ Ｈ值
［ ７］

及有机 质 含 量
［ ４］

［ ５］

， 增 强 土 壤 的 肥 力， 有利于喜碱性

植物玉米的生长发育 ； ② 生物炭可以提 高 土 壤 的 孔 隙 度 和 表 面 积， 降低土壤的密度 ， 有利 增加了土壤通 气 性 和 土 壤 透 水 性 ， 于玉米根系的生长 ， 同时也为土壤微生 物 提 供 良 好 的 生 存 与 繁 殖环境 ； 可以减少土壤养分的 ③ 生物炭具 有 较 强 的 吸 附 特 性 ，
８］ ， 淋失 ［ 为作物的 生 长 提 供 充 足 的 养 分 。 试 验 结 果 也 表 明 ， 过

□

量施加生物炭会抑 制 玉 米 株 高 、 茎 粗、 根 重、 地 上 部 分 干 重、 根 冠比 、 穗长 、 穗茎 、 百粒重及单株产 量 。 原 因 可 能 是 因 为 生 物 炭 含碳量高而矿质养 分 含 量 低 ， 在 土 壤 中 施 加 过 量 的 生 物 炭， 会 导致土壤的碳氮比 提 高 ， 可 利 用 的 养 分 有 限， 降低了土壤中碱
４］ ， 解氮含量 ， 使土壤 中 有 效 氮 降 低 ［ 因此过量施加生物炭会导

致作物养分供应不足 ， 造成作物生物量降低 、 产量下降

［ ０］ ９， １

。

全生育期耗水 适量施加生物炭可以提高玉米的 日 耗 水 量 、 量及水分利用 效 率 ， 主要与生物炭本身对水分的吸持作用有 关， 使水分能够充分 被 玉 米 根 系 所 吸 收 ， 促进了作物的生长发 育， 进而增加了对 水 分 的 消 耗 。 在 耗 水 量 增 加 的 同 时 ， 玉米的 产量以更大增 长 速 率 在 增 加 ， 进而增加了玉米的水分利用效 率 。 而过量施加生物 炭 降 低 了 玉 米 的 日 耗 水 量 与 全 生 育 期 耗 水量 ， 主要是因为过 量 生 物 炭 抑 制 了 玉 米 的 生 长 发 育 ， 水分得 不到充分利用 ， 从而导致耗水量及水分利用效率的下降 。

４　 结 　 语
（ ） ／ 适量施加生物炭 ６ １ ０ｇ ｋ ｇ以 下 可 以 显 著 提 高 玉 米 的 株 高、 根重、 地 上 部 分 干 重、 根 冠 比、 穗 长、 穗 茎、 百粒重及单株产 量， 但对 玉 米 茎 粗 影 响 差 异 不 显 著 。 而 过 量 施 加 生 物 炭 ８ ０ ／ 以上则会抑制玉米的生长发育 ， 导致减产 。 ｋ ｇ ｇ ／ （ ） 适量施加生物炭 ４ ｋ ２ ０ｇ ｇ以 下 可 以 显 著 提 高 玉 米 的 日

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（ 活 上接第 ４ 页 ） 　 由此带来一系列 环 境 问 题 。 天 然 植 被 衰 败 ， 植株盖度降低 ， 随处 可 见 枯 死 的 灌 木 丛 ， 具有极强抗旱能力的 胡杨 、 怪柳仅断断续续生长在河床 两 边 数 百 米 范 围 内 。 博 斯 腾 大湖 水 位 由 ２ ０ ０ ２年达到的史上最高水平１ ０ ４ ９． ３ ９ｍ 降到 　 接近最低 控 制 水 位 １ 大湖 ２ ０ ４ ５ ｍ， ０ １ ３年１ ２ 月的 １ ０ ４ ５． ０ ６ｍ， 　 　
２ ２ ；在 湖 水 位 下 降 、 萎缩至 ９ 面积由 １ 湖面 ２ ３ ０． ２ｋ ｍ １ ２． ３ １ｋ ｍ 　

（ ） ： 研究 ， ２， １ ９ １ ２ ３－２ ６． ２ ０ ０ ［ ］ 王东方 ， 邵建荣 ， 等 ．干 旱 大 面 积 膜 下 滴 灌 对 灌 区 地 下 水 ２ 　 杨海昌 ， （ ） ： ］ 位及流场的影响 ［ ３， １ １ ６ ０－６ ４． Ｊ ．中国农村水利水电 ， ２ ０ １ ［ ］ 邱　林， 周　波， 等 ．井 渠 结 合 灌 区 水 资 源 多 目 标 优 化 配 ３ 　 聂相田 ， （ ） ： ］ 置模型与应用 ［ ６， ４ ２ １． ６－３ ０ ０ Ｊ ．节水灌溉 ， ２ ［ ］ ］ 黄介 生， 伍 靖 伟 ．灌 溉 用 水 效 率 尺 度 效 应 研 究 评 述 ［ ４ Ｊ ． 　 陈皓锐 ， （ ） ： 水科学进展 ， １， １ １ ６ ８ ７ ３－８ ８ ０． ２ ０ １ ［ ］ ］ 孙占东 ， 王 　 润 ．博斯腾湖湿地生态脆弱性评价研究 ［ ５ Ｊ ． 　 万洪秀 ， （ ） ： 干旱区地理 ， ６， ２ ９ ２ ２ ４ ８－２ ５ ４． ２ ０ ０ ［ ］ ］ ６ Ｊ ．地 理 科 　 左其亭 ．博斯腾湖向 塔 里 木 河 生 态 输 水 效 果 及 风 险 ［ （ ） ： 学， ６， ２ ６ ５ ５ ６ ４－５ ６ ８． ０ ０ ２ ［ ］ 兰州 ７ Ｄ］ ．兰州 ： 　 王 　 鹏 ．新疆焉耆盆地地下水可持续开采量研究 ［ 大学 ， ６． ２ ０ ０ ［ ］ 杨劲松 ， 胡顺军 ．焉耆盆地水资源开发与土壤次生盐碱化 ８ 　 陈小兵 ， （ ） ： ］ 防控研究 ［ ７， ３ ８ ４ ２ ３ ３－２ ３ ７． ２ ０ ０ Ｊ ．土壤通报 ， ［ ］ 钱 　 鞠， 王 　 鹏， 等 ．焉 耆 盆 地 地 下 水 合 理 开 采 量 研 究 ９ 　 项国圣 ， （ ） ： ［ ］ ３， ３ ５ １ ５ ７－５ ９． Ｊ ．人民黄河 ， ２ ０ １ ［ ］ 宋郁东 ， 陈亚宁 ．生态 输 水 后 塔 里 木 河 下 游 合 理 水 位 探 １ ０ 　 徐海量 ， （ ） ： ］ 讨［ ３， ２ ３ ５ ２ ２－２ ５． Ｊ ．水土保持通报 ， ２ ０ ０

积不断萎缩的过程 中 ， 博 斯 腾 湖 区 域 生 态 环 境 持 续 退 化， 小湖 区， 原来草盛木青的 湿 地 草 甸 现 已 是 植 被 稀 疏 ， 主产业芦苇面 积缩小 、 长势衰退 ； 大 湖 区， 有 机 质 污 染 日 益 严 重， 湖水矿化度 增加 ， 水质不断恶化 ， 鱼类种数和产量 减 少 ， 直接影响到区域经 济可持续发展 。 因此 ， 适度开垦荒地 ， 优化灌溉农 业 布 局 结 构 ， 理性推广膜 下滴灌高效节水技术 ， 对于缓解焉耆盆 地 地 下 水 位 逐 年 下 降 十 分必要 。 参考文献 ：
］ ［ ］ 杨德刚 ．塔里木河上游水资源利用效 率 分 析 ［ Ｊ ．干 旱 区 １ 　李　新，

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  本文关键词：秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育及耗水规律的影响，由笔耕文化传播整理发布。