减肥条件下生物炭与耕作方式对玉米养分吸收及产量影响

发布时间：2020-04-26 08:56

【摘要】：黑龙江省玉米生产具有种植面积大、施肥量高等特点,存在潜在环境风险。草甸黑土质地粘重,养分释放速率慢,一定程度上限制玉米生产。如何针对草甸黑土的特点,通过提高肥料利用效率减少玉米化肥施用量,同时兼顾稳产,实现玉米减肥增效是农业生产急需解决的重要问题。生物炭具有一定的保肥潜力和改良土壤物理结构的功能,但能否通过生物炭的土壤添加实现玉米减肥增效,需要科学数据给与回答。因此,本研究采用大区试验方法,以草甸黑土的玉米为研究对象,在常规秸秆还田的基础上,设置深翻(D)和旋耕(S)两种耕作方式,以农民常规施肥量F为对照,设置减量20%的减肥处理(F1),在减肥的基础上设两个生物炭添加水平2500 kg/hm~2(B1)和5000 kg/hm~2(B2),共计8个处理,研究减肥条件下,生物炭与耕作方式对玉米养分吸收和产量的影响,为确保减肥条件下的玉米稳产提供科学依据。主要研究结果如下:1.同旋耕相比,深翻配施生物炭处理提高了成熟期籽粒中氮和磷的积累量,其中DF1B1较SF1B1分别提高成熟期籽粒中氮和磷积累量10.01%和7.14%,DF1B2较SF1B2分别提高10.19%和6.13%(p0.05),而对成熟期籽粒钾素积累量无显著差异(p0.05)。减肥条件下,配施生物炭处理对成熟期籽粒中养分积累量有促进作用,且随生物炭施用量的提高而增加,深翻条件下DF1B2较DF1B1分别提高成熟期籽粒中氮和磷积累量10.73%和5.85%,旋耕条件下SF1B2较SF1B1分别提高9.68%和6.86%(p0.05),而对成熟期籽粒钾素积累量无显著差异(p0.05)。2.生物炭与耕作方式结合对成熟期玉米籽粒干物质积累量的影响因耕作方式的不同存在差异,深翻下生物炭添加对籽粒干物质的积累更为有利。其中成熟期DF1B1较SF1B1提升籽粒干物质积累量5.86%,DF1B2较SF1B2提升5.26%(p0.05)。同时施用高量生物炭较低量提高了成熟期籽粒中干物质积累量,深翻和旋耕条件下,B2较B1分别提升5.55%和6.15%(p0.05)。3.减肥条件下,配施生物炭可提高玉米产量,深翻条件下DF1B1和DF1B2分别较DF1增产6.96%和10.71%,旋耕条件下SF1B1和SF1B2分别较SF1增产3.21%、8.51%,除SF1B1与SF1差异不显著外,其他处理均差异显著(p0.05)。生物炭的施用水平对玉米产量存在差异,配施高量生物炭处理更利于玉米产量的提升,深翻和旋耕条件下,B2较B1分别增产3.50%和5.14%(p0.05),本试验中DF1B2处理产量最高,达11085.29 kg/hm~2,同时SF1B2为旋耕条件下产量最高,达10847.35 kg/hm~2。4.在减肥条件下,深翻配施生物炭比旋耕配施生物炭提高了玉米氮肥农学效率、偏生产力和氮肥利用率;且在两种耕作下,氮肥利用率均随生物炭施用量的增加而提高,其中深翻和旋耕条件下,B2较B1分别提升7.03%和12.08%(p0.05)。综上所述,减肥条件下生物炭对玉米养分吸收和产量的影响因耕作方式的不同存在差异,在本试验减肥20%条件下,深翻和旋耕两种耕作方式配施高量生物炭(5000 kg/hm~2)都有利于提高草甸黑土玉米产量和肥料利用率。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S513

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本文编号：2641326