秸秆生物炭对潮土作物产量和土壤性状的影响

来源：土壤学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：刘 园,M. Jamal Khan,靳海洋,白雪莹,谢迎新,赵 旭,王慎强,王晨阳

单位：刘 园，国家小麦工程技术研究中心，小麦玉米作物学国家重点实验室，河南粮食作物协同创新中心，河南农业大学农学院；中国科学院南京土壤研究所，常熟农业生态系统国家野外科学观测研究站，土壤与农业可持续发展国家重点实验室；liuyuan521168@163.com,M. Jamal Khan，Department of Soil and Environmental Sciences, The University of Agriculture, Peshawar, Pakistan；jamalses@yahoo.com,靳海洋，河南农业大学，国家小麦工程技术研究中心，小麦玉米作物学国家重点实验室，河南粮食作物协同创新中心；jinhaiyang321@163.com,白雪莹，河南农业大学，国家小麦工程技术研究中心，小麦玉米作物学国家重点实验室，河南粮食作物协同创新中心；ebilene@163.com,谢迎新，河南农业大学，国家小麦工程技术研究中心，小麦玉米作物学国家重点实验室，河南粮食作物协同创新中心；xieyingxin@henau.edu.cn,赵 旭，中国科学院南京土壤研究所，常熟农业生态系统国家野外科学观测研究站，土壤与农业可持续发展国家重点实验室；zhaoxu@issas.ac.cn,王慎强，中国科学院南京土壤研究所，常熟农业生态系统国家野外科学观测研究站，土壤与农业可持续发展国家重点实验室；sqwang@issas.ac.cn,王晨阳，河南农业大学，国家小麦工程技术研究中心，小麦玉米作物学国家重点实验室，河南粮食作物协同创新中心；xmzxwang@163.com,

摘要：将秸秆转化为高碳含量和稳定性的生物炭施入土壤无疑可提升碳库，但也会影响土壤性状和作物生长。为评估秸秆生物炭在北方潮土（pH 8.30）的应用潜力，设每季生物炭施用量为0（对照）、2.25（低量）、6.75（中量）和11.3 t hm-2（高量）（四季后总施炭量分别为0、9、27、45.2 t hm-2）4个处理，通过2年小麦-玉米轮作小区试验，观测了作物产量、籽粒品质、氮素吸收和土壤矿质氮、pH、容重、水分的变化。结果显示，中量生物炭处理下第四季玉米产量增加8.43%；中、高量生物炭处理下四季作物总产量提高4.54%~4.92%。生物炭对小麦和玉米籽粒蛋白质、小麦湿面筋含量及容重无负面影响。作物地上部分氮素吸收、土壤矿质氮含量和pH各处理间无明显变化。中、高量处理下四季作物后土壤容重降低2.99%~10.4%，含水量增加10.3%~20.2%，最大持水量提高14.5%~15.0%。表明中、高量秸秆生物炭每季还田对作物有小幅增产作用，且不影响籽粒品质。土壤容重、水分、持水量等物理性状的改善可能是作物增产的重要原因。

关键词：秸秆生物炭;作物产量;籽粒品质;矿质氮;土壤容重;土壤水分

基金资助：国家自然科学基金项目(41001147, 41271312)、中国科学院南京土壤研究所知识创新项目(Y11200000010)、土壤与农业可持续发展国家重点实验室优秀青年人才项目(Y412010006)资助