生物炭对水分胁迫下玉米产量和土壤酶活性的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第5期北京时间：

作者：李鸿雁，马佳丽，张芮，李彦俊，张真荣

单位：1.甘肃农业大学水利水电工程学院，甘肃 兰州 730070 ;2.甘肃省引大入秦水资源利用中心，甘肃 兰州 730300

摘要：为探究不同水分胁迫梯度及生物炭施加对甘肃省引大灌区青贮玉米生长和土壤环境的影响，试验采用双因素随机区组试验设计，设置 3 个生物炭施加水平（0、15、30 t/hm2 ，分别计为 B0、B1 和 B2）和 3 个水分梯度（W1 为田间持水量的 80% ~ 95% 充分灌水，W2 为 65% ~ 80% 的轻度水分胁迫，W3 为 50% ~ 65% 的中度水分胁迫），研究从青贮玉米的生长动态、产量和土壤酶活性等多个角度进行，以期明确水分胁迫与生物炭施加对青贮玉米生长、产量、土壤含水量和土壤环境的具体影响。结果表明：在充分灌溉 W1 条件下，W1B1 处理土壤含水率显著高于 W1B0 和 W1B2（P＜0.05）；轻度水分胁迫 W2 下，W2B1 处理土壤含水率最高（P＜0.05）；中度水分胁迫 W3 下，生物炭显著改善土壤含水率，尤其是 W3B1 和 W3B2 处理（P＜0.05）。在相同的水分胁迫条件下，生物炭的施加显著提高了青贮玉米的株高和茎粗（P＜0.05），其中 W2B1 处理表现最优，且株高和茎粗达到最大值。青贮玉米的鲜草、干草和籽粒产量在 W2B1 处理下均达到最大，与穗粗、穗长等产量构成要素表现一致（P＜0.05）。在 W2 中度水分胁迫下，水分生产效率和灌溉水利用效率最高（P＜0.05）。土壤酶活性在 W2B1 处理下达到最高（P＜0.05）。综上所述，推荐在全生育期内维持土壤含水量在田间持水量的 65% ~ 80% 轻度水分胁迫（W2），并施加 15 t/hm2 （B1）水平的生物炭作为最优节水、高效、稳产处理。这一推荐基于该处理组合下青贮玉米的生长、产量和土壤酶活性均表现出显著改善，为引大灌区青贮玉米的种植提供了科学依据和实践指导。

关键词：生物炭;水分胁迫;玉米产量;土壤酶活性

基金资助：甘肃省水利科学试验研究与技术推广计划项目（23GSLK047；24GSLK060）；甘肃省科技计划项目（重大项目）（21ZD4NF044）