减磷施肥配施生物炭对南方酸性稻作土壤磷素形态的影响

针对南方酸性稻作土壤专性吸附和固定磷素能力强的问题,采用微区试验,以正常施磷(75 kg/hm^(2))不施生物炭为对照,探讨不同磷肥水平(P2O575、60、45、30 kg/hm^(2))和生物炭配施(40、60、80 t/hm^(2))对土壤不同形态磷素含量的影响。结果表明:(1)减磷施肥配施生物炭后全磷、有效磷、树脂磷、碳酸氢钠无机磷及稀盐酸磷的含量显著增加,残留态磷的含量显著降低。(2)磷肥水平≥45 kg/hm^(2)时,配施生物炭处理的全磷和有效磷含量较对照分别显著提高17.1%~46.7%和32.5%~76.3%。(3)磷肥水平≥45 kg/hm^(2)时,配施生物炭处理的树脂磷和碳酸氢钠无机磷的含量较对照分别显著增加50.8%~160.3%和36.1%~118.3%。(4)减磷施肥导致氢氧化钠有机磷含量较对照下降38.4%~39.8%;处理间氢氧化钠无机磷的含量无显著差异。(5)配施生物炭后稀盐酸磷含量较对照显著提高57.9%~352.1%;减磷施肥处理的浓盐酸有机磷含量显著低于正常施磷的处理组合;施磷量为30 kg/hm^(2)时,浓盐酸无机磷的含量显著低于其他处理组合;配施生物炭显著降低残留态磷的含量。(6)土壤全磷、有效磷的含量与树脂磷、碳酸氢钠无机磷、稀盐酸磷的含量呈显著正相关。综上所述,添加生物炭有利于提高南方酸性稻作土壤的磷素含量,促进有机磷向无机磷的转化,提高土壤磷素有效性,在此基础上磷肥施用可低至45 kg/hm^(2)。

酸性稻田添加生物炭对水稻生长发育及产量的影响——基于5年大田试验

开展生物炭对农田生态系统长期效应的大田试验对全面评价生物炭调控农田生产力的效果具有重要意义。以南方酸性稻田为对象,采用单因素随机区组设计开展了5年大田试验,探讨不同水平生物炭(0、20、40、60、80 t/hm^2和100 t/hm^2)一次性添加对水稻生长和产量的多年效应。主要结果为:(1)水稻齐穗期的LAI、倒4叶叶绿素含量及地上部干物质积累量和产量均随生物炭添加量增加而增加;(2)生物炭对齐穗期剑叶叶绿素含量以及粒叶比的影响不显著;(3)生物炭显著促进稻田增产的添加量分别为:≥60 t/hm^2(增幅17.0%—23.7%,第1年)、≥40 t/hm^2(增幅15.5%—32.4%,第2年)、20—100 t/hm^2(增幅9.6%—21.8%,第3年)、均无显著差异(第4年)、100 t/hm^2(增幅15.7%、第5年);(4)生物炭对稻田累计产量的增幅分别为:5.9%—23.7%(第1年)、5.5%—27.8%(第2年)、6.8%—25.9%(第3年)、5.4%—22.0%(第4年)、4.6%—20.6%(第5年);(5)产量与齐穗期的LAI、倒4叶叶绿素含量、干物质积累量及每穗粒数显著正相关。综上表明:酸性稻田生物炭一次性添加有利于改善水稻群体质量,促进稻田增产,高炭量添加(80 t/hm^2和100 t/hm^2)相比于中低炭量添加持续增产效应更好,至少可稳定维持3年。研究结果可为指导生产实践中利用生物炭以实现稻田增产提供科技支撑。