生物炭与氮肥配施对枣园土壤培肥效应的综合评价

为了明确生物炭与氮肥不同配比条件下的应用效果,探寻最佳配比施肥量,为枣园土壤资源高效利用、培肥改良技术提供可靠的科学依据。通过3 a(2013~2015)田间定位试验,选择14项反映土壤质量的理化及生物学指标作为评价指标,采用因子分析对各配施处理下的土壤质量进行综合评价,并对其进行聚类分析,最后利用红枣产量结果进行验证。结果表明:通过因子分析法将原14个土壤性质指标降维,提取出3个公因子,反映了原信息量的82.49%。第1公因子以全氮、全钾、速效钾、微生物量碳贡献最大,可作为保肥供肥因子。第2公因子上以脲酶、微生物量氮、蔗糖酶贡献最大,可作为微生物活性因子。碱性磷酸酶为第3公因子上的主要影响因子。土壤养分、微生物量、酶活性及微生物数量之间存在多种显著或极显著正相关关系。枣园土壤质量综合得分以C3N1处理最高,其次为C2N3和C2N2处理,这一结果与产量的变化趋势比较吻合。聚类分析将不同处理分为5类,分析结果与各处理因子综合得分评价较为一致。在本研究试验条件下,10 t/hm^2的生物炭,配施300 kg/hm^2的氮肥为最佳培肥模式。研究结果对生物炭和氮肥配施在农田果园的合理施肥和科学管理提供科学依据。

生物炭与氮肥配施改善枣区土壤微生物学特性

【目的】探究生物炭与氮肥配施对华北平原枣区土壤微生物学特性的影响,从微生物学角度揭示其对土壤质量的改良状况,为生物炭在果园地区的应用提供科学依据。【方法】2013―2015年,在位于华北平原枣区的河南省濮阳市林科院进行了生物炭与氮肥配合施用的田间定位试验。生物炭用量设0、2.5、5和10 t/hm^2 4个水平(以C_0、C_1、C_2、C_3表示),氮素用量设300、450和600 kg/hm^2 3个水平(以N_1、N_2、N_3表示),加上1个完全空白处理CK(不施生物炭和氮肥),共计13个处理。在红枣收获后,采集0—20 cm土壤样品测定各配施处理下土壤微生物量、酶活性和微生物数量。【结果】生物炭对土壤微生物量碳、氮含量有极显著影响,且微生物量随生物炭用量的增加而增加。所有施生物炭处理的土壤微生物生物量较C_0均显著增加。在2.5 t/hm^2生物炭(C_1)水平下,不同施氮处理间微生物生物量差异不显著;微生物量碳、氮含量分别以C_3N_2和C_3N_3处理增幅最大,分别较对照提高了208.6%和159.4%。与对照相比,土壤脲酶活性随生物炭与氮肥用量的增加而显著增加,最大增幅为91.7%,但生物炭与氮肥配合总体上对土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性没有显著影响。生物炭用量、施氮水平及其交互作用对土壤细菌、真菌和放线菌均有极显著影响。与对照相比,细菌、真菌和放线菌的增幅分别为10.9%~80.4%、6.6%~143.1%和50.6%~115.2%。相关性分析表明,土壤微生物生物量、土壤酶活性及微生物数量三者之间存在显著或极显著的正相关关系。【结论】生物炭与氮肥配施总体上提高了枣区土壤微生物生物量、酶活性及微生物数量,三者共同促进了土壤微生物生态系统的改良,配施处理可作为改良枣区土壤质量的有效措施之一。综合试验结果及实际生产成本,10 t/hm^2的生物炭,配施N 300 kg/hm^2的氮肥为该地区最佳配比施肥量。