施用生物炭对红壤和潮土种植小白菜氮素利用的影响

施用生物炭对红壤和潮土种植小白菜氮素利用的影响

论文摘要

研究了施用不同剂量(0%、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土种植小白菜(Brassica rapa L.chinensis)生长及氮素养分利用效率的影响。利用淋溶土柱装置、根系扫描仪明确各处理小白菜生物量、根系形态指标,收获后土壤残留氮素养分含量,氮素利用效率,淋溶液氮含量等指标,探讨生物炭对不同类型土壤作物生长和养分利用的影响特征和机制。结果显示:与空白对照和单施氮肥处理相比,施用生物炭在潮土上显著降低小白菜地上和地下生物量,降幅分别达59.1%~77.2%、70.6%~80.6%,但在红壤上却显著增加小白菜地上和地下生物量,增幅分别达35.7%~69.0%、63.0%~77.1%。此外,生物炭对其根系形态指标亦影响显著,随生物炭施用量的增加,在潮土中施用生物炭,小白菜主根长降低了11.5%~30.1%,根表面积降低45.6%~55.9%,根冠比呈先增加后降低的趋势;而在红壤中施用生物炭,对小白菜根长影响不显著,根表面积增加47.5%和56.7%,根冠比显著降低。说明施用生物炭在红壤上促进小白菜根系发育,而在潮土上抑制小白菜根系发育。在潮土中施用生物炭,降低小白菜氮素吸收效率64.7%~73.5%,氮肥偏生产力降低65.1%~79.3%;在红壤中施用生物炭则提高了小白菜氮素吸收效率44.7%~59.6%,氮肥偏生产力增加了32.0%~63.2%。同时,施用生物炭显著降低小白菜植株硝酸盐含量,降幅分别达40.9%~84.6%和18.8%~75.0%。在红壤中施用生物炭,通过促进小白菜根系发育,提高其产量,降低红壤氮素残留,提高氮肥的利用效率,具有良好的生态效益;而对潮土施用生物炭,则抑制小白菜根系发育,降低其产量,降低其氮肥的利用效率,生物炭对潮土的高效安全施用仍需进一步探讨。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验材料
  •   1.2 试验设计
  •   1.3 样品采集
  •   1.4 试验方法
  •   1.5 土壤-作物体系氮素平衡与利用效率计算[21-22]
  •   1.6 数据处理分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 施用生物炭对小白菜生物量和根系形态指标的影响
  •     2.1.1 施用生物炭对小白菜生物量的影响
  •     2.1.2 施用生物炭对根系形态指标的影响
  •   2.2 施用生物炭对作物氮素吸收的影响
  •   2.3 施用生物炭对红壤和潮土氮素残留和淋失量的影响
  •     2.3.1 生物炭对潮土和红壤氮素淋滤液体积和淋溶动态的影响
  •     2.3.2 施用生物炭对潮土和红壤无机氮淋溶和氮素残留的影响
  •   2.4 土壤-作物体系的氮素平衡
  •   2.5 根系特征指数与氮素利用指标偏相关性分析
  • 3 讨论
  •   3.1 不同土壤施用生物炭对作物生长的影响
  •   3.2 施用生物炭对不同土壤氮素转化和利用效率的影响
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 方明,任天志,赖欣,王知文,宋婷婷,陈建汶,李洁,张贵龙

    关键词: 生物炭,生物量,根系形态,土壤作物体系氮素平衡

    来源: 中国土壤与肥料 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 园艺

    单位: 农业农村部环境保护科研监测所,东北农业大学资源与环境学院,沈阳农业大学植物保护学院,天津农学院农学与资源环境学院

    基金: 国家重点研发计划课题(2018YFD0800404)

    分类号: S634.3

    页码: 123-133

    总页数: 11

    文件大小: 1714K

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