施用生物质炭条件下减施氮肥对玉米生长和土壤的影响

摘要

为探讨秸秆生物质炭的氮肥替代效果,在等量生物质炭投入条件下,研究不施肥、常规施肥(不减氮)、减氮15％、减氮30％、减氮45％、减氮100％等6种施肥模式对玉米生长、产量及土壤质量的影响.结果表明,与常规施肥相比,等量生物质炭投入条件下,随着减氮比例的增加,玉米根系构型、叶绿素含量(SPAD值)和净光合速率呈显著降低趋势,减氮15％对玉米根系及植株生长发育、叶片光合作用具有显著促进作用,较常规施肥玉米的总根长、总根表面积、总根体积分别增加了13.5％、17.6％、22.9％;随着减氮比例的增加,玉米产量显著降低,与常规施肥相比,减氮15％通过提高玉米穗粒质量和百粒质量显著提高玉米产量.与常规施肥相比,等量生物质炭投入条件下,减氮15％、30％、45％分别显著提高土壤水稳性大团聚体含量166.87％、143.70％、82.31％;减氮15％处理能显著提高土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮含量,土壤养分保蓄能力最佳;适宜的碳氮含量比有利于提高土壤微生物和酶活性,减氮15％时与常规施肥相比,磷酸酶和脲酶含量分别显著增加35.9％和6.3％,放线菌数量增加7.3倍,而氮素减量过量,导致碳氮比失衡,土壤微生物数量显著下降;减氮15％处理下氮肥利用效率和氮肥农学效率分别显著提高20.57％和7.93 kg/kg.综合分析,同比常规施肥,在生物质炭投入4.5 t/hm2条件下,减氮15％视为最佳的碳基无机配施方案.