生物能源作物柳枝稷田间尺度的钾磷通量:理论能源产量及管理措施

摘要

尽管全世界都有意以草本物质作为能源原料,但对于矿质养分如何影响边际耕地上生物能源作物的生产力和组成等方面的了解还不够全面.本文主要目的是研究边际耕地上柳枝稷的生物产量和玉米的籽粒产量,这些曾被用来评估土壤磷钾肥力对苜蓿生长的影响.缺磷或缺钾田块中玉米籽粒产量会减少,苜蓿产量也有所降低,然而柳枝稷即使在有效磷(4mg/kg)和有效钾(＜70mg/kg)含量较低的田块中生物量仍然很高.线性-平稳回归模型有效描述了土壤磷钾含量与作物组织中磷钾浓度的关系,根据作物组织中的磷钾浓度可以准确推算作物收获时从土壤中移走的磷钾量.但是对于柳枝稷来说,土壤磷钾测定值和植物体磷钾含量均不能有效诊断其生物产量及其从土壤中带走的养分量.纤维素、半纤维素、木质素和灰分等指标与磷钾养分没有显著的相关性.生物乙醇的生产力与生物产量关系密切,但植物体钾浓度较高会降低生物原油的产量,估计降幅可达50％.在诊断指标和管理措施方面还需要有更多的研究,以满足生物能源生产的需求,同时要关注养分浓度较低的情况下(尤其是钾元素)生物能源作物的高产及维持和提高边际耕地的土壤肥力水平.