生物炭基肥料对玉米和菠菜生长的影响研究

摘要

生物炭农用虽然受到广泛关注，但由于生物炭本身的性质，使得施用、运输和储存成本都相对较高，限制了生物炭的农业推广和利用。因此将生物炭与复合肥制成炭基肥施用可解决以上的难题。生物炭基肥料是一种将生物炭与养分元素进行结合而生产的一种新型复合肥，其不仅便于施用且与复合肥优势互补,达到两者作用的互补和协同。为了探讨其对养分的保持性能及在作物上的应用效果，本文主要研究生物炭基肥料与普通复合肥、炭肥混施及控释肥的田间效应对比，并对其缓释特征进行了评价。
　　本研究主要内容包括：⑴炭基肥料处理淋溶液pH值显著高于复合肥处理。在整个淋溶过程中，炭基肥料处理淋溶液EC值显著低于复合肥处理。淋溶液中硝态氮、水溶性钾含量在淋溶前期低于复合肥处理，但在淋溶后期显著高于复合肥处理。在淋溶到第十九天时，复合肥、炭基肥料、脲甲醛炭基肥、炭肥混施处理的硝态氮的淋失率分别为90％、72.9%、75.6%、77.0%。炭基肥料相比显著减少了养分的淋溶损失，降低了施肥对地下水质的影响。复合肥、炭基肥料、脲甲醛炭基肥、炭肥混施处理在淋溶到第十天时水溶性钾的淋失率分别为94.68%、69.82%、69.42%、70.36%。与普通复合肥相比，生物炭基肥料显著延长了土壤中水溶性磷、水溶性钾在土壤中的滞留时间，延缓了肥料淋失。⑵炭基肥料有助于玉米的增产。与复合肥、炭肥混施相比，炭基肥料增加玉米穗干重、茎叶干重、地上部总干重、百粒重、籽粒总重。其中，地上部总干重增幅为55.83%-98.44%，百粒重提高7.32%-12.82%。在不同施肥水平下，施肥量为300mg/kg土处理对各项指标的改善效果最突出。与施肥量为80mg/kg土和500mg/kg土处理相比，300mg/kg土处理的地上部总干物质量分别增加21.85%-23.8%，百粒重分别提高4.55%-19.48%，籽粒总重分别提高38.97%-82.32%，差异均达极显著水平。相比于配比为12-12-12的炭基肥料，配比为15-15-15的炭基肥料所产生的积极影响更为显著，地上部总干物质量增加41.74%，百粒重提高43.75%，籽粒总重提高111.57%，差异均达极显著水平。小颗粒的炭基肥料对玉米产量的影响最显著，相较大颗粒炭基肥料地上部总干物质量减少9.41%，百粒重提高12.20%，籽粒总重提高98.95%，最有助于提高玉米产量。⑶相比于普通复合肥，生物炭基肥料显著增加了菠菜产量，施肥量为60mg/kg土、90mg/kg土、180mg/kg土三个施肥水平下分别增产达到21.88%、39.52%、26.72%。炭基肥料处理提高了菠菜植株中氮、钾的积累量。其中，脲甲醛炭基肥料处理菠菜植株中氮、钾含量相比复合肥处理分别提高23.78%和37.17%，且差异显著。生物炭基肥料处理的菠菜根系长度、表面积、体积、根尖数、分叉数等根系形态指标在收获时都显著高于普通复合肥处理。

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1 引言

1.1 生物炭的发展与应用

1.1.1生物炭简介

1.1.2生物炭的应用

1.2生物炭对土壤理化性质及作物生长的影响

1.2.1生物炭对土壤肥力的影响

1.2.2生物炭对作物生长的影响

1.2.3影响生物炭土壤改良效果的因素

1.3生物炭作为肥料载体的研究

1.4 本研究目的及意义

2 材料与方法

2.1试验材料

2.2.1 试验材料

2.2.2 试验设计

2.2.3 试验方法

2.2.4 测定项目与方法

2.3炭基肥料在玉米上的效果试验

2.3.1 试验材料

2.3.2 试验设计

2.3.3 试验方法

2.3.4 测定项目与方法

2.4炭基肥料在菠菜上的效果试验

2.4.1 试验材料

2.4.2 试验设计

2.4.3 试验方法

2.4.4 测定项目与方法

2.5 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1炭基肥料对土壤养分淋溶特性的影响

3.1.1不同肥料处理淋溶液pH和电导率状况

3.1.2不同肥料处理淋滤液中硝态氮和铵态氮的状况

3.1.3 不同肥料处理淋溶液中水溶性磷状况

3.1.4 不同肥料处理淋溶液中水溶性钾的影响状况

3.2炭基肥对玉米产量和养分吸收的影响

3.2.1不同生物炭加入方式对玉米生长的影响

3.2.2.不同施肥量对玉米生长的影响

3.2.3不同肥料配比对玉米生长的影响

3.2.4肥料粒径大小对玉米生长的影响

3.3炭基肥对菠菜生长和产量的影响

3.3.1不同肥料处理对菠菜产量的影响

3.3.2不同肥料处理菠菜生长状况

3.3.3不同肥料处理菠菜根系发育状况

4 讨论

5 结论

参考文献

致谢