水热及裂解生物炭对水稻产量及氮素利用率的影响

摘要

将生物质(锯末)分别在高温裂解(500℃)和水热炭化(260 ℃)条件下制备得到裂解生物炭(PSBC)和水热生物炭(HSBC),采用土柱试验方法对比PSBC和HSBC在不同施加量(w=0.5％,w=3％)条件下对水稻生长、产量及氮素利用效率的影响.结果表明,PSBC-0.5％和HSBC-0.5％处理对水稻产量无显著影响(P＞0.05),PSBC-3％处理对水稻产量和生长的影响较小;而HSBC-3％处理则导致水稻产量下降64.73％,且主要对产量因子中的每穗总粒数和结实率产生负面影响.水稻氮素利用效率分析表明,与施氮对照(CKU)相比,PSBC-0.5％处理水稻籽粒吸氮量、氮肥吸收利用率和农学效率分别提高23.68％、57.46％和1.86％;而HSBC-3％处理显著抑制水稻生长,籽粒吸氮量比CKU降低67.46％,氮肥吸收利用率和农学效率则呈负值.研究表明,高施加量HSBC对水稻生长有显著负面影响,而低施加量HSBC对水稻生长影响不显著.因此,在将水热炭应用于农田时,需严格控制其施用量或对水热炭进行改良,提高其生物兼容性,防止对农业生产造成不利影响.