生物炭基肥料在水稻上的應(yīng)用效果研究

劉善良　常春麗　蒲加軍　蒲加興　朱永紅　向蓉　周濤　張亞飛　蒲加勝

摘要? ? 為研究生物炭基肥料的應(yīng)用效果，開展了生物炭基肥料對水稻植物學(xué)性狀、產(chǎn)量因素以及產(chǎn)量的影響試驗。結(jié)果表明，在水稻上施用生物炭基肥料能夠促進水稻生長發(fā)育，有助于水稻成產(chǎn)因素的形成，從而提高水稻的產(chǎn)量。生物炭基肥料的用量越多，效果越明顯，且生物炭基肥料能部分替代緩釋復(fù)合肥。

關(guān)鍵詞? ? 水稻;生物炭基肥料;植物學(xué)性狀;產(chǎn)量

中圖分類號? ? S511;S147.5? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）15-0005-02

Application? Effect? of? Biochar-based? Fertilizer? on? Rice

LIU Shan-liang? ? CHANG Chun-li? ? PU Jia-jun? ? PU Jia-xing? ? ZHU Yong-hong? ? XIANG Rong? ? ZHOU Tao

ZHANG Ya-fei? ? PU Jia-sheng

（SEEK Bio-Technology（Shanghai）Co.，Ltd，Shanghai 201108）

Abstract? ? In order to study the application effect of biochar-based fertilizer in rice production，the field demonstration experiments were conducted to study the effect of biochar-based fertilizer on rice botanical characteristics，yield factors and yield.The results showed that the application of biochar-based fertilizer on rice could promote the growth and development of rice，contribute to the formation of rice yield factors，thus improving the rice yield.The more biochar-based fertilizer is used，the more obvious the effect is.Biochar-based fertilizer can partly replace the slow-release compound fertilizer.

Key words? ? rice;biochar-based fertilizer;botanical characteristic;yield

生物炭是生物質(zhì)通過熱解過程形成的富含羥基、羧基、脂族雙鍵等親水基團和芳香化結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì)[1]，具有含碳率高、孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大、理化性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點[2]。近年來，生物炭在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注和認可[3]。諸多研究表明，生物炭施入土壤后會增加土壤的持水量[4]、改善土壤飽和導(dǎo)水率[5]、降低土壤容重[6]、提高土壤pH值[7]、提高土壤陽離子交換量[8]、增加土壤有機質(zhì)含量[9]、影響土壤微生物的數(shù)量[10]、降低重金屬離子的富集程度[11-12]。但是生物炭也存在諸多不足之處，如含碳量高，施入土壤后會提高土壤的碳氮比，降低土壤氮的有效性[13];礦質(zhì)養(yǎng)分含量較低;呈粉末狀且質(zhì)地較輕，在運輸和實際施用過程中存在諸多不便等。生物炭基肥料是以生物炭為載體，采用復(fù)混方法制成的肥料，可以結(jié)合作物的需肥規(guī)律使肥料緩慢釋放養(yǎng)分，從而提高養(yǎng)分的利用率，既能保持生物炭的優(yōu)點，又能彌補其養(yǎng)分不足的缺點[14]。為明確生物炭基肥料對水稻株高、莖粗、抽穗、分蘗等植物學(xué)性狀和穗粒數(shù)、癟粒率、單穗重、千粒重等成產(chǎn)因素以及產(chǎn)量的影響，特于2018年在上海秋良糧食專業(yè)合作社安排了生物炭基肥料應(yīng)用效果示范試驗，以期為生物炭基肥料在水稻生產(chǎn)上的實際應(yīng)用提供參考?，F(xiàn)將試驗結(jié)果總結(jié)如下。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

本示范試驗于2018年4—10月在上海秋良糧食專業(yè)合作社內(nèi)進行。示范地地勢平坦，肥力均勻。示范地的土壤養(yǎng)分狀況為有機質(zhì)2.50%、全氮1.44 g/kg、有效磷18.86 mg/kg、速效鉀112.63 mg/kg、pH值6.78。

1.2? ? 供試材料

供試水稻品種為寒優(yōu)湘晴。供試竹炭生物有機肥及碳能復(fù)合微生物肥料，由時科生物科技（上海）有限公司生產(chǎn)提供，其中碳能復(fù)合微生物肥料的氮、磷、鉀的養(yǎng)分配比為15∶5∶10;供試緩釋復(fù)合肥的氮、磷、鉀養(yǎng)分配比為30∶6∶6;供試有機肥、尿素均為市購。

1.3? ? 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個處理，即施竹炭生物有機肥5 000 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（A）、施竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（B）、施竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+碳能復(fù)合微生物肥料200 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（C）、施有機肥5 000 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（CK）。各處理中，尿素均作追肥，各處理面積均為0.1 hm2（50 m×20 m）。示范過程中的田間管理和農(nóng)藝措施參照當?shù)馗弋a(chǎn)栽培管理措施進行，且各處理保持高度一致。

1.4? ? 測定內(nèi)容與方法

于8月31日對各處理水稻的株高、莖粗、抽穗情況和分蘗情況進行測量;于10月31日對各處理水稻分別進行收割，并對各處理水稻的穗粒數(shù)、癟粒數(shù)、癟粒率、單穗重、千粒重等成產(chǎn)因素以及產(chǎn)量進行統(tǒng)計。

1.5? ? 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2010進行統(tǒng)計分析。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同處理對水稻植物學(xué)性狀的影響

由表1可以看出，各處理均對水稻的植物學(xué)性狀有所改善，但不同處理的改善程度略有不同。處理A水稻株高、莖粗、抽穗數(shù)、分蘗數(shù)分別較CK高5.88%、9.11%、83.02%、24.64%;處理B水稻株高、莖粗、抽穗數(shù)、分蘗數(shù)分別較CK高0.27%、12.46%、167.92%、24.64%;處理C水稻莖粗、抽穗數(shù)、分蘗數(shù)分別較CK高5.42%、111.32%、23.19%。

2.2? ? 不同處理對水稻成產(chǎn)因素的影響

由表2可以看出，處理A水稻穗粒數(shù)、單穗重分別較CK高22.43%、18.29%，癟粒率、千粒重分別較CK降低2.40%、3.58%;處理B水稻穗粒數(shù)、單穗重分別較CK降低6.59%、2.55%，癟粒率、千粒重分別較CK高9.80%、4.03%;處理C水稻穗粒數(shù)、單穗重分別較CK高15.90%、15.28%，癟粒率、千粒重分別較CK降低0.20%、1.09%。即與CK相比，處理A、處理C在增加水稻穗粒數(shù)和單穗重、降低癟粒率方面有優(yōu)勢，且處理A的優(yōu)勢較明顯;而處理B在增加千粒重方面有優(yōu)勢。

2.3? ? 不同處理對水稻產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，水稻產(chǎn)量由高到低排列為處理A>處理B>處理C>CK，處理A、處理B、處理C分別較CK增產(chǎn)16.94%、10.83%、1.15%。

3? ? 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，相比常規(guī)施肥，在水稻上施用生物炭基肥料能夠?qū)λ镜闹旮摺⑶o粗、抽穗數(shù)、分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、單穗重、癟粒率等指標有所改善，進而增加水稻的產(chǎn)量。這與王麗[15]就生物炭基肥料在水稻上的應(yīng)用效果研究結(jié)果相一致。竹炭生物有機肥5 000 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理對水稻植物學(xué)性狀、成產(chǎn)因素以及產(chǎn)量的改善效果最明顯，竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理、竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+碳能復(fù)合微生物肥料200 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理次之，說明生物炭基肥料的用量越多，改善效果越明顯。竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+碳能復(fù)合微生物肥料200 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理在提高水稻的穗粒數(shù)、單穗重，降低癟粒率方面的效果好于竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理，說明生物炭基肥料能部分替代緩釋復(fù)合肥。

綜上所述，在水稻上施用生物炭基肥料能夠促進水稻生長發(fā)育，有助于水稻成產(chǎn)因素的形成，從而提高水稻的產(chǎn)量;生物炭基肥料用量越多，效果越明顯，且生物炭基肥料能部分替代緩釋復(fù)合肥。

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