煙桿炭配施氮肥對玉米苗期生長及土壤特性的影響

姚佳， 劉加欣， 蘇焱， 蘇小娟

（西南林業(yè)大學生態(tài)與環(huán)境學院，昆明 650224）

生物炭是農(nóng)林廢棄物等經(jīng)高溫、缺氧或部分缺氧條件下制備的一類富含碳的有機物，因其具有巨大的表面積、豐富的官能團和較強的酸堿緩沖性能，被視為一種綠色改良劑，廣泛應用于土壤改良及環(huán)境污染修復方面[1]。云南省是我國煙草的主栽區(qū)之一，煙草年均產(chǎn)量達到83.54萬t，同時會產(chǎn)出大量煙桿[2]。新鮮煙桿含有大量的病原菌導致其不能直接還田，自然堆放會導致養(yǎng)分流失[3]。肖和友等[4]研究發(fā)現(xiàn)，生物炭顯著增加了土壤有機質(zhì)，其中煙桿生物炭提升土壤有機質(zhì)含量效果最佳，可能是煙桿生物炭自身有機碳含量較高；煙葉生物炭和煙桿生物炭處理均顯著改善了烤煙農(nóng)藝性狀，增加了煙葉產(chǎn)量和上等煙的比例。因此，將煙桿進行炭化后還田不僅阻斷了病原菌的傳播，還促進了農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。

生物炭在土壤環(huán)境中應用的報道最初見于對南美亞馬遜河流域黑土的研究中[5]。目前，關于生物炭在土壤改良[6-7]、農(nóng)作物增產(chǎn)提質(zhì)[8-10]、土壤微生態(tài)調(diào)控[11-12]等方面的研究逐漸增多。但受生態(tài)條件、氣候條件、土壤類型以及生物炭制備材料和制備溫度等因素的影響，生物炭對作物生長、養(yǎng)分吸收和土壤肥力等方面的影響國內(nèi)外報道不一。生物炭因含有大量的氮、磷、鉀等植物必需的營養(yǎng)元素，單施或與肥料配施均能改善土壤養(yǎng)分，提高肥料利用率[8,11-13]。因此，在減肥增效的大背景下，生物炭在一定程度上具有代替化學肥料的潛力。研究表明，生物炭對植物生物量及干物質(zhì)積累有顯著的抑制作用，但隨著生育期的延長，生物炭的抑制作用逐漸消失[14]；生物炭單獨施用會抑制植物干物質(zhì)積累，與氮肥配施則起促進作用[8]。隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)生物炭的施用不僅改善了土壤養(yǎng)分狀況、增加產(chǎn)量，同時促進土壤微生物的生長并對土壤酶活性產(chǎn)生影響。如侯建偉等[6]、杜倩等[15]的研究均發(fā)現(xiàn)生物炭的施入能顯著提高土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶和中性磷酸酶活性，但降低了土壤過氧化氫酶活性。

關于生物炭對土壤肥力、作物生長及土壤酶活性影響的研究已有較多報道，但在不同添加量下，生物炭與氮肥配施對土壤肥力、土壤酶活性、作物生長及養(yǎng)分吸收影響的研究相對較少。因此，本研究以煙桿炭為外源碳，對比研究氮肥、生物炭單獨及不同比例配施對玉米苗期生物量、養(yǎng)分吸收、土壤肥力及酶活性的影響，探索適合玉米生長的煙桿炭與氮肥配施的方式，為元謀干熱河谷地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用及合理施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試土壤采自云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所羊開窩基地（25°48′00″ N，101°51′42″ E）。玉米為當?shù)刂饕N植品種‘鄭丹58號’。生物炭為煙 桿 炭 ，比 表 面 積 為 1.725 m2·g-1，平 均 孔 徑 為2.380 mm，碳 氮 比（C/N）為 23.5，全 氮 含 量 為12.75 g·kg-1，全 磷 含 量 為 2.64 g·kg-1，全 鉀 含 量為 18.62 g·kg-1，pH 9.25。 按 照 S 形 路 線 采 集0—20 cm土壤，混合均勻后，帶回實驗室風干，過篩，備用。采用鮑士旦[16]方法對土壤進行分析測定，得出pH 7.81，土壤有機質(zhì)12.98 g·kg-1，全氮含量 1.87 g·kg-1，全 磷 含 量 3.66 g·kg-1，全 鉀 含 量5.60 g·kg-1，速效氮含量 15.63 mg·kg-1，速效磷含量9.84 mg·kg-1，速效鉀含量26.25 mg·kg-1。

1.2 試驗設計

試驗采用裂區(qū)設計，以生物炭施用量為主區(qū)，氮肥施用量為副區(qū)。試驗共計9個處理（表1），每個處理3個重復。氮、磷、鉀肥分別為尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（P2O5為18%）、硫酸鉀（K2O為50%）。磷、鉀肥用量分別為 P2O5235 kg·hm-2、K2O 150.75 kg·hm-2，全部作為底肥施用；氮肥的2/3作為底肥施入，1/3作為追肥施入。每盆裝過3 cm篩的風干土2 kg，生物炭與土壤混勻后裝入盆中，用對應底肥配置的營養(yǎng)液調(diào)節(jié)土壤含水量至質(zhì)量含水量的20%，平衡1周后每盆播種3粒玉米。玉米生長期間，根據(jù)土壤水分狀況用自來水調(diào)節(jié)土壤含水量。

表1 試驗方案設計Table 1 Design of the experimental program

1.3 試驗方法

培養(yǎng)60 d后收獲玉米，測定株高、地上和地下部生物量。將地上部分放入80 ℃烘箱烘干48 h至恒重，稱量后，將其磨細，過0.5 mm篩，備用。采用H2SO4-H2O2消煮后，通過全自動凱氏定氮儀測定植物體全氮（total nitrogen，TN）含量，全磷含量測定采用釩鉬黃比色法測定[16]，并按照玉米干物質(zhì)積累量計算氮磷養(yǎng)分吸收量；土壤pH采用酸度計測定，土壤全氮采用半微量凱氏定氮法測定，速效氮（available nitrogen，AN）采用堿解擴散法測定，速效磷（available phosphorus，AP）采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定，速效鉀（available potassium，AK）采用醋酸銨浸提-火焰光度法測定，有機質(zhì)含量（soil organic matter，SOM）采用重鉻酸鉀容量法測定，陽離子交換量（cation exchange capacity，CEC）采用中性乙酸銨法測定。根據(jù)胡慧蓉[17]的方法測定土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 21.0進行方差分析及多重比較（Duncan法，顯著性水平為0.05），采用Pearson相關系數(shù)分析土壤養(yǎng)分含量和酶活性的相關性。

2 結果與分析

2.1 生物炭配施氮肥對玉米苗期生長及養(yǎng)分吸收的影響

2.1.1 生物炭配施氮肥對玉米株高的影響 由圖1可知，在不施氮肥的處理中，生物炭的施用對苗期玉米的株高沒有明顯的促進作用，BC1、BC2與CK處理之間差異不顯著。在單獨施用氮肥的處理中，玉米株高呈現(xiàn)隨施氮量增加而增加的趨勢，表現(xiàn)為N2＞N1。在低水平氮肥施入（N1）時，生物炭與氮肥配施對玉米株高的影響表現(xiàn)為低水平生物炭（BC1）促進，高水平生物炭（BC2）抑制，其中N1+BC1處理玉米株高顯著高于N1+BC2處理，而N1+BC1處理和N1+BC2處理與N1處理之間無明顯差異。高水平氮肥施入（N2）時，生物炭與氮肥配施對玉米株高的影響與前者相似?？傮w而言，適量生物炭與氮肥配施可以明顯促進玉米苗期生長。

圖1 不同處理下苗期玉米株高Fig. 1 Corn plant height at seedling stage under different treatments

2.1.2 生物炭配施氮肥對玉米干物質(zhì)量的影響 由圖2可知，生物炭單獨施用條件下，低水平（BC1）抑制苗期玉米干物質(zhì)積累，高水平(BC2)則起促進作用，但均與CK之間無明顯差異。在單獨施用氮肥的處理中，隨著氮肥施用量的增加（0~270 kg·hm-2），玉米地上部干物質(zhì)積累量增加107.7%~242.6%，其中，N2與CK處理之間差異達到顯著水平（P＜0.05），但N2與N1處理、N1與CK之間均無明顯差異。與N1處理相比，N1+BC1與N1+BC2處理地上部干物質(zhì)量分別增加了20.0%和7.4%；而高水平氮肥（N2）條件下，兩者配施不同程度地抑制苗期玉米地上部干物質(zhì)的積累，N2、N2+BC1和N2+BC2處理干物質(zhì)積累量分別為17.48、17.04和13.69 g。綜上，N2及其與生物炭配施系列處理對玉米地上部干物質(zhì)積累量的促進效果最明顯，N1及其與生物炭配施系列處理次之，生物炭單獨施用無明顯促進作用。

圖2 不同處理下玉米地上和地下部干物質(zhì)積累量Fig. 2 Dry weight of corn aboveground and underground at seedling stage under different treatments

就玉米地下部干物質(zhì)積累而言，同一氮肥水平下，各處理地下部干物質(zhì)量之間無顯著差異；不同氮水平單施及與生物炭配施條件下，除N2系列處理均顯著高于CK、BC1處理外，其他處理之間均無顯著差異。綜上可知，氮肥單獨施用時，玉米干物質(zhì)量均隨氮肥施用量增加而增加；生物炭單獨施用時，則隨施用量增加呈先降后增的趨勢；生物炭與氮肥配施條件下，低量生物炭（BC1）促進苗期玉米干物質(zhì)的積累，高量生物炭（BC2）則表現(xiàn)出抑制作用。

2.1.3 生物炭配施氮肥對玉米氮、磷吸收的影響 通過方差分析（表2）可知，與CK相比，所有處理均顯著提高了玉米植株氮、磷含量及吸收量。隨著生物炭施入量的增加，玉米植株氮、磷含量顯著增加（P＜0.05），其含量為0.96%~1.86%、1.02%~1.97%；玉米氮、磷吸收總量與對應的養(yǎng)分含量變化趨勢一致，隨生物炭施入量的增加而顯著增加（P＜0.05）。在單獨施用氮肥處理中，各處理植株氮、磷含量均顯著高于CK，其中，植株氮含量隨氮肥施用量增加而顯著增加（P＜0.05），而磷素含量無明顯差異；玉米氮、磷吸收量均隨著氮施入量的增加而顯著增加（P＜0.05）。與CK相比，生物炭配施氮肥處理均顯著增加玉米氮、磷含量及吸收量，其中，N2+BC1處理玉米氮含量和氮吸收量分別為CK的7.4和23.3倍，而玉米磷含量和磷吸收量最大的處理分別為BC2和N2+BC1處理，是CK的5.7和15.5倍。同一氮肥施用水平下，低量生物炭（67.5 t·hm-2）與氮肥配施顯著促進植株氮、磷含量和吸收量（P＜0.05），而高量生物炭（67.5 t·hm-2）與氮肥配施則抑制植物氮、磷含量及吸收量，這與谷學佳等[18]的研究結果一致。

表2 各處理下玉米苗期全氮、全磷含量及其吸收量Table 2 N and P contents and absorption of maize seeding under different treatments

2.2 生物炭配施氮肥對土壤特性的影響

2.2.1 生物炭配施氮肥對土壤化學性質(zhì)的影響不同處理土壤養(yǎng)分和pH的變化見表3，與CK相比，單獨施用生物炭及生物炭與氮肥配施處理均顯著提高了土壤pH，且隨著生物炭施用量的增加，土壤pH增幅越大。BC2、N1+BC2和N2+BC2處理土壤pH較CK分別增加1.61、1.87、1.61個pH單位，且均顯著高于BC1、N1+BC1和N2+BC1處理。土壤全氮和陽離子交換量均以N1+BC2處理最高，分別為4.12 g·kg-1和9.45 cmol·kg-1，分別為對照的2.1和1.3倍。生物炭和氮肥單施及配施處理均顯著增加了土壤有機質(zhì)含量，隨著生物炭及氮肥施用量的增加呈增加趨勢，以N2+BC2處理最高，為46.70 g·kg-1，是CK的3.4倍。土壤速效氮、速效磷和速效鉀含量最高的處理均為N2+BC2，分別為85.75、13.77和103.70 mg·kg-1，是CK的7.0、1.5和2.5倍。表明在單獨施用氮肥的基礎上，添加生物炭后，可顯著提高土壤pH，增加土壤有機質(zhì)、速效養(yǎng)分和陽離子交換量，可能是由于生物炭含有一定量的堿性物質(zhì)和豐富的養(yǎng)分元素，從而提高土壤肥力。

表3 不同處理下土壤化學性質(zhì)的變化Table 3 Changes in soil chemical properties under different treatments

2.2.2 生物炭配施氮肥對土壤酶活性的影響 不同處理土壤脲酶活性在37.51~74.74 μg·100 g-1土（圖3）。與CK相比，土壤脲酶活性隨著生物炭施用量的增加呈增加趨勢，但無顯著差異；隨著氮肥施用量的增加，土壤脲酶活性顯著增加。氮肥與低量生物炭配施均顯著增加了土壤脲酶活性，且土壤脲酶活性隨氮肥用量的增加而顯著增加；氮肥與高量生物炭配施在一定程度上抑制了土壤脲酶活性。N2+BC1 處理脲酶活性最高，為 74.74 μg·100 g-1土，脲酶活性最低的是N1+BC2處理，為37.51 μg·100 g-1土，說明適量生物炭與氮肥配施在玉米苗期生長中對土壤脲酶的活性有明顯促進作用，高量生物炭與氮肥配施則相反。

圖3 不同處理土壤脲酶活性Fig. 3 Soil urease enzyme activities under different treatments

與CK相比，各處理蔗糖酶活性均顯著增加（圖4）。單獨施用生物炭或單獨氮肥處理均顯著增加了土壤蔗糖酶活性，且不同處理之間差異顯著；BC1、BC2處理土壤蔗糖酶活性分別為CK的2.67和3.94倍；N1、N2處理土壤蔗糖酶活性較CK分別增加5.19和6.24倍。就氮肥與生物炭配施來看，氮肥施用量相同時，隨著生物炭投入量的增加，土壤蔗糖酶活性降低。生物炭投入量為22.5 t·hm-2時，土壤中的蔗糖酶含量隨著施氮水平的增加呈增加趨勢，但效果不顯著；而生物炭投入量增加到67.5 t·hm-2時，隨著氮肥施用量的增加，土壤蔗糖酶活性呈降低趨勢。

圖4 不同處理土壤蔗糖酶活性Fig. 4 Soil invertase enzyme activities under different treatments

與CK相比，各施肥處理土壤過氧化氫酶的活性均顯著增加（圖5）。生物炭與氮肥單獨及配施處理對土壤過氧化氫酶活性的影響與土壤蔗糖酶活性相似。其中，N2+BC1處理下土壤過氧化氫酶活力達到最高水平，為1.14 mL·100 g-1土，為CK的3.35倍；N1+BC1與N2處理次之，分別較CK增加2.71和2.93倍；單獨施加生物炭的BC1、BC2處理土壤過氧化氫酶活性分別為0.45、0.63 mL·100 g-1土。表明生物炭能夠有效促進土壤中過氧化氫酶的活性，且低量生物炭與氮肥配施下促進作用更明顯。

圖5 不同處理土壤過氧化氫酶活性Fig. 5 Soil catalase enzyme activities under different treatments

綜上可知，生物炭和氮肥單獨施用對土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性均表現(xiàn)出促進作用，其中，對蔗糖酶和過氧化氫酶的促進效果明顯。生物炭與氮肥配施條件下，低量生物炭（22.5 t·hm-2）對3種土壤酶活性有明顯的促進作用，但高量生物炭(67.5 t·hm-2)對酶活性有抑制作用，這與盧焱焱[19]的研究結果一致。

2.3 土壤化學性質(zhì)與土壤酶活性的相關分析

將土壤化學性質(zhì)與酶活性做相關分析，結果見表4。土壤pH、養(yǎng)分含量與酶活性之間有一定的相關性。pH與土壤全氮呈極顯著正相關（P＜0.01），相關系數(shù)為0.920，與有機質(zhì)和速效鉀呈顯著正相關（P＜0.05），相關系數(shù)分別為0.681和0.785。土壤全氮除與速效鉀和陽離子交換量呈顯著正相關（P＜0.05）外，與其他指標均相關不顯著。土壤有機質(zhì)與速效磷、速效鉀呈極顯著正相關（P＜0.01），與速效氮、陽離子交換量呈顯著正相關（P＜0.05）。土壤速效氮與速效磷、速效鉀、陽離子交換量之間呈顯著正相關（P＜0.05）。土壤速效氮與蔗糖酶、過氧化氫酶之間呈極顯著正相關（P＜0.01），相關系數(shù)分別為0.801、0.886；土壤脲酶與過氧化氫酶、蔗糖酶的相關性達到極顯著水平（P＜0.01），相關系數(shù)依次為0.846、0.809。

表4 土壤化學特性和土壤酶活性的相關分析Table 4 Correlation coefficient of soil chemical properties and soil enzyme activities

3 討論

3.1 生物炭及氮肥配施促進玉米苗期生長及養(yǎng)分吸收

生物炭作為一種綠色土壤改良劑，本身含有豐富的養(yǎng)分元素，使作物持續(xù)吸收養(yǎng)分，可促進種子萌發(fā)和作物生長[20]。研究證實，減氮、磷、鉀肥配施生物炭增加了玉米花后干物質(zhì)積累量，促進了花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運，增加了花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率及其對籽粒干物質(zhì)積累貢獻率，進而增加了籽粒重量[21]。本試驗表明，生物炭與氮肥配施或施用高水平的氮都會顯著提高玉米的株高，且玉米干物質(zhì)的累積在氮肥配施生物炭和單施氮肥的處理下都會顯著增加。而張晗芝等[13]研究表明，不同水平生物炭處理的干物質(zhì)量沒有顯著性差異，且高水平生物炭處理的玉米植株干物質(zhì)量會有所減少；張愛平等[22]試驗表明，生物炭與氮肥配施提高水稻產(chǎn)量，且水稻產(chǎn)量、株高和穗粒數(shù)隨著生物炭施用量的增加而增加。

生物炭、有機肥和化肥混施能夠增加春玉米對養(yǎng)分的吸收和利用[9]，可能是施用生物炭促進根系生長發(fā)育，從而提高了植株對養(yǎng)分和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，進而促進植株的生長發(fā)育[23]。在本研究中，與生物炭、氮肥單獨施用相比，生物炭與化肥配施顯著促進了玉米干物質(zhì)累積。低量生物炭配施氮肥能夠顯著提高玉米植株氮、磷養(yǎng)分的含量和養(yǎng)分吸收量。生物炭的種類、土壤肥力以及施肥方式對作物養(yǎng)分的吸收有很大的影響，施用生物炭可以促進水稻的氮素吸收積累，提高氮素的利用率[24]。彭輝輝等[9]利用生物炭、有機肥與化肥配施進行了田間長期定位試驗，發(fā)現(xiàn)與單施化肥相比，不同水平生物炭與化肥混施不同程度地增加了玉米地上部氮、磷、鉀的累積量。吳昕怡[25]研究發(fā)現(xiàn)氮肥的減量施用可以提高植株對氮、磷、鉀元素的吸收，這與本試驗結果相似。陳紅霞等[26]也發(fā)現(xiàn)，生物炭能促進植株的生長，且隨著生物炭施用量的增加植株生長越快，這與本研究中的結果有所差異，可能是因為本研究僅針對苗期玉米的生長和養(yǎng)分的吸收情況，不能反映不同生物炭用量在整個生育期的優(yōu)勢。

3.2 生物炭及氮肥配施顯著影響土壤養(yǎng)分

生物炭作為一種富含碳源且具有較高穩(wěn)定性的物質(zhì)，可通過改善土壤性狀直接或間接地改善土壤肥力，提高土壤生產(chǎn)力[27-28]。張文峰等[29]研究顯示，施入低量生物炭顯著提高了旱地紅壤有機質(zhì)和氮、磷、鉀的含量，且土壤有機質(zhì)、全鉀、速效鉀含量與生物炭施用量呈顯著正相關。本研究表明，生物炭與化肥配施所有處理均能有效改善土壤的理化性質(zhì)。與CK、單施生物炭和單施氮肥相比，生物炭配施氮肥能使土壤有機碳、全氮、速效氮、速效磷及速效鉀含量有不同程度提高，與已有的研究結果基本一致[30-31]。原因可能是生物炭的比表面積大、吸附能力較強，能吸附、固持土壤和肥料中的氮、磷、鉀離子，減少養(yǎng)分的流失，增加土壤中可利用養(yǎng)分的總量，且生物炭能夠延緩養(yǎng)分在土壤中的釋放，使肥效變緩，能夠補充作物后期生長發(fā)育所需的養(yǎng)分[32-33]。

本研究發(fā)現(xiàn)，高量生物炭與氮肥配施顯著提高了土壤全氮、速效氮含量，可能是生物炭對NO-3、NH+4具有較強的吸附作用，能有效降低土壤NH3揮發(fā)[34]，并且生物炭能夠增大土壤的透氣性，抑制反硝化作用，從而減少 NO-3的損失[25,35-36]。李玥等[37]通過田間定位試驗發(fā)現(xiàn)，長期施用生物炭使棕壤中酸解銨態(tài)氮和氨基酸態(tài)氮的含量提高，并且達到顯著水平。此外，生物炭與氮肥單獨或配施處理均顯著提高了土壤速效磷含量，主要是因為生物炭本身含有豐富的養(yǎng)分，同時生物炭比表面積較大，吸附作用強，從而減少了土壤中磷元素的淋失[38]，或生物炭可能通過降低土壤中鐵氧化物和酚類等有機化合物的含量，減少其對磷的吸附，增加了土壤速效磷的有效性，馬鋒鋒等[39]的研究結果也證實了這一觀點。本研究中，生物炭單獨及其與氮肥配施條件下，土壤速效鉀含量隨著生物炭施用量的增加而顯著增加，說明生物炭中不僅含有豐富的鉀元素，且富含孔隙結構和強的陽離子交換量，增加了土壤對鉀離子的吸附，減少了鉀的流失[40]，還可能是由于生物炭的施入加深了土壤顏色，使得土壤升溫加快，增加了土壤中鉀離子的活度及鉀素擴散系數(shù)，從而提高了土壤的供鉀能力[41]。本研究中，生物炭與氮肥單獨或配施處理均顯著提高了土壤有機質(zhì)和陽離子交換量，有利于農(nóng)田土壤培肥及固碳，這與閻海濤等[38]的研究結果一致，主要是因為生物炭富含有機碳，施用生物炭相當于直接向土壤中添加了外源有機物，從而提高土壤有機質(zhì)含量。

3.3 生物炭及氮肥配施顯著提高了土壤酶活性

生物炭配施氮肥可提高土壤脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性。生物炭本身含有的一些物質(zhì)可為酶促反應提供底物[42]，生物炭的孔隙可以給微生物提供良好的棲息地[43]，防止土壤中微生物和酶受到外界的干擾，從而促進了土壤酶的活性。大量研究表明，生物炭的施用會影響土壤水分、pH、通氣性和溫度等[44-46]，從而改善微生物的生活環(huán)境，提高酶活性。本試驗表明，適量的生物炭配施氮肥顯著提高了土壤脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性，與趙軍等[47]、李靜靜等[48]的研究結果類似。施用生物炭還能促進植株根系的生長發(fā)育[13,49-50]，蔗糖酶會對根系分泌物有積極響應，但也有研究表明生物炭可能會抑制土壤中的酶促反應[46]，生物炭本身可能帶有一些有毒物質(zhì)會抑制土壤的酶活性[49]。本研究顯示，高量生物炭（67.5 t·hm-2）與氮肥配施對土壤脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶有明顯的抑制作用。

相關分析表明，土壤化學性質(zhì)之間相關性較強，多呈顯著或極顯著相關。土壤速效氮與蔗糖酶和過氧化氫酶活性之間有強相關作用，可能是生物炭和氮肥增加了土壤氮素含量，從而改善了微生物及根系生長環(huán)境[50]。單獨施用氮肥條件下，隨著施氮量的增加土壤脲酶活性增加，但從相關分析整體看，土壤全氮和速效氮與脲酶之間無顯著相關，這與陳麗美等[51]研究結果一致，而與王佩雯等[52]的結果不太一致，具體原因有待進一步研究。本研究采用裂區(qū)設計，探究生物炭配施氮肥對苗期玉米生長、養(yǎng)分吸收及土壤性狀的影響，發(fā)現(xiàn)減氮合理配施生物炭能改善土壤性狀，提高土壤酶活性并增加玉米干物質(zhì)量及氮磷含量，為煙桿科學還田提供了依據(jù)，同時為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中減肥增效提供新思路。