綠肥配施生物炭基肥對水稻產(chǎn)量和氮素利用的影響

王勝昭　錢壯壯　莊舜堯　陳冬峰

摘要：旨在探究綠肥配施生物炭基肥對水稻干物質積累、產(chǎn)量及氮素利用率的影響，為秸稈、綠肥資源利用和氮肥減施提供理論依據(jù)。采用田間試驗，設置不施氮肥（CK）、常規(guī)施氮（FN）、減施20%氮肥-綠肥還田處理（MV）、生物炭基肥處理（BF）、綠肥還田配施生物炭基肥處理（BMV），分析水稻各生育期的土壤及植株樣品。結果表明，與常規(guī)施氮處理相比，減氮20%后，MV、BF處理可以有效提升土壤養(yǎng)分含量，從而提高水稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)，使水稻保持穩(wěn)產(chǎn)；BMV處理提高了水稻在全生育期的干物質積累量，有效改善了其產(chǎn)量構成；BMV處理的水稻氮素積累量分別比FN、MV、BF處理提高了34.0%、15.0%、12.0%，同時與FN處理相比，可以使穗部氮素積累量提高16.97%；BMV處理顯著增加了植株的氮素積累量，使得氮素分配偏向生殖器官，促進了作物產(chǎn)量的提升。同時，BMV處理提高了氮素收獲指數(shù)、氮素表觀利用率。BMV處理能夠有效調控土壤氮素含量，提升土壤養(yǎng)分的有效性，促進水稻對氮素的吸收利用，有利于有效穗數(shù)的形成及千粒質量的增加，從而提高水稻產(chǎn)量。研究結果可為水稻減氮及高效高產(chǎn)栽培提供技術支撐和理論依據(jù)。

關鍵詞：生物炭基肥；綠肥；單季稻；干物質量；氮素利用

中圖分類號：S158.3；S511.06文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）05-0122-07

水稻（Oryza sativa L.）是我國重要的糧食作物，其產(chǎn)量是我國糧食安全的重要保障［1］。水稻產(chǎn)量與水、肥等農(nóng)業(yè)資源的投入密切相關，其中氮素是水稻生長發(fā)育過程中不可缺少的必需營養(yǎng)元素，直接影響著水稻的生長發(fā)育、養(yǎng)分利用及產(chǎn)量［2-3］。在江蘇省，單季稻氮肥用量（以氮計）可高達250～300 kg/hm2，高用量氮肥保證了糧食產(chǎn)量［4］，但是也會對土壤帶來不利影響，如土壤酸化、土壤鹽漬化、板結等問題會導致土壤肥力下降，會直接或者間接影響作物對氮素的吸收利用，進而影響水稻的可持續(xù)經(jīng)營［5］。在我國水稻種植中，氮肥投入量大，但氮肥利用率低，僅為30%左右，遠低于發(fā)達國家［6］。在發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的大背景下，國家出臺了一系列方針，將減少化肥用量列為重點工作任務，提倡秸稈、有機肥資的源化利用，以提高氮肥利用率［7-8］。

作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè)資源廢棄物，不僅不易腐解，也難以直接增加土壤養(yǎng)分，部分秸稈含有大量蟲卵、菌體，易造成后茬作物病害等問題。將這些農(nóng)業(yè)廢棄物在厭氧條件下進行熱解，再將產(chǎn)生的富碳材料生物質施入土壤，可以有效改良土壤，并且其本身多孔隙的結構和巨大比表面積可為微生物提供適宜的生活環(huán)境，從而提高土壤酶活性、微生物量和微生物活性等［9］，進而促進土壤養(yǎng)分周轉，保持土壤肥力［10］。此外，這些生物質表面固存的氮素可以被作物長期吸收利用，從而有效提高作物的產(chǎn)量及對氮肥利用率［11］。但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一般不將生物炭作為唯一的養(yǎng)分來源，主要原因是其養(yǎng)分含量較低、生物降解性較差。生物炭基肥是以生物炭為載體，定向添加其他類型肥料制備而成的肥料，可以彌補生物炭養(yǎng)分不足的問題，并且可有效提高土壤性狀。常棟等研究發(fā)現(xiàn)，施用生物炭基肥后，可以提升土壤養(yǎng)分含量，增加土壤微生物群落多樣性和豐富度，增強作物對養(yǎng)分的吸收利用，最終提高作物對氮素的利用效率［12-13］。與傳統(tǒng)施肥相比，在減氮15%～30%的條件下，施用生物炭基肥可以有效改良土壤，促進作物生長發(fā)育［14-15］。但是，目前關于生物炭配施的研究主要集中在生物炭配施化肥［16］，關于生物炭基肥和綠肥等有機物料配合施用對土壤養(yǎng)分及作物氮素利用影響的報道較少。

在我國，綠肥使用歷史悠久，在提高土壤肥力、改善土壤質量、防止水土流失、提高土地資源利用率、促進生態(tài)保護等方面具有良好效果［17］。李萍等發(fā)現(xiàn)，在單季稻區(qū)種植紫云英，可以充分利用冬閑時期的光熱資源，并且豆科綠肥的固氮能力可為后茬水稻提供大量有機養(yǎng)分［18-19］。周國朋等認為，翻壓紫云英能夠有效改善土壤肥力，保障水稻高產(chǎn)，并且綠肥在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)中起著重要作用［20］。紫云英作為南方稻區(qū)一種重要的冬季豆科綠肥，與常規(guī)施肥相比，減施20%化肥條件下種植翻壓紫云英可以改善水稻的生長性狀、提高水稻產(chǎn)量［21-22］。紫云英固氮能力強，腐解速度較快，但是其碳氮比、木質素含量低，有機質含量不能完全滿足作物生長的長期需求。

因此，稻田中通過翻壓紫云英與炭基肥聯(lián)合施用，可以在有效利用資源的同時解決輪作休耕中冬閑田面積過大的問題，除此以外，綠肥配施生物炭基肥有利于稻田培肥、增加土壤供肥保肥性的潛力，彌補單一物料還田帶來的不足［23］。然而，水稻產(chǎn)量及氮肥利用率對綠肥、炭基肥單獨或者聯(lián)合處理的響應尚不明確。因此，本研究分析綠肥與生物炭基肥處理及其配施措施對水稻干物質積累及氮肥利用的影響及機制，以期為水稻減氮及高效高產(chǎn)栽培提供技術支撐和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

田間試驗于2020年10月至2021年11月進行，試驗地為南京艾津稻園基地（地理位置為 32°22′51.32″N，118°59′56.53″E）。該地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，年降水量在1 000 mm以上，無霜期為254 d，光照分布與水稻的生長旺季基本同步，對水稻生產(chǎn)有利。供試土壤類型為潛育型水耕人為土，其耕層0～15 cm的土壤和紫云英地上部的基本理化性質見表1。供試炭基肥為以植物秸稈摻混有機顆粒制成的緩釋肥（含20%以上生物炭，50%以上有機質，不含化學氮肥），供試氮肥為尿素、過磷酸鈣及氯化鉀。水稻品種為南粳46號，于2021年4月5日播種，2021年11月19日收割。供試綠肥為安徽大葉紫云英（Astragalus sinicus L.），播種時間為2020年10月20日，綠肥于2021年4月盛花期進行翻壓還田。試驗期間農(nóng)田的基本管理措施與其他水稻大田相同。

1.2 試驗設計

試驗共設5個處理：（1）CK，不施加氮肥；（2）FN，常規(guī)施氮；（3）MV，綠肥還田（80%氮肥）；（4）BF，生物炭作基肥（80%氮肥）；（5）BMV，綠肥配施生物炭作基肥（80%氮肥），施肥量見表2。其中綠肥季不施肥，化學肥料在6、7、10月分次施用，按照基肥 ∶分蘗肥 ∶穗肥=4 ∶3 ∶3的方式施用，生物炭以基肥方式一次性施入，試驗各處理各設置3個重復，小區(qū)面積為128 m2（長×寬為8 m×16 m），小區(qū)分布為隨機區(qū)組設計，各小區(qū)用田埂隔開，單獨排灌，防止水肥串流。

1.3 測定指標及計算方法

1.3.1 水稻干物質及養(yǎng)分的測定 在水稻分蘗期、灌漿期和成熟期，按小區(qū)莖蘗數(shù)的平均數(shù)取3蔸代表性植株（小區(qū)邊行不?。?，分成葉片、莖鞘和穗（抽穗后）等部分后裝袋，于105 ℃殺青30 min，再于 80 ℃ 烘干至恒質量后稱量。

將水稻分蘗期、灌漿期和成熟期的烘干水稻植株樣品粉碎、混勻，分別測定植株莖、葉和籽粒中的氮含量，采用凱氏定氮法［24］。

其他測定指標的計算方法如下：

氮素積累量=不同生育期地上部干物質量×地上部含氮量；

氮收獲指數(shù)=籽粒氮素積累量/植株氮素積累量×100%；

氮素干物質生產(chǎn)效率=單位面積植株干物質積累量/單位面積植株氮積累量；

氮肥表觀利用率=（施氮作物吸氮量-不施氮作物吸氮量）/施氮量×100%［25］。

1.3.2 作物考種與測產(chǎn) （1）紫云英。在2021年4月盛花期采用5點取樣法在各紫云英種植小區(qū)取樣，均取1 m2，取樣后測其鮮質量，取回烘干，測定生物干物質量。

（2）水稻。于2021年11月水稻成熟期取樣，各小區(qū)取1 m2，每個小區(qū)重復取樣3次，自然風干后作為考種材料?？挤N數(shù)據(jù)包括有效穗數(shù)、穗長、每穗粒數(shù)、實粒數(shù)、千粒質量等。

1.3.3 土壤基本理化性質的測定 在各生育時期（分蘗期、灌漿期以及成熟期）采集水稻表層0～20 cm 的鮮土樣品，測定其含水量，并用靛酚藍比色法測定銨態(tài)氮含量，用雙波長比色法測定硝態(tài)氮含量［26］。土壤全氮含量采用半微量凱氏定氮法測定，土壤有機碳含量用濃硫酸-重鉻酸鉀外加熱法測定，土壤速效磷含量用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定，土壤速效鉀含量采用醋酸銨浸提-火焰光度計法測定［25］。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2019、SPSS 24.0軟件處理，在0.05水平用最小顯著性差異法（LSD）進行顯著性檢驗。所有圖表用Excel 2021、OriginPro 2021制作。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻產(chǎn)量及其構成因素的影響

由表3可以看出，與常規(guī)施氮處理（FN）相比，綠肥處理（MV）、生物炭基肥（BF）、綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）的水稻產(chǎn)量均有所提高，其中綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）下，水稻產(chǎn)量高于其他處理，與常規(guī)施肥（FN）相比，綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）、 生物炭基肥（BF）、綠肥處理（MV）處理產(chǎn)量高44.04%、11.80%、29.04%。減施20%氮肥的MV、BF、BMV處理均可提高水稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)：BMV處理的有效穗數(shù)分別較CK、FN、BF處理增加了28.03%、24.34%、21.72%，且差異顯著（P<0.05），較MV處理提高了2.07%，但差異不顯著；BMV處理的千粒質量高于其他處理，分別較CK、MV處理增加了19.45%、8.37%，且差異顯著（P<0.05）。與FN處理相比，減施氮肥的BMV處理能有效增加水稻的有效穗數(shù)及千粒質量，進而增加水稻產(chǎn)量。

2.2 不同處理對水稻主要生育期干物質積累量的影響

由表4可以看出，在返青期及分蘗期，綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）的生物干物質積累量最高；在灌漿期和成熟期，BMV處理的干物質積累量仍然較高。BMV處理的干物質積累量在返青期較CK、FN、MV、BF處理提高了174.51%、47.37%、125.81%、77.22%；在分蘗期較CK、FN、MV、BF處理提高了65.35%、10.53%、52.73%、24.26%。在分蘗期，BMV處理的水稻干物質積累量顯著高于其他處理（P<0.05）。MV處理的干物質積累量在灌漿期和成熟期分別較CK、FN、BF處理提高了95.45%、22.86%、60.05%和78.53%、22.56%、20.74%，且存在顯著差異（P<0.05），但與BMV處理相比無顯著差異。

2.3 不同處理水稻地上部氮素累積特征

2.3.1 水稻各生育時期地上部氮素積累動態(tài) 由圖1可以看出，在水稻主要生育期，水稻地上部分的氮素積累量隨著水稻生長的推進而逐漸增加。在水稻生長季的灌漿期、成熟期，綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）水稻的地上部分氮素含量最高，并且與常規(guī)施肥處理（FN）相比存在顯著差異（P<0.05）。與FN處理相比，MV、BMV處理均提高了灌漿期、成熟期水稻地上部分氮素積累量，提高幅度分別為14.99%、25.89%和16.56%、34.01%；與FN處理相比，BF處理則降低了灌漿期水稻中氮素的吸收積累量，降幅達3.01%；在成熟期，BMV處理水稻地上部的氮素積累量較FN、MV、BF處理提高了34.0%、15.0%、12.20%。

2.3.2 成熟期不同器官氮素含量及養(yǎng)分吸收量 由表5可以看出，在成熟期，各處理水稻器官中的全氮含量整體表現(xiàn)為穗＞葉＞莖，氮素養(yǎng)分吸收量表現(xiàn)為穗＞莖＞葉，其中在綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）下，水稻植株穗部全氮量顯著高于其他處理，較常規(guī)施氮（FN）處理提高了16.97%（P<0.05）；而BMV處理葉部、莖部的全氮含量也在5個處理中表現(xiàn)為最高。成熟期水稻莖部、穗部的氮素吸收量在不同處理間差異不顯著。與FN處理相比，BMV、BF、MV處理的水稻葉部氮素吸收量分別提高了約49.03%、37.66%、28.66%。

2.3.3 氮素養(yǎng)分吸收利用效率 由表6可知，與常規(guī)施氮（FN）相比，綠肥處理（MV）使氮素干物質生產(chǎn)效率提高了7.40%，而綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）、生物炭基肥處理（BF）則降低了氮素干物質生產(chǎn)效率，但BF處理與FN處理間差異不顯著。與FN處理相比，BF、BMV處理均提高了氮素收獲指數(shù)、氮素表觀利用率，其中BMV處理提升氮素表觀利用率的幅度最大，其氮素表觀利用率分別較FN、BF、MV處理提高了80.08%、73.33%、32.06%，且差異顯著（P<0.05）。

2.4 不同處理對土壤理化性質的影響

如表7所示，與常規(guī)施氮處理（FN）相比，生物炭基肥處理（BF）、綠肥處理（MV）、綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）均提高了土壤的有機質含量，提高幅度分別為7.60%、2.22%、9.68%，且BF、BMV處理與FN處理間差異顯著（P<0.05）。與FN處理相比，MV、BMV處理提高了硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、土壤全氮含量，提高幅度分別為55.82%、88.66%，404.29%、182.86%和0.79%、4.76%；而BF處理降低了土壤銨態(tài)氮及全氮含量。相對于FN處理，MV處理提高了土壤有效磷含量，而BF、BMV處理則降低了土壤有效磷含量。與FN處理相比，MV、BF、BMV處理顯著提高了土壤速效鉀含量，提高幅度分別為34.77%、49.41%、61.29%。

3 討論與結論

3.1 不同處理對水稻產(chǎn)量及其構成因素的影響

水稻單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質量等產(chǎn)量構成因子直接決定了水稻的實際產(chǎn)量［27］。鄭阿萍研究發(fā)現(xiàn)，在正常施用氮肥情況下，配合施用生物炭基肥可以顯著增加水稻產(chǎn)量［28］。同時也有研究表明，在減施20%化肥條件下，綠肥施用可以顯著增加水稻產(chǎn)量；在減施40%的條件下，綠肥施用可以保障水稻不減產(chǎn)［29-30］。因此，生物炭基肥和綠肥可以作為水稻減肥、穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的重要手段［31］。在本研究中，減施氮肥20%條件下，通過單獨綠肥處理（MV）、單獨生物炭基肥處理（BF）或綠肥配施生物炭基肥處理（BMV）等方式，水稻產(chǎn)量分別比常規(guī)施氮處理（FN）提高了29.04%、11.80%、44.04%，其中BMV處理的效果最佳，可能由于BMV處理提升了土壤養(yǎng)分含量，有利于水稻吸收外源氮素［32］。同時本研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施氮處理（FN）相比，減施20%氮肥后，MV、BF、BMV處理可以有效增加水稻的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)，通過改善水稻的產(chǎn)量構成因子，達到減少氮肥施用且穩(wěn)定水稻產(chǎn)量的作用，這與已有研究結果［33］一致。

3.2 不同處理對水稻干物質積累的影響

作物產(chǎn)量形成的過程本質就是干物質的積累與分配過程，氮肥用量及外源有機物料的投入會影響水稻地上部干物質的積累［34］。Chan等發(fā)現(xiàn)，施加外源生物炭基肥或者綠肥種植還田等措施都有助于干物質的積累，在減施20%氮肥的條件下，翻壓綠肥可以有效提升水稻植株的干物質積累量，提升幅度達18.8%，而當化肥使用量減少為常規(guī)使用量的40%～60%時，翻壓綠肥處理的水稻干物質積累量沒有明顯減少［35-36］。謝婷婷等研究發(fā)現(xiàn)，在減施氮肥的情況下，施用炭基肥可以顯著提高干物質積累量［37］。在本研究中，水稻中干物質的快速積累時期為分蘗—灌漿時期，與FN處理相比，MV、BMV處理明顯提高了這一時期的干物質積累量，這是由于2種處理均有助于土壤微生物的生長，從而促進土壤中養(yǎng)分的釋放，提高土壤中的無機氮含量［38］，從而提高地上部分氮素利用率，促進水稻單莖、群體生長。在返青—分蘗期，MV處理的干物質積累量低于FN處理，與張小毅等的研究結果［39］一致，這是由于前期綠肥還未分解；在分蘗—成熟期，MV處理的干物質積累量高于FN處理，可能因為綠肥有更加持久的肥效［34］；返青期—灌漿期，BF處理的干物質積累量低于FN處理，可能由于炭基肥中的生物炭獨有的官能團及孔隙結構，吸附、固定了土壤中的銨態(tài)氮及硝態(tài)氮，從而影響土壤中可供植物吸收利用的氮素，進而影響水稻分蘗動態(tài)、干物質積累。在生育后期，BF、BMV處理的干物質量增加顯著，可能由于生物炭處理在生育后期可以維持較高的根系活力，從而在一定程度上延緩了根系衰老，提高了根系吸收能力，促進了根系對物質的吸收轉運和分配［40］。BMV處理干物質積累量較FN處理高，可能由于綠肥與生物炭基肥具有協(xié)同促進作用，起到了增“源”擴“庫”的作用，有利于源的干物質向庫轉運，促進了水稻單莖、群體生長，從而提高了干物質的積累量，這與前人的研究結果［41-42］一致。

3.3 不同處理對水稻氮素利用影響

研究發(fā)現(xiàn)，單獨施用生物炭對糧食產(chǎn)量及水稻生物量并沒有明顯影響［43-44］，但也有研究發(fā)現(xiàn)，翻壓綠肥或將生物炭與其他肥料進行配合施用會顯著提高土壤肥力、作物產(chǎn)量［45-46］，同時Zheng等研究發(fā)現(xiàn)，植物的氮素利用率也得到了提升［47］。在本研究中，與其他處理相比，BMV處理提高了各生育期水稻的氮素積累量，這與謝志堅等的研究結果［23］一致；水稻產(chǎn)量隨著穗部氮素積累量的增加而增加，氮素在不同器官中的分配比例同樣影響著水稻的產(chǎn)量［48］。本研究發(fā)現(xiàn)，BMV處理顯著提高了水稻穗部器官中的氮素含量及吸收量，可能由于綠肥與生物聯(lián)合處理促進了養(yǎng)分的釋放［14］。與FN處理相比，BMV處理顯著提高了氮素收獲指數(shù)及氮素表觀利用率，與曲晶晶等的研究結果［49-50］類似，可能由于BMV處理抑制了銨態(tài)氮向硝態(tài)氮轉化，減少了氮素損失［51］。在穗肥相同的條件下，BMV處理提高了土壤供氮能力，合理分配氮素的釋放，保證水稻各生育時期所需的營養(yǎng)，同時也可有效減少施肥前期氮素的流失［52］，因此得出BMV處理能提高水稻的氮素利用率。

3.4 不同處理對土壤養(yǎng)分的影響

綠肥和生物炭基肥對土壤地力提升有重要作用，冬閑種植綠肥可以有效培育土壤碳庫［53］，提升有機質含量，生物炭基肥中蘊含著大量高度芳香化的碳源，施入土壤中可以顯著增加土壤中的有機質、微生物碳含量［54］。在本研究中，綠肥配施生物炭基肥增加了土壤中的有機質含量，同時提高了速效鉀含量，但降低了速效磷含量。這一方面可能是綠肥翻壓和生物質炭基肥含有大量鉀素，施用后提高了土壤中的速效鉀含量［55］，另一方面，生物炭可有效減少土壤中的鉀淋溶損失；而速效磷降低可能由于生物質炭基肥負載體的生物炭與土壤中的有效磷可以形成絡合物，促進了土壤對有效磷的吸附固定［56］?？傮w來看，綠肥配施生物炭基肥可以提升土壤地力，有助于水稻產(chǎn)量形成。但是，綠肥和生物炭基肥養(yǎng)分釋放是一個較為復雜的過程，本研究時間較短，今后需要長期深入研究，進而探索養(yǎng)分釋放規(guī)律和相互關系，以了解兩者配施對水稻生長、產(chǎn)量影響的長期機制。

綜上所述，與常規(guī)施氮相比，單獨施用綠肥、單獨施用生物炭基肥及綠肥配施生物炭基肥處理均可以有效提升土壤地力，改善水稻的產(chǎn)量構成，增加水稻的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)，促進氮素在水稻籽粒中分配，從而達到減氮、穩(wěn)產(chǎn)或增產(chǎn)目的。綠肥配施生物炭基肥處理有助于提高水稻各生育期的干物質積累量，優(yōu)化水稻群體構成，提升氮素利用率。本研究結果可為水稻減氮及高效高產(chǎn)栽培提供技術支撐和理論依據(jù)。

參考文獻：

［1］王 飛，李清華，何春梅，等. 稻秸-有機肥聯(lián)合還田對黃泥田水稻產(chǎn)能與化肥替代的影響［J］. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報（中英文），2021，29（12）：2024-2033.

［2］蔡炳祥，劉曉霞，李建國，等. 連續(xù)實施化肥減量對水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響［J］. 浙江農(nóng)業(yè)科學，2016，57（4）：471-474.

［3］Mueller N D，Gerber J S，Johnston M，et al. Closing yield gaps through nutrient and water management［J］. Nature，2012，490（7419）：254-257.

［4］陶 源，周玉璽，胡繼連. 中國化肥施用強度的驅動因素分解與控制路徑研究［J］. 浙江農(nóng)業(yè)學報，2021，33（10）：1956-1970.

［5］張 禹，吳學榮，劉曉霞，等. 化肥減量施用對浙南雙季稻產(chǎn)量及土壤肥力的影響［J］. 浙江農(nóng)業(yè)科學，2022，63（2）：247-249.

［6］Guo Y X，Chen Y F，Searchinger T D，et al. Air quality，nitrogen use efficiency and food security in China are improved by cost-effective agricultural nitrogen management［J］. Nature Food，2020，1（10）：648-658.

［7］陳遠鵬，龍 慧，劉志杰. 我國施肥技術與施肥機械的研究現(xiàn)狀及對策［J］. 農(nóng)機化研究，2015，37（4）：255-260.

［8］戚迎龍，史海濱，李瑞平，等. 滴灌水肥一體化條件下覆膜對玉米生長及土壤水肥熱的影響［J］. 農(nóng)業(yè)工程學報，2019，35（5）：99-110.

［9］Laird D，F(xiàn)leming P，Wang B Q，et al. Biochar impact on nutrient leaching from a midwestern agricultural soil［J］. Geoderma，2010，158（3/4）：436-442.

［10］喬志剛，陳 琳，李戀卿，等. 生物質炭基肥對水稻生長及氮素利用率的影響［J］. 中國農(nóng)學通報，2014，30（5）：175-180.

［11］Dong D，F(xiàn)eng Q B，McGrouther K，et al. Effects of biochar amendment on rice growth and nitrogen retention in a waterlogged paddy field［J］. Journal of Soils and Sediments，2015，15（1）：153-162.

［12］Nguyen D H，Scheer C，Rowlings D W，et al. Rice husk biochar and crop residue amendment in subtropical cropping soils：effect on biomass production，nitrogen use efficiency and greenhouse gas emissions［J］. Biology & Fertility of Soils，2016，52（2）：261-270.

［13］常 棟，馬文輝，張 凱，等. 生物炭基肥對植煙土壤微生物功能多樣性的影響［J］. 中國煙草學報，2018，24（6）：58-66.

［14］劉 敏，紀立東，王 銳，等. 施用生物質炭條件下減施氮肥對玉米生長和土壤的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2021，49（19）：216-222.

［15］馮 雷. 減氮配施生物炭對棉花根際土壤環(huán)境及根系發(fā)育的影響及作用機理研究［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2021：44-47.

［16］胡 坤，張紅雪，郭力銘，等. 煙稈炭基肥對薏苡土壤有機碳組分及微生物群落結構和豐度的影響［J］. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報（中英文），2021，29（9）：1592-1603.

［17］高菊生，徐明崗，董春華，等. 長期稻—稻—綠肥輪作對水稻產(chǎn)量及土壤肥力的影響［J］. 作物學報，2013，39（2）：343-349.

［18］李 萍，楊濱娟，張 鵬，等. 紫云英與油菜混播對雙季稻產(chǎn)量、植株干物質及氮素吸收利用的影響［J］. 江西農(nóng)業(yè)大學學報，2020，42（2）：219-228.

［19］曹衛(wèi)東，包興國，徐昌旭，等. 中國綠肥科研60年回顧與未來展望［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2017，23（6）：1450-1461.

［20］周國朋，謝志堅，曹衛(wèi)東，等. 稻草高茬-紫云英隨聯(lián)合還田改善土壤肥力提高作物產(chǎn)量［J］. 農(nóng)業(yè)工程學報，2017，33（23）：157-163.

［21］周 興，李再明，謝 堅，等. 紫云英利用后減施化肥對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)值及土壤碳氮含量的影響［J］. 湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2014，40（3）：225-230.

［22］李雙來，陳云峰，李四斌，等. 水稻相同紫云英翻壓量下化肥的合理用量試驗［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學，2009，48（7）：1592-1593.

［23］謝志堅，吳 佳，段金貴，等. 生物炭基肥與紫云英聯(lián)合還田對紅壤區(qū)早稻干物質累積和氮素利用特征的影響［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2020，26（9）：1732-1739.

［24］鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析［M］. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：30-114.

［25］Devkota M，Martius C，Lamers J P A，et al. Tillage and nitrogen fertilization effects on yield and nitrogen use efficiency of irrigated cotton［J］. Soil and Tillage Research，2013，134（8）：72-82.

［26］涂常青，溫欣榮. 雙波長分光光度法測定土壤硝態(tài)氮［J］. 土壤肥料，2006（1）：50-51，61.

［27］Cheng W G，Sakai H，Yagi K，et al. Interactions of elevated ［CO2］and night temperature on rice growth and yield［J］. Agricultural & Forest Meteorology，2009，149（1）：51-58.

［28］鄭阿萍. 秸稈炭化還田對水稻土壤肥力及水稻生長發(fā)育的影響［J］. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程，2022，34（2）：32-35.

［29］劉春增，李本銀，呂玉虎，等. 紫云英還田對土壤肥力、水稻產(chǎn)量及其經(jīng)濟效益的影響［J］. 河南農(nóng)業(yè)科學，2011，40（5）：96-99.

［30］張 璐，黃 晶，高菊生，等. 長期綠肥與氮肥減量配施對水稻產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分含量的影響［J］. 農(nóng)業(yè)工程學報，2020，36（5）：106-112.

［31］劉春增，劉小粉，李本銀，等. 紫云英配施不同用量化肥對土壤養(yǎng)分、團聚性及水稻產(chǎn)量的影響［J］. 土壤通報，2013，44（2）：409-413.

［32］王 飛，林 誠，林新堅，等. 連續(xù)翻壓紫云英對福建單季稻產(chǎn)量與化肥氮素吸收、分配及殘留的影響［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2014，20（4）：896-904.

［33］Vali D S，David A A，Swaroop N，et al. Efficiency of integrated nutrient management to improve soil health growth parameters and yield attributes of rice （Oryza sativa L.）［J］. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences，2020，9（10）：2452-2460.

［34］董桂春，李進前，于小鳳，等. 不同庫容量常規(guī)秈稻品種物質生產(chǎn)與分配的基本特征［J］. 中國水稻科學，2009，23（6）：639-644.

［35］Chan K Y，Van Zwieten L，Meszaros I，et al. Using poultry litter biochars as soil amendments［J］. Soil Research，2008，46（5）：437-444.

［36］徐昌旭，謝志堅，許政良，等. 等量紫云英條件下化肥用量對早稻養(yǎng)分吸收和干物質積累的影響［J］. 江西農(nóng)業(yè)學報，2010，22（10）：13-14，23

［37］謝婷婷，趙 歡，肖厚軍，等. 炭基肥對貴州黃壤鮮食玉米光合特性、干物質積累及產(chǎn)量形成的影響［J］. 中國土壤與肥料，2022（3）：61-67.

［38］楊天昱. 生物炭基肥對水稻產(chǎn)量及稻田土壤肥力特性的影響［D］. 沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學，2020：20-21.

［39］張小毅，劉文露，向焱赟，等. 混合綠肥還田對雙季稻干物質積累及產(chǎn)量的影響［J］. 湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2021，47（6）：609-615.

［40］張偉明，孟 軍，王嘉宇，等. 生物炭對水稻根系形態(tài)與生理特性及產(chǎn)量的影響［J］. 作物學報，2013，39（8）：1445-1451.

［41］李春明，熊淑萍，楊穎穎，等. 不同肥料處理對豫麥49小麥冠層結構與產(chǎn)量性狀的影響［J］. 生態(tài)學報，2009，29（5）：2514-2519.

［42］楊長明，楊林章，顏廷梅，等. 不同肥料結構對水稻群體干物質生產(chǎn)及養(yǎng)分吸收分配的影響［J］. 土壤通報，2004，35（2）：199-202.

［43］Xie Z B，Xu Y P，Liu G，et al. Impact of biochar application on nitrogen nutrition of rice，greenhouse-gas emissions and soil organic carbon dynamics in two paddy soils of China［J］. Plant & Soil，2013，370（1）：527-540.

［44］Wang H F，Zheng H，Jiang Z X，et al. Efficacies of biochar and biochar-based amendment on vegetable yield and nitrogen utilization in four consecutive planting seasons［J］. Science of the Total Environment，2017，593/594：124-133.

［45］Jeffery S，Verheijen F G A，van der V M，et al. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis［J］. Agriculture Ecosystems & Environment，2011，144 （1）：175-187.

［46］Huang M，F(xiàn)an L，Chen J N，et al. Continuous applications of biochar to rice：effects on nitrogen uptake and utilization［J］. Scientific Reports，2018，8：11461.

［47］Zheng Y，Han X R，Li Y Y，et al. Effects of mixed controlled release nitrogen fertilizer with rice straw biochar on rice yield and nitrogen balance in Northeast China［J］. Scientific Reports，2020，10（1）：9452.

［48］謝秋發(fā)，劉經(jīng)榮，石慶華，等. 不同施肥方式對水稻產(chǎn)量、吸氮特性和土壤氮轉化的影響［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2004，10（5）：462-467.

［49］曲晶晶，鄭金偉，鄭聚鋒，等. 小麥秸稈生物質炭對水稻產(chǎn)量及晚稻氮素利用率的影響［J］. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2012，28（3）：288-293.

［50］楊 璐，曹衛(wèi)東，白金順，等. 種植翻壓二月蘭配施化肥對春玉米養(yǎng)分吸收利用的影響［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2013，19（4）：799-807.

［51］Ding Y，Liu Y X，Wu W X，et al. Evaluation of biochar effects on nitrogen retention and leaching in multi-layered soil columns［J］. Water Air & Soil Pollution，2010，213（1/2/3/4）：47-55.

［52］劉瑋晶，劉 燁，高曉荔，等. 外源生物質炭對土壤中銨態(tài)氮素滯留效應的影響［J］. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2012，31（5）：962-968.

［53］Yang Z P，Zheng S X，Nie J，et al. Effects of long-term winter planted green manure on distribution and storage of organic carbon and nitrogen in water-stable aggregates of reddish paddy soil under a double-rice cropping system［J］. Journal of Integrative Agriculture，2014，13（8）：1772-1781.

［54］張迎春，頡建明，李 靜，等. 生物有機肥部分替代化肥對萵筍及土壤理化性質和微生物的影響［J］. 水土保持學報，2019，33（4）：196-205.

［55］張 祥，王 典，姜存?zhèn)}，等. 生物炭對我國南方紅壤和黃棕壤理化性質的影響［J］. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2013，21（8）：979-984.

［56］Parvage M M，Ulén B，Eriksson J，et al. Phosphorus availability in soils amended with wheat residue char［J］. Biology and Fertility of Soils，2013，49（2）：245-250.

收稿日期：2022-05-20

基金項目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金［編號：CX（20）2003］。

作者簡介：王勝昭（1998—），男，山東德州人，碩士研究生，主要從事農(nóng)田綠肥氮素利用。E-mail：wangshengzhao@issas.ac.cn。

通信作者：莊舜堯，博士，研究員，主要從事竹林土壤利用與碳氮循環(huán)。E-mail：syzhuang@issas.ac.cn。