高利華，屈忠義，丁艷宏，巴慧敏(.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特 0008；.巴彥淖爾市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 05000)

中國(guó)是世界第一秸稈產(chǎn)量大國(guó)，隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力水平的不斷上升，全國(guó)秸稈產(chǎn)量呈逐漸上升的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2015年中國(guó)主要農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)到9億t左右[1]。近年來(lái)，我國(guó)在秸稈綜合利用方面取得了顯著的成效，但是秸稈仍然存在產(chǎn)量過(guò)剩問(wèn)題，由此引發(fā)秸稈隨意丟棄焚燒污染環(huán)境和浪費(fèi)寶貴資源等問(wèn)題。因此，如何將秸稈有效利用，從而減少能源浪費(fèi)修復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)是我國(guó)目前環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要問(wèn)題。作物秸稈含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素及復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如果將其直接或間接返還到農(nóng)田，不但減少環(huán)境污染、增加土壤碳匯，而且能更好地改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，保持作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[2]。

作物秸稈還田包括直接還田和間接還田。目前作物秸稈直接還田技術(shù)包括機(jī)械埋壓，留高茬收獲或?qū)嵭刑追N等[1]，秸稈直接還田作為一種有效且簡(jiǎn)便易行的土壤培肥方式，可以改善土壤理化性狀，提高作物產(chǎn)量[34]，增加土壤微生物數(shù)量[5,6]，提高土壤酶活性等[7]。秸稈間接還田方式也有很多種，其中，秸稈炭化(生物炭)還田是目前研究較廣泛的一種，生物炭是指將農(nóng)林生物質(zhì)在低氧或缺氧條件下經(jīng)相對(duì)低溫(<700 ℃)熱裂解而形成的含碳率高、孔隙結(jié)構(gòu)豐富、吸附性強(qiáng)、比表面積大、理化性質(zhì)穩(wěn)定等的富碳產(chǎn)物[8]。有研究表明，土壤施入生物炭可提高土壤C/N比[9]、土壤肥力[10]和土壤持水性[11]，進(jìn)而促進(jìn)作物對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收[12]，提高作物產(chǎn)量[13]。然而秸稈直接還田和生物炭還田對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物的影響依土壤質(zhì)地、類型[14,15]、秸稈或生物炭種類[16,17]等不同而異，且到目前為止，有關(guān)秸稈直接還田與生物炭還田對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物產(chǎn)量的影響缺乏深入對(duì)比分析，因此，本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置玉米秸稈生物炭和秸稈兩種還田方式，研究玉米整個(gè)生育期土壤含水率、電導(dǎo)率、pH值、有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分含量和產(chǎn)量的變化規(guī)律，探討秸稈還田與施用生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物產(chǎn)量的影響機(jī)理，為深入研究秸稈及生物炭在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的綜合應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年5月初到10月中旬在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)臨河區(qū)雙河鎮(zhèn)進(jìn)步村九莊農(nóng)業(yè)合作社(107° 18′ E，40° 41′ N，海拔1 041～1 043 m)進(jìn)行。該地屬于中溫帶半干旱大陸性氣候，其特點(diǎn)是云霧少、降水量少、風(fēng)大氣候干燥，多年年均降水量140 mm左右，年均蒸發(fā)量2 032～3 179 mm，平均氣溫6.8 ℃，晝夜溫差大，日照時(shí)間長(zhǎng)，平均日照時(shí)間3 229.9 h，無(wú)霜期為130 d左右，地勢(shì)東高西低，地面坡降1/6 000[18]。

1.2 供試材料

供試生物炭為遼寧金和福農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司的玉米秸稈生物炭產(chǎn)品，該產(chǎn)品選用當(dāng)年玉米秸稈在炭化溫度為400 ℃于缺氧條件下燃燒8h后制成。供試土壤主要性質(zhì)及生物炭主要性質(zhì)(測(cè)試方法見(jiàn)下文1.4)見(jiàn)表1。將當(dāng)?shù)厝ツ晔斋@的玉米秸稈經(jīng)鍘草機(jī)鍘碎成5 cm左右的小段作為供試秸稈。

表1 供試土壤和生物炭基礎(chǔ)理化性狀Tab.1 Soil and biochar physicochemical properties before initiation of experiment

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將生物炭和秸稈均勻施于土壤表面，用旋耕機(jī)將生物炭和秸稈與耕層土壤均勻混合，混合深度約為15 cm。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)3個(gè)處理，一個(gè)空白對(duì)照即不施生物炭和秸稈(B0)；一個(gè)施生物炭(B15)，生物炭施用量為15 t/hm2；另一個(gè)為秸稈直接還田(BJ)，秸稈用量為10 t/hm2；每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共9個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為90 m2(15×6)。供試作物為玉米，品種為西蒙6號(hào)，株距30 cm，行距50 cm，種植密度為56 667株/hm2?；适┯昧浚毫姿岫穂N∶P2O5∶K2O=14%∶39%∶0%]450 kg/hm2，復(fù)合肥[N∶P2O5∶K2O=30%∶5%∶5%]337.5 kg/hm2。共追施尿素[ω(CO(NH2)2)=46.67%]375 kg/hm2(在拔節(jié)前、中、后期追肥3次，抽雄期1次，灌漿期1次，共5次，每次75 kg/hm2)，施肥方式為隨水施肥。灌水方式為膜下滴灌，灌水時(shí)間通過(guò)張力計(jì)控制，灌水下限為-25 kPa，灌水定額225 m3/hm2。

1.4 測(cè)試內(nèi)容及方法

在玉米的各生育期(三葉期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期、成熟期)初期的不同處理用土鉆分別在0～10和10～20 cm的土層取樣，將取出的土樣混勻后，取部分土樣裝到鋁盒內(nèi)測(cè)定土壤含水率，最后將同一土層的3個(gè)重復(fù)含水率求平均值；在每個(gè)生育期的各處理通過(guò)直角地溫計(jì)連續(xù)3 d讀取土壤表層溫度(10 cm)，每天6∶00-20∶00，每隔2 h讀一次，最后將3 d同一時(shí)間地溫求平均值；在各生育期的不同處理用土鉆分別在0～15和15～30 cm土層取樣，經(jīng)自然風(fēng)干后過(guò)篩進(jìn)行電導(dǎo)率、pH值、堿解氮、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)的測(cè)定；在玉米成熟后，進(jìn)行考種測(cè)產(chǎn)。土壤含水率通過(guò)烘干稱重法進(jìn)行測(cè)定[19]；電導(dǎo)率通過(guò)電導(dǎo)率儀測(cè)定(土水比為1∶5)；pH值通過(guò)pH計(jì)測(cè)定(水浸提，1∶2.5)；堿解氮采用解堿擴(kuò)散法[19]，有效磷和速效鉀采用聯(lián)合浸提-比色法[20]，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法[21]。

1.5 數(shù)據(jù)分析與處理

數(shù)據(jù)通過(guò)Microsoft Excel 2003進(jìn)行整理并作圖，使用SPSS19.0進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)性分析，采用LSD方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 秸稈不同還田方式對(duì)土壤含水率的影響

如圖1所示，在三葉期，土壤深度為0～10和10～20 cm各處理土壤含水率依次均為：BJ>B15>B0，相比對(duì)照B0，處理BJ、B15的增幅分別為：12.24%、0.56%和14.17%、2.65%，其中，BJ處理差異性達(dá)到顯著水平；在拔節(jié)期，土壤深度為0～10和10～20 cm各處理土壤含水率從大到小依次均為：BJ>B15>B0，相比對(duì)照B0，處理BJ、B15的增幅分別為：4.09%、2.15%和7.82%、5.23%，各處理差異性均沒(méi)有達(dá)到顯著水平；在抽雄期，土壤深度為0～10和10～20 cm各處理土壤含水率從大到小依次均為：B15、BJ、B0，相比對(duì)照B0，處理BJ、B15的增幅分別為：2.25%、3.20%和1.79%、3.26%，各處理差異不顯著；在灌漿期，土壤深度為0～10和10～20 cm各處理土壤含水率從大到小依次均為：B15、B0、BJ，相比對(duì)照B0，處理BJ、B15的增幅分別為：-11.02%、10.69%和-9.35%、1.95%，其中，在土層深度為0～10 cm，處理BJ、B15相比對(duì)照B0差異性顯著，在10～20 cm處理BJ與對(duì)照B0相比差異性顯著，B15不顯著；在成熟期，土壤深度為0～10和10～20 cm各處理土壤含水率從大到小依次均為：B15、B0、BJ，相比對(duì)照B0，處理BJ、B15的增幅分別為：-12.27%、13.45%和-7.66%、15.46%，相比對(duì)照B0，差異性均達(dá)到顯著水平。

通過(guò)分析可知，秸稈直接還田處理耕層土壤含水率先高于生物炭和對(duì)照處理，后逐漸減小低于生物炭處理高于對(duì)照，最后低于生物炭和對(duì)照處理，表明秸稈直接還田前期可以增加土壤含水率，后期這種增加效應(yīng)逐漸減弱，甚至降低土壤含水率，這可能是因?yàn)榍捌诮斩挶旧淼乃州^大，玉米植株較小，需水較少，導(dǎo)致前期秸稈直接還田的土壤含水率大于生物炭處理和空白對(duì)照，之后由于氣溫不斷升高、玉米吸水能力逐漸增強(qiáng)，秸稈本身水分逐漸減少，且秸稈還田增強(qiáng)了土壤的通氣能力，增大了蒸發(fā)強(qiáng)度，而滴灌灌水又不足以抵掉土壤蒸發(fā)的水量和作物的需水量，最終導(dǎo)致秸稈直接還田的土壤含水率小于空白對(duì)照。生物炭處理耕層土壤含水率在玉米全生育期均高于對(duì)照，表明施入土壤生物炭可以提高土壤含水率，這與王丹丹等的研究一致[22]。主要是因?yàn)樯锾烤哂袕?fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，巨大的比表面積，施入土壤后減小土壤容重，增大土壤孔隙度[8]，且生物炭可以增加土壤團(tuán)聚體數(shù)量[23]，改善土壤結(jié)構(gòu)，從而提高土壤含水率。

圖1 玉米全生育期不同處理耕層土壤含水率Fig.1 Different treatments arable layer soil moisture in maize whole growth period

2.2 秸稈不同還田方式對(duì)地溫的影響

如圖2所示(地溫均是在玉米的各生育初期所測(cè))，在三葉期各處理土壤表層溫度差異很小；在拔節(jié)期土壤表層溫度從大到小依次為：BJ、B15、B0；在抽雄期、灌漿期和成熟期土壤表層溫度表現(xiàn)為相同的規(guī)律，從大到小依次為：BJ、B0、B15。

通過(guò)以上分析可知，秸稈直接還田可提高土壤表層溫度且效果優(yōu)于生物炭并高于對(duì)照，主要原因是秸稈還田之后，使土壤變得更加疏松多孔，從而增大了表層土壤與太陽(yáng)光的接觸面積，以及秸稈分解導(dǎo)致大量的熱量釋放，最終導(dǎo)致秸稈還田處理土壤表層溫度較高。李昌見(jiàn)等[24]發(fā)現(xiàn)施用生物炭在番茄的全生育期能夠提高土壤表層溫度，而本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)施用生物炭在拔節(jié)期提高土壤表層溫度，在抽雄期之后均降低土壤表層溫度，研究結(jié)果不一致，可能原因是供試的作物不同，番茄在整個(gè)生育期株高不高，對(duì)太陽(yáng)光對(duì)地面的照射影響較小，生物炭混入土壤后，加深土壤顏色，導(dǎo)致土壤表層溫度升高，而玉米在拔節(jié)初期株高不高，所以土壤表層溫度高于對(duì)照，在抽雄期及以后株高將近3 m，大范圍地遮擋了陽(yáng)光對(duì)地面的照射，導(dǎo)致土壤顏色對(duì)土壤溫度的影響甚微，而施用生物炭提高了耕層土壤的含水率，致使生物炭處理土壤表層溫度低于對(duì)照。

2.3 秸稈不同還田方式對(duì)土壤pH值和電導(dǎo)率的影響

如圖3所示，在土壤深度為0～15 cm，在玉米全生育期各處理土壤pH值從大到小為：B0、B15、BJ，相比對(duì)照處理B0，B15和BJ的最大降幅分別為：0.82%和2.38%，最小降幅分別為0.06%和0.55%；在土壤深度為15～30 cm，在玉米全生育期各處理土壤pH值與土層厚度0～15 cm的各處理pH值大小關(guān)系一致，與對(duì)照B0相比，B15和BJ的最大降幅分別為：0.77%和2.91%，最小降幅分別為0.06%和0.67%。從分析結(jié)果可知，生物炭和秸稈直接還田處理均降低了土壤pH值，其中秸稈直接還田降幅相對(duì)較大，生物炭處理降幅較小。

圖2 玉米全生育期不同處理土壤溫度(10 cm)日變化Fig.2 Different treatments soil temperature (10 cm) daily variation in maize whole growth period

圖3 玉米全生育期不同處理耕層土壤pH值Fig.3 Different treatments arable layer soil pH value in maize whole growth period

土壤pH值是影響土壤化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和支配土壤化學(xué)成分在土壤中的發(fā)揮效果的重要指標(biāo)[25]。有研究顯示，施用生物炭能提高酸性土壤的pH值，對(duì)堿性土壤影響不大[26]，原因是生物炭本身呈堿性，本研究施用生物炭后降低耕層土壤pH值，而供試土壤和生物炭均呈堿性(表1)，與前人的研究不一致，原因可能是試驗(yàn)地為堿性土壤(表1)，鹽堿土的堿化度通常較高，生物炭本身含有較多的Ca2+，Mg2+，交換出土壤膠體上吸附的Na+，也可能是因?yàn)槭┯蒙锾吭龃罅送寥赖年?yáng)離子交換量[8]，最終減小堿化度，從而降低土壤pH值。同樣，秸稈還田降低土壤pH值，這與幕平等[25]的研究一致，可能是秸稈在微生物的作用下腐解，促進(jìn)了土壤腐殖酸和有機(jī)酸的形成[25,27]，最終導(dǎo)致土壤pH的降低，達(dá)到改良?jí)A性土壤的效果。

如圖4所示，在三葉期，相比對(duì)照B0，處理B15、BJ在土壤深度0～15和15～30 cm的增幅分別為：25.4%、5.4%和28.3%、9.8%，其中B15差異顯著；在拔節(jié)期，相比對(duì)照B0，處理B15、BJ在土壤深度0～15和15～30 cm的增幅分別為：43.2%、43.5%和43.9%、41.1%，差異顯著；在抽雄期，相比對(duì)照B0，處理B15、BJ在土壤深度0～15和15～30 cm的增幅分別為：11.5%、8.7%和51.8%、32.8%，差異顯著。在灌漿期，相比對(duì)照B0，處理B15、BJ在土壤深度0～15和15～30 cm的增幅分別為：30.1%、16.4%和19.4%、6.5%，其中B15差異顯著。在成熟期，相比對(duì)照B0，處理B15、BJ在土壤深度0～15和15～30 cm的增幅分別為：26.5%、5.2%和15.9%、4.7%，其中B15差異顯著。通過(guò)分析可知，土壤深度為0～15和15～30 cm，各處理在玉米全生育期土壤電導(dǎo)率均表現(xiàn)為一致的規(guī)律：B15>BJ>B0，說(shuō)明生物炭和秸稈還田可顯著提高土壤電導(dǎo)率，其中，施用生物炭較秸稈還田增幅大。

圖4 玉米全生育期不同處理耕層土壤電導(dǎo)率值Fig.4 Different treatments arable layer soil electrical conductivity in maize whole growth period

電導(dǎo)率與底物的礦化和礦物質(zhì)濃度分?jǐn)?shù)有關(guān)。生物炭和秸稈還田在玉米整個(gè)生育期均提高了土壤的電導(dǎo)率，這可能是因?yàn)樯锾亢徒斩挶旧砗休^多的可溶性鹽或在有機(jī)質(zhì)分解的時(shí)候釋放出礦質(zhì)鹽分[28]，也有可能是因?yàn)樯锾繌?qiáng)大的吸附力，促進(jìn)了鹽分的累積，從而導(dǎo)致土壤電導(dǎo)率的升高。

2.4 秸稈不同還田方式對(duì)土壤肥力的影響

如圖5所示(不同字母表示差異性顯著)，在三葉期，堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量從大到小均為BJ、B15、B0，相比對(duì)照B0，處理BJ和B15堿解氮含量增幅為：6.6%和1.5%，速效鉀增幅為79.8%和10.1%，有機(jī)質(zhì)增幅為：13.9%和0.5%，有效磷增幅為：114.7%和35.9%；在拔節(jié)期，堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量從大到小均為BJ、B15、B0，相比對(duì)照B0，處理BJ和B15堿解氮含量增幅為：13.1%和4.7%，速效鉀增幅為43.4%和14.2%，有機(jī)質(zhì)增幅為：19.8%和2%，有效磷增幅為：133.0%和89.0%；在抽雄期，耕層土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量為B15>BJ>B0，相比對(duì)照B0，處理BJ和B15堿解氮含量增幅為：1.8%和6.4%，速效鉀增幅為0.4%和16.7%，有機(jī)質(zhì)增幅為：0.5%和11.4%，有效磷增幅為：54.3%和77.7%；在灌漿期，耕層土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量為B15>BJ>B0，相比對(duì)照B0，處理BJ和B15堿解氮含量增幅為：0.8%和10.5%，速效鉀增幅為4.7%和13%，有機(jī)質(zhì)增幅為：14.1%和28.7%，有效磷增幅為：21.1%和64.8%；在成熟期，耕層土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量為B15>BJ>B0，相比對(duì)照B0，處理BJ和B15堿解氮含量增幅為：0.2%和6.9%，速效鉀增幅為6.7%和13%，有機(jī)質(zhì)增幅為：5.4%和13%，有效磷增幅為：7%和72.2%。通過(guò)上述分析可知，生物炭和秸稈還田均可以提高耕層土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量，其中秸稈還田處理在玉米三葉期和拔節(jié)期增幅較大且大于生物炭，而在抽雄期、灌漿期和成熟期增幅較小且小于生物炭，而生物炭處理在玉米整個(gè)生育期較均衡顯著地提高了土壤肥力，表明生物炭能夠緩慢釋放肥料中的養(yǎng)分。

圖5 玉米全生育期不同處理耕層土壤肥力Fig.5 Different treatments arable layer soil fertility in maize whole growth period

土壤有機(jī)質(zhì)是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)，土壤堿解氮、速效鉀和有效磷是可供植物直接吸收的養(yǎng)分，反映了土壤短期內(nèi)養(yǎng)分的供應(yīng)狀況。研究表明，秸稈還田促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮、速效鉀和有效磷含量的積累，這與湯文光等[29]的研究結(jié)果一致。這是因?yàn)橛衩捉斩挷粌H含有豐富的N、P、K等營(yíng)養(yǎng)成分且富含木質(zhì)素、纖維素等，這是形成土壤有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源[30]，在秸稈腐解的過(guò)程中，逐漸釋放出來(lái)，從而提高土壤肥力，其中秸稈直接還田處理在三葉期和拔節(jié)期的堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量較高，在抽雄期、灌漿期和成熟期含量較低，這是因?yàn)榻斩捲谇捌谘杆俑馇彝寥烂傅幕钚暂^高，形成大量的有機(jī)質(zhì)并釋放出大量的氮、磷、鉀素，在后期腐解速率降低、土壤酶的活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)及各養(yǎng)分含量相對(duì)前期降低[27,31]；同樣，施用生物炭也增強(qiáng)土壤的保肥能力且表現(xiàn)出肥料緩釋的作用，這與李昌見(jiàn)等[24]的研究結(jié)果一致，這一方面是因?yàn)樯锾勘旧砗猩倭康腘、P、K等營(yíng)養(yǎng)成分且具有較大的比表面積、復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)和多種官能團(tuán)，能夠吸附土壤溶液中氮磷鉀化合物，減少淋溶損失，另一方面是因?yàn)樯锾靠杉ぐl(fā)土壤微生物及酶活性，促進(jìn)土壤有機(jī)氮、有機(jī)磷、有機(jī)鉀的礦化[32]，促進(jìn)土壤中的養(yǎng)分循環(huán)，從而提高土壤肥力。

2.5 秸稈不同還田方式對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

圖6表明，與B0相比施用生物炭及秸稈還田顯著提高了玉米產(chǎn)量，產(chǎn)量從大到小依次為B15、BJ、B0，與對(duì)照相比，處理B15和BJ產(chǎn)量增幅分別為19.27%和8.1%，處理B15相比BJ增產(chǎn)10.3%。表明，施用生物炭和秸稈還田均可提高玉米產(chǎn)量，其中，生物炭的增產(chǎn)效應(yīng)更大。

圖6 不同處理玉米產(chǎn)量Fig.6 Different treatment yield of maize

生物炭和秸稈直接還田最主要的目的是改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥土壤，而還田效果的好壞，作物產(chǎn)量是衡量的標(biāo)準(zhǔn)之一。李瑋等[3]通過(guò)大田試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)秸稈還田增產(chǎn)效果明顯，勾芒芒等[33]和Claser等[34]等通過(guò)室內(nèi)盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用生物炭顯著增加番茄的產(chǎn)量，與本研究結(jié)果一致。原因是因?yàn)樯锾亢徒斩掃€田，提高了土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分、優(yōu)化了土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤微生物和酶活性，從而有利于作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高。生物炭處理與秸稈還田對(duì)比，生物炭處理的產(chǎn)量更大，原因可能是秸稈還田處理在玉米生育后期土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分及土壤含水率低于生物炭處理，水肥利用率較生物炭降低，影響作物生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致玉米產(chǎn)量低于生物炭，因此，秸稈還田處理可以在玉米生育后期適量追肥，灌水，可能會(huì)達(dá)到產(chǎn)量的最大化。

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)生物炭在整個(gè)玉米生育期均提高了耕層土壤的持水能力，秸稈還田在玉米生育前期提高土壤含水率，在后期土壤含水率低于對(duì)照，表明在灌水水平一致的情況下，生物炭的保水效果更好，因此秸稈還田可在玉米生育后期適當(dāng)增加灌水量。

(2)與對(duì)照相比，秸稈還田顯著提高土壤表層溫度，生物炭在拔節(jié)期促進(jìn)土壤表層溫度，在抽雄期之后降低了土壤表層溫度，因此對(duì)土壤溫度敏感的作物，在施用生物炭時(shí)應(yīng)考慮作物的株高及長(zhǎng)勢(shì)。

(3)相比對(duì)照，生物炭和秸稈還田都降低耕層土壤pH值，對(duì)堿性土壤起到一定的改良作用，其中秸稈還田降幅相比生物炭較大；兩種秸稈還田方式均增大土壤的電導(dǎo)率，但是并沒(méi)有影響作物的產(chǎn)量，可能是土壤溶液鹽濃度在玉米的耐鹽范圍之內(nèi)。

(4)生物炭和秸稈還田能夠培肥土壤，其中生物炭對(duì)肥料有緩釋的作用，在每個(gè)生育期能夠穩(wěn)定有效地提供養(yǎng)分，而秸稈還田在前后生育期養(yǎng)分供應(yīng)不均衡，因此秸稈還田在玉米生育后期可適量追施肥料。

(5)生物炭和秸稈還田促進(jìn)玉米增產(chǎn)，其中施用生物炭增產(chǎn)作用最大。施用生物炭處理的產(chǎn)量相比對(duì)照增幅達(dá)19.27%，相比秸稈還田增幅達(dá)10.3%，差異性顯著。

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