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(kāi)展了生物炭基肥料對(duì)水稻植物學(xué)性狀、產(chǎn)量因素以及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)。結(jié)果表明，在水稻上施用生物炭基肥料能夠促進(jìn)水稻生長(zhǎng)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(hào)? ? S511;S147.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?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(guò)熱解過(guò)程形成的富含羥基、羧基、脂族雙鍵等親水基團(tuán)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(diǎn)[2]。近年來(lái)，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(rèn)可[3]。諸多研究表明，生物炭施入土壤后會(huì)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(yáng)離子交換量[8]、增加土壤有機(jī)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(huì)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(yùn)輸和實(shí)際施用過(guò)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(diǎn)，又能彌補(bǔ)其養(yǎng)分不足的缺點(diǎn)[14]。為明確生物炭基肥料對(duì)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(yàn)，以期為生物炭基肥料在水稻生產(chǎn)上的實(shí)際應(yīng)用提供參考?，F(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

本示范試驗(yàn)于2018年4—10月在上海秋良糧食專業(yè)合作社內(nèi)進(jìn)行。示范地地勢(shì)平坦，肥力均勻。示范地的土壤養(yǎng)分狀況為有機(jī)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(jī)肥及碳能復(fù)合微生物肥料，由時(shí)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(jī)肥、尿素均為市購(gòu)。

1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，即施竹炭生物有機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(guò)程中的田間管理和農(nóng)藝措施參照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培管理措施進(jìn)行，且各處理保持高度一致。

1.4? ? 測(cè)定內(nèi)容與方法

于8月31日對(duì)各處理水稻的株高、莖粗、抽穗情況和分蘗情況進(jìn)行測(cè)量;于10月31日對(duì)各處理水稻分別進(jìn)行收割，并對(duì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.5? ? 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同處理對(duì)水稻植物學(xué)性狀的影響

由表1可以看出，各處理均對(duì)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(duì)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(shì)，且處理A的優(yōu)勢(shì)較明顯;而處理B在增加千粒重方面有優(yōu)勢(shì)。

2.3? ? 不同處理對(duì)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(yàn)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?、莖粗、抽穗數(shù)、分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、單穗重、癟粒率等指標(biāo)有所改善，進(jìn)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(jī)肥5 000 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理對(duì)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(jī)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(jī)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(shuō)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(jī)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(jī)肥2 500 kg/hm2+緩釋復(fù)合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理，說(shuō)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(jìn)水稻生長(zhǎng)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。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 魏春輝，任奕林，劉峰，等.生物炭及生物炭基肥在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，45（3）：14-19.

[2] 陳溫福，張偉明，孟軍.農(nóng)用生物炭研究進(jìn)展與前景[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46（16）：3324-3333.

[3] 于立宏，易祎，王一博，等.生物炭基肥料對(duì)花生生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（6）：31-34.

[4] LAIRD D A，F(xiàn)LEMING P，DAVIS D D，et al.Impact of biochar amendm-ents on the quality of a typical Midwestern agricultural soil[J].Geoderma，2010，158（3）：443-449.

[5] HIDETOSHI A，BENJAMINK S，HAEFELEM S，et al.Biochar amendment techniques for upland rice production in Northern Laos：1.Soil physical properties，leaf SPAD and grain yield[J].Field Crops Research，2009，111（1）：81-84.

[6] OGUNTUNDE P G，ABIODUN B J，AJAYI A E，et al.Effects of charcoal production on soil physical properties in Ghana[J].Journal of Plant Nutrition & Soil Science，2010，171（4）：591-596.

[7] UZOMA K C，INOUE M，ANDRY H，et al.Effect of cow manure biochar on maize productivity under sandy soil condition[J].Soil Use & Manage-ment，2011，27（2）：205-212.

[8] YUAN J H，XU R K，ZHANG H.The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures[J].Bioresour Technol，2011，102（3）：3488-3497.

[9] KIMETU J M，LEHMANN J.Stability and stabilisation of biochar and green manure in soil with different organic carbon contents[J].Soil Research，2010，48（7）：577-585.

[10] 孫大荃，孟軍，張偉明，等.生物炭對(duì)棕壤大豆根際微生物的影響[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，42（5）：521-526.

[11] 劉瑩瑩，秦海芝，李戀卿，等.不同作物原料熱裂解生物質(zhì)炭對(duì)溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，21（1）：146-152.

[12] UCHIMIYA M，WARTELLE L H，KLASSON K T，et al.Influence of pyrolysis temperature on biochar property and function as a heavy metal sorbent in soil[J].J Agric Food Chem，2011，59（6）：2501-2510.

[13] 田阿林，雷濤，鄒應(yīng)斌，等.施用生物炭對(duì)水稻生長(zhǎng)生理特性及產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)稻米，2018，24（3）：29-33.

[14] 程月琴，徐生，陳文超.淺析江蘇省炭基肥料研發(fā)和推廣應(yīng)用前景[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38（18）：246-247.

[15] 王麗.生物炭基肥料在水稻上施用效果研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2017（2）：14-15.