趙耀東 侯江濤
摘要:探明氮肥減量配施生物炭對花生—油菜輪作系統(tǒng)土壤肥力和花生生長發(fā)育的影響,為氮肥減量增效背景下生物炭的合理施入提供理論依據(jù)。2020—2022年,以花生—油菜輪作系統(tǒng)為研究對象,設(shè)置不施肥(CK)、常規(guī)施肥(CF)、減氮15%+5.28 t/hm2生物炭(RN15B)、減氮30%+10.56 t/hm2生物炭(RN30B)、減氮45%+15.84 t/hm2生物炭(RN45B)、減氮60%+21.12 t/hm2生物炭(RN60B)6個處理,研究不同減氮配施生物炭處理對土壤養(yǎng)分含量、酶活性及花生產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素利用效率的影響。結(jié)果表明,與CK、CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理均可提高土壤養(yǎng)分含量、酶活性及花生產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素利用效率。其中,與CF處理相比,RN45B處理速效氮、有機質(zhì)含量分別顯著提高10.23%、13.80%,RN60B處理速效磷、速效鉀含量分別顯著提高11.20%、17.89%,pH值均無顯著差異;RN45B處理脲酶活性顯著提高12.04%,RN60B處理蔗糖酶、堿性磷酸酶活性分別顯著提高11.89%、16.28%,RN30B處理過氧化氫酶活性顯著提高7.64%;RN45B處理花生產(chǎn)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、飽果率、出仁率分別顯著提高14.22%、17.33%、7.66%、6.89%、8.55%;RN45B處理花生含油率、油酸含量、亞油酸含量分別提高3.99%、5.19%、3.90%,油酸含量顯著提高,油亞比均無顯著差異;RN45B處理氮素收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率分別顯著提高7.00%、14.21%、60.23%、11.43%。相關(guān)性分析表明,花生產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分含量與土壤酶活性變化密切相關(guān)。綜上,適量減氮配施生物炭能夠提高土壤肥力,促進(jìn)花生生長發(fā)育,提升氮肥利用效率。
關(guān)鍵詞:施肥;生物炭;花生;土壤肥力;產(chǎn)量;品質(zhì);氮素利用效率
中圖分類號:S565.206;S344.1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2023)23-0081-07
化肥在保障我國糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品持續(xù)供給中伴有重要角色,據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計,截至2020年底,我國化肥使用量達(dá)5 250.9萬t,是世界上化肥使用最多的國家,且化肥利用率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家,對我國自然環(huán)境保護(hù)和綠色食品發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)[1-3]?;ㄉ呛幽鲜≈匾土吓c經(jīng)濟(jì)作物,種植面積和產(chǎn)量均居全國第1位[4]。近年來,隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革,花生產(chǎn)業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇,而為提高花生產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,大量使用化肥,尤其是氮肥[5-6]。氮肥是花生生長必需的主要營養(yǎng)元素,在一定范圍內(nèi),氮肥施用量的提高能夠促進(jìn)花生生長發(fā)育,提高花生產(chǎn)量[7-8]。但過量施用氮肥不僅造成氮素?fù)p失,環(huán)境污染加重,還易造成土壤結(jié)構(gòu)失衡、肥力降低、土地生產(chǎn)力下降等問題,嚴(yán)重制約花生產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[9-11]。因此,如何改進(jìn)施氮措施,提高花生氮素利用效率,成為了未來花生產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要方向[12]。有研究表明,施氮時期、配施有機肥等措施是提升土壤肥力,促進(jìn)作物生長發(fā)育及提高氮素利用效率的有效途徑[13-15]。袁光等的研究表明,減氮配施有機肥能夠明顯促進(jìn)花生生長發(fā)育,增加地下部生物累積量,提高花生產(chǎn)量[16]。楊莉莉等的研究表明,有機肥替代部分化肥能夠顯著提高氮肥偏生產(chǎn)力、土壤酶活性以及作物產(chǎn)量[17]。劉中良等的研究表明,合理氮肥與有機肥比例能夠提高土壤養(yǎng)分含量、酶活性,降低作物硝酸鹽含量[18]。由此可見,氮肥減量與有機肥配施能夠?qū)ν寥婪柿?、作物成長發(fā)育及氮肥利用效率等產(chǎn)生不同的影響。
生物炭是由農(nóng)作物秸稈等有機物在無氧或缺氧環(huán)境下高溫裂解生成的pH值高、碳穩(wěn)定性與吸附力強的富碳物質(zhì),近年來,生物炭作為一種良好的土壤調(diào)理劑應(yīng)用于各種農(nóng)田[19-20]。有研究表明,生物炭施入土壤中能夠提高降低土壤容重,提高土壤肥力,改善土壤通風(fēng)透氣狀況,有利于提升氮肥利用效率,促進(jìn)作物生長發(fā)育[21-22]。因此,在氮肥減量增效的背景下,如何利用生物炭提高土壤肥力,提升氮肥利用率及花生氮素吸收等研究備受關(guān)注。近年來,氮肥減量配施生物炭對作物生長發(fā)育及土壤肥力的研究報道有很多[22-23]。關(guān)于氮肥減量配施生物炭對花生的研究也有部分報道,但主要集中在花生氮素吸收與利用及產(chǎn)量等方面[24-25]。關(guān)于探討氮肥減量配施不同比例生物炭對花生—油菜輪作田土壤養(yǎng)分、酶活性、花生產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素利用率的影響以及它們之間的關(guān)聯(lián)性變化,但目前缺乏系統(tǒng)性研究。為此,本研究通過田間定位試驗,研究不同氮肥減量與生物炭配施比例條件下花生—油菜輪作田土壤養(yǎng)分、酶活性、花生產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用率的變化特點,探討它們間的關(guān)聯(lián)性。找到適宜的配施比例,為氮肥減量增效背景下生物炭的合理施入提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
本試驗于2020年10月至2022年10月,在河南省商丘市睢陽區(qū)包公廟鎮(zhèn)朱樓村(115°52′E,35°84′N)進(jìn)行,試驗點屬暖溫帶大陸季風(fēng)性氣候,冬冷夏熱,四季分明。年均氣溫一般為13.5~14.5 ℃,年降水量一般為650~800 mm,年均日照時長約 2 200 h。供試土壤為黃潮土,土壤質(zhì)地為中壤。試驗前土壤理化性質(zhì):堿解氮含量48.16 mg/kg,速效磷含量54.29 mg/kg,速效鉀含量112.82 mg/kg,有機質(zhì)含量 10.60 g/kg,pH值為8.07。
1.2 供試材料
供試花生:冀花4號,由河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所培育;供試油菜:中雙9號,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所培育;供試化肥:純氮、過磷酸鈣(P2O5 16%)、硫酸鉀(K2O 50%);供試生物炭:以油菜秸稈為原材料,在500 ℃厭氧高溫條件下燒制2 h而成,其養(yǎng)分含量為:N 4.26 g/kg、P2O5 3.82 g/kg、K2O 6.48 g/kg。
1.3 試驗設(shè)計
試驗按照等量施氮原則,設(shè)6個處理,分別為不施肥(CK)、常規(guī)施肥(CF)、減氮15%+5.28 t/hm2生物炭(RN15B)、減氮30%+10.56 t/hm2生物炭(RN30B)、減氮45%+15.84 t/hm2生物炭(RN45B)、減氮60%+21.12 t/hm2生物炭(RN60B)。其中,常規(guī)施肥處理化肥用量:純氮150 kg/hm2、過磷酸鈣600 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2。每個處理3次重復(fù),隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積42 m2,走道1 m,保護(hù)行3 m?;ㄉ跒?月15日至10月8日,種植密度約為15萬穴/hm2,行間距為60 cm。油菜生育期為11月1日至次年6月1日,直播,種植密度約為2.2 萬株/hm2。試驗中花生季進(jìn)行減氮施肥處理,70%氮肥作為基肥施入,30%氮肥在花生結(jié)莢期進(jìn)行追肥,磷肥與鉀肥均為基肥。花生季不進(jìn)行特殊處理,按照當(dāng)?shù)爻R?guī)種植。
1.4 樣品采集
土壤樣品采集:于2022年9月30日花生收獲前1周采集土壤樣品。利用專業(yè)螺旋土鉆及5點取樣法采集0~20 cm土樣,帶回實驗室后揀出雜物,自然風(fēng)干,待用于土壤養(yǎng)分含量和土壤酶活性的測定。
植株樣品采集:于2022年9月30日花生收獲前1周采集花生莖葉、果殼和果仁,用于花生氮素吸收的測定。在花生收獲時,測定小區(qū)內(nèi)花生產(chǎn)量,并在每個小區(qū)內(nèi)采集連續(xù)10株花生用于花生品質(zhì)和百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、飽果率、出仁率和地上部生物量的測定。
1.5 測定項目與方法
土壤速效氮、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)含量和pH值的測定分別采用堿解擴散法、碳酸氫鈉法、火焰光度法、重鉻酸鉀加熱法、水土比法[26]。土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性的測定分別采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法、3,5-二硝基水楊酸比色法、高錳酸鉀滴定法、磷酸苯二鈉比色法[27]?;ㄉ吐?、油酸含量、亞油酸含量均利用近紅外分析儀(Bruck Optics)進(jìn)行測定。其中,油亞比=油酸含量/亞油酸含量?;ㄉ?、莖、葉、莢果含氮量均采用凱氏定氮法[26]。氮肥利用率計算公式如下:
氮素收獲指數(shù)=莢果氮素累積量/植株氮素累積量×100%;
氮肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)=施氮區(qū)莢果產(chǎn)量/施氮量;
氮肥農(nóng)學(xué)效率(kg/kg)=(施氮區(qū)莢果產(chǎn)量-對照區(qū)莢果產(chǎn)量)/施氮量;
氮肥利用率=(施氮區(qū)植株吸氮量-對照區(qū)植株吸氮量)/施氮量×100%。
1.6 數(shù)據(jù)分析
利用Excel 2018進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計算與圖表制作,利用DPS 19.05進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著分析與相關(guān)性分析,利用CANOCO 5.0進(jìn)行冗余(RDA)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 氮肥減量配施生物炭對土壤養(yǎng)分含量和pH值的影響
由表1可知,不同減氮配施生物炭處理土壤養(yǎng)分含量和pH值存在明顯差異。與CK相比,不同施肥處理均可顯著提高土壤速效氮、速效磷、速效鉀和有機質(zhì)含量,pH值也均不同程度地提高,但無顯著差異。而與CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理均可不同程度地提高土壤速效養(yǎng)分、有機質(zhì)含量及土壤pH值。其中,RN45B處理速效氮、有機質(zhì)含量最高,較CF處理分別顯著提高10.23%、13.80%;其次是RN30B處理速效氮和RN60B處理有機質(zhì)含量,顯著高于CF處理,而與RN45B處理相比均無顯著差異。RN60B處理速效磷、速效鉀含量均最高,較CF處理分別顯著提高11.20%、17.89%;其次是RN45B處理速效磷、速效鉀含量,顯著高于CF處理,而與RN60B處理相比均無顯著差異。不同施肥處理土壤pH值均無顯著變化。
2.2 氮肥減量配施生物炭對土壤酶活性的影響
由表2可知,不同減氮配施生物炭處理土壤酶活性存在顯著差異。與CK相比,不同施肥處理土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性均顯著提高。而與CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理能夠不同程度地提高土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性。其中,RN45B處理脲酶活性最高,較CF處理顯著提高12.04%;其次是RN30B處理脲酶活性,顯著高于CF處理,而與RN45B處理相比無顯著差異。RN60B處理蔗糖酶、堿性磷酸酶活性最高,較CF處理分別顯著提高11.89%、16.28%;其次是RN45B處理蔗糖酶、堿性磷酸酶活性,顯著高于CF處理,而與RN60B處理相比均無顯著差異。RN30B處理過氧化氫酶活性最高,較CF處理顯著提高7.64%;其次是RN45B處理過氧化氫酶活性,顯著高于CF處理,而與其他施肥處理相比均無顯著差異。
2.3 氮肥減量配施生物炭對花生產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響
由表3可知,不同減氮配施生物炭處理花生產(chǎn)量及構(gòu)成因素存在顯著差異。與CK相比,不同施肥處理花生產(chǎn)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、飽果率、出仁率均不同程度提高。其中,不同減氮配施生物炭處理均顯著提高。而與CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理花生產(chǎn)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、飽果率、出仁率也均不同程度提高。其中,RN45B 處理花生產(chǎn)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、飽果率、出仁率均最高,較CF處理分別顯著提高14.22%、17.33%、7.66%、6.89%、8.55%;其次是RN30B處理花生產(chǎn)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、飽果率、出仁率。其中,與CF處理相比,RN30B處理花生產(chǎn)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量顯著提高,而與RN45B處理相比,RN30B處理除花生產(chǎn)量顯著降低外,其他指標(biāo)均無顯著性差異。
2.4 氮肥減量配施生物炭對花生品質(zhì)的影響
由表4可知,不同減氮配施生物炭處理花生各品質(zhì)含量存在明顯差異。與CK相比,不同施肥處理花生含油率、油酸含量、亞油酸含量及油亞比均不同程度地提高。其中,油亞比均無顯著差異。與CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理花生含油率、油酸含量、亞油酸含量均不同程度提高。其中,RN45B處理花生含油率、油酸含量、亞油酸含量較CF處理分別提高3.99%、5.19%、3.90%,油酸含量顯著提高,而含油率、亞油酸含量均無顯著性差異;其次是RN30B處理花生含油率、油酸含量、亞油酸含量,與CF、RN45B處理相比無顯著差異。不同施肥處理花生油亞比均無顯著性變化。
2.5 氮肥減量配施生物炭對花生氮素吸收的影響
由表5可知,不同減氮配施生物炭處理花生各部位對氮素的吸收存在較大差異。與CK相比,不同施肥處理根、莖、葉以及莢果含氮量均不同程度地提高。而與CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理根、莖、葉以及莢果含氮量均不同程度地提高。其中,RN45B處理根、莢果含氮量較CF處理分別提高5.23%、3.77%,根含氮量顯著提高,而莢果含氮量無顯著差異;其次是RN30B處理根含氮量和 RN60B 處理莢果含氮量,與CF、RN45B處理相比無顯著差異。RN60B處理莖氮量最高,較CF處理顯著提高11.49%;其次是RN45B處理,顯著高于CF、RN15B處理,而與RN60B處理相比無顯著差異。RN30B處理葉含氮量最高,較CF處理顯著提高6.74%,其他處理間均無顯著差異。
2.6 氮肥減量配施生物炭對花生氮素利用效率的影響
由表6可知,不同減氮配施生物炭處理對花生氮素利用效率產(chǎn)生較大的差異。與CK相比,不同施肥處理氮素收獲指數(shù)顯著提高7.50%~15.03%。與CF處理相比,不同減氮配施生物炭處理均可提高氮素收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率。其中,RN45B處理氮素收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率均最高,較CF處理分別顯著提高7.00%、14.21%、60.33%、11.43%, 氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率顯著高于其他減氮配施生物炭處理,而氮素收獲指數(shù)、氮肥利用率與其他處理相比均無顯著差異;其次是RN60B處理氮素收獲指數(shù)、氮肥利用率,顯著高于CF處理,而與RN45B處理相比均無顯著差異。氮素收獲指數(shù)、氮肥利用率整體表現(xiàn)均為RN45B>RN60B>RN30B>RN15B>CF;其次是RN30B處理氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率,均顯著高于CF處理,顯著低于RN45B處理。氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率整體表現(xiàn)為RN45B>RN30B>RN60B>RN15B>CF。
2.7 各指標(biāo)間的相關(guān)性分析
通過花生產(chǎn)量及品質(zhì)與土壤酶活性相關(guān)性分析結(jié)果可知,產(chǎn)量與土壤脲酶、過氧化氫酶活性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05);飽果率與土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05);莢果出仁率與土壤蔗糖酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05);花生含油率與土壤過氧化氫酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05);油亞比與土壤脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05);其他指標(biāo)間也均呈正相關(guān)關(guān)系(表7)。為進(jìn)一步分析土壤酶活性變化與土壤養(yǎng)分含量及pH值間的相關(guān)性,利用土壤酶活性與養(yǎng)分含量進(jìn)行冗余(RDA)分析,結(jié)果見圖1。由圖1可知,土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性與土壤速效氮含量、速效磷含量、速效鉀含量、有機質(zhì)含量和pH值均呈正相關(guān)關(guān)系,其中,pH值對土壤酶活性的影響明顯低于其他養(yǎng)分因子。而表征不同處理點的各種符號空間分布較為分散,表明不同減氮配施生物炭處理對土壤酶活性變化產(chǎn)生的影響不同。由此可見,土壤生物學(xué)活性的提高不僅有利提高保障土壤養(yǎng)分供應(yīng),還能夠提高作物對養(yǎng)分的吸收與利用。
3 討論
土壤養(yǎng)分是農(nóng)作物根系獲取養(yǎng)分的直接來源,其含量直接影響作物養(yǎng)分吸收及生長發(fā)育[28]。土壤酶是土壤中具有生物催化能力的特殊蛋白質(zhì)類化合物總稱,能夠催化土壤中大多數(shù)生化反應(yīng)過程,主要來源于動植物殘體、微生物代謝產(chǎn)物等,是表征土壤生物學(xué)特性和土壤肥力的重要指標(biāo)[29-30]。
有研究表明,配施生物炭能夠改善土壤特性,提高養(yǎng)分含量和生物學(xué)活性[20]。本研究結(jié)果表明,減氮配施生物炭有利于提高土壤養(yǎng)分含量、pH值及土壤酶活性。這與李玥等的研究[31]較為一致。pH值的提高是因為生物炭表面富含豐富的有機官能,能夠吸附土壤中的H+,進(jìn)而提高土壤pH值。土壤養(yǎng)分含量及酶活性的提高可能是多方面影響,一是施入的生物炭含有大量的氮磷鉀及有機質(zhì),腐爛分解后能夠通過增加土壤酶數(shù)量提高酶活性;二是生物炭養(yǎng)分釋放速率較慢,能夠有效降低肥效損失;三是生物炭表面含有豐富的多孔結(jié)構(gòu),施入土壤后能夠有效改善土壤通風(fēng)透氣狀況,提高微生物代謝活性,進(jìn)而提高生物學(xué)活性以及養(yǎng)分分解與轉(zhuǎn)化效率[32-34]。
氮素收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率是表征氮肥利用效率的定量指標(biāo),能夠從側(cè)面反映作物對氮肥的利用狀況[12]。本研究結(jié)果表明,與單施化肥相比,不同減氮配施生物炭處理均能夠提高氮素收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率。其中,在施氮量相同的情況下,RN45B處理氮素利用效率表現(xiàn)突出。經(jīng)分析,發(fā)現(xiàn)生物炭的大量施入在改善土壤透氣狀況、提高生物學(xué)活性及養(yǎng)分分解與轉(zhuǎn)化效率的前提下,有可能是生物炭能夠吸附土壤中不易被利用的無機氮,減少氮素?fù)p失,提高氮素利用效率。而RN45B處理氮素收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率明顯高于RN60B處理,這可能是生物炭養(yǎng)分釋放速效較慢,無機氮肥減量過多土壤中氮素不能滿足花生需求所致,也可能是大量生物炭帶入的磷鉀元素致使土壤磷鉀含量過多,對根系吸收起到負(fù)面影響,進(jìn)而影響到氮素利用。
本研究結(jié)果表明,與對照不施肥或單施化肥相比,氮肥減量配施生物炭能夠明顯提高花生產(chǎn)量及品質(zhì)。其中,RN45B處理表現(xiàn)明顯優(yōu)于其他減氮配施生物炭處理。分析認(rèn)為,生物炭的施入在提高土壤肥力和生物學(xué)活性的同時,能夠帶入大量的磷鉀元素供花生吸收利用,能夠提高花生的磷、鉀吸收量與利用效率,進(jìn)而促進(jìn)炭花生生長發(fā)育,提高花生的產(chǎn)量及品質(zhì)[35]。但生物炭并不是替代氮肥越多越好,雖然生物炭對土壤肥力具有明顯的促進(jìn)作用,而生物炭養(yǎng)分釋放速率明顯低于無機肥,無機氮減量過多,生物炭釋放的速率不能滿足作物生長需要,且磷、鉀飽和或過多,同樣不利于花生根系對養(yǎng)分的吸收與利用,所以表現(xiàn)出RN60B處理產(chǎn)量、品質(zhì)均弱于RN45B處理[36]。
在花生產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分與土壤酶活性的相關(guān)性分析中表明,土壤生物學(xué)活性的變化與土壤養(yǎng)分供應(yīng)及作物對養(yǎng)分的吸收與利用密切相關(guān)。綜合來看,氮肥減量配施生物炭對土壤肥力、花生產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用效率的提高有明顯的促進(jìn)作用,但生物炭替代氮肥比例產(chǎn)生的影響并不是越多越好。本研究關(guān)于氮肥減量配施生物炭對花生產(chǎn)量及品質(zhì)方面的結(jié)論并不嚴(yán)謹(jǐn),未能清晰配施生物炭帶入的磷鉀元素對花生生長發(fā)育的影響,需要進(jìn)一步考慮氮肥減量與生物炭配施時磷鉀元素的攝入,提高磷鉀肥利用效率,避免磷鉀肥資源的浪費。
4 結(jié)論
與對照不施肥或單施化肥處理相比,不同減氮配施生物炭處理能夠提高土壤養(yǎng)分含量和酶活性,提升氮素利用效率,促進(jìn)花生生長發(fā)育,進(jìn)而提升花生產(chǎn)量及品質(zhì)。在一定減氮范圍內(nèi),隨著生物炭比例的增加,土壤肥力、花生產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用效率逐漸提高。綜合土壤肥力、花生生長發(fā)育及氮素利用效率分析可知,減氮45%+15.84 t/hm2生物炭處理表現(xiàn)優(yōu)于其他處理。
參考文獻(xiàn):
[1]魏啟文,曾 娟,秦 萌,等. 新時期我國化肥農(nóng)藥減量增效與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提升的探討[J]. 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全,2023(1):6-9,14.
[2]周 衛(wèi),丁文成. 新階段化肥減量增效戰(zhàn)略研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2023,29(1):1-7.
[3]張哲晰,康 婷,穆月英,等. 要素替代視角下的化肥減量機制及驅(qū)動因素:來自設(shè)施蔬菜優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)的微觀實證[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2022,27(5):267-279.
[4]陳 雷,張楓葉,吳繼華,等. 施硅對連作花生生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J]. 花生學(xué)報,2022,51(3):28-33.
[5]紀(jì)耀坤,郭振升,田 偉,等. 不同用量緩釋肥對麥茬花生生長發(fā)育及養(yǎng)分利用的影響[J]. 東北農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,47(3):94-98.
[6]劉欽普. 中國化肥面源污染環(huán)境風(fēng)險時空變化[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2017,36(7):1247-1253.
[7]張維樂,戴志剛,任 濤,等. 不同水旱輪作體系秸稈還田與氮肥運籌對作物產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收利用的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(7):1254-1266.
[8]楊吉順,李尚霞,張智猛,等. 施氮對不同花生品種光合特性及干物質(zhì)積累的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報,2014,28(1):154-160.
[9]阮澤斌,王蘭鴿,藍(lán)王凱寧,等. 氮肥減量配施生物炭對水稻氮素吸收和土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,2023,35(2):394-402.
[10]羅靜靜,王賀亞. 減量施氮及氮肥運籌對春小麥群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(23):62-67.
[11]胡中澤,衣政偉,楊大柳,等. 氮肥減施與花生秸稈還田對麥田土壤氨揮發(fā)、氮肥利用率及產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2022,38(6):1492-1499.
[12]姚 瑞,趙凱能,謝 暢,等. 氮肥后移對花生氮代謝相關(guān)酶活性、氮素利用效率及產(chǎn)量的影響[J]. 中國油料作物學(xué)報,2022,44(4):877-883.
[13]李太魁,寇長林,郭戰(zhàn)玲,等. 有機氮替代部分無機氮對砂姜黑土冬小麥產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,49(5):97-101.
[14]潘亞杰,朱曉輝,常會慶,等. 秸稈有機肥替代化學(xué)氮肥對菠菜生長和氮利用率的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2022,38(3):650-656.
[15]侯云鵬,楊 建,尹彩俠,等. 氮肥后移對春玉米產(chǎn)量、氮素吸收利用及土壤氮素供應(yīng)的影響[J]. 玉米科學(xué),2019,27(2):146-154.
[16]袁 光,張冠初,丁 紅,等. 減施氮肥對旱地花生農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J]. 花生學(xué)報,2019,48(3):30-35.
[17]楊莉莉,王永合,韓穩(wěn)社,等. 氮肥減量配施有機肥對蘋果產(chǎn)量品質(zhì)及土壤生物學(xué)特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2021,40(3):631-639.
[18]劉中良,高俊杰,陳 震,等. 氮肥減量配施有機肥對大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率的影響[J]. 排灌機械工程學(xué)報,2022,40(11):1138-1144.
[19]吳強建,胡夢蝶,侯松峰,等. 減氮配施生物炭基肥對蜜柚土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2022,56(5):732-741.
[20]張繼寧,周 勝,李廣南,等. 秸稈生物炭對水稻生長及灘涂土壤化學(xué)性質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報,2018,35(6):492-499.
[21]彭紅宇,劉紅恩,王秋紅,等. 低溫生物炭和化肥配施對冬小麥生長和土壤鉛鎘生物有效性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,51(4):212-219.
[22]段建軍,郭琴波,徐 彬,等. 氮肥減量施生物炭對水稻產(chǎn)量和養(yǎng)分利用的影響[J]. 水土保持學(xué)報,2022,36(6):298-308.
[23]李海珀,水清明,賈 莉. 氮肥減量配施生物炭對玉米根系生理及氮素去向的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(21):102-109.
[24]崔文芳,陳 靜,魯富寬,等. 生物炭與氮肥減量調(diào)控對土壤養(yǎng)分和肥力的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2021,34(11):2429-2436.
[25]索炎炎,張 翔,司賢宗,等. 施用石灰與生物炭對酸性土壤花生氮素吸收及產(chǎn)量的影響[J]. 中國油料作物學(xué)報,2023,45(1):148-154.
[26]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000:224-406.
[27]關(guān)松蔭. 土壤酶及其研究法[M]. 北京:農(nóng)業(yè)出版社,1986:274-339.
[28]沈仁芳,趙學(xué)強. 土壤微生物在植物獲得養(yǎng)分中的作用[J]. 生態(tài)學(xué)報,2015,35(20):6584-6591.
[29]張涵苡,張 敏,王 靜,等. 不同菌渣配施化肥對土壤肥力和酶活性的影響[J]. 水土保持學(xué)報,2022,36(6):364-370.
[30]曹 瑞,吳福忠,楊萬勤,等. 海拔對高山峽谷區(qū)土壤微生物生物量和酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2016,27(4):1257-1264.
[31]李 玥,韓 萌,楊勁峰,等. 炭基肥配施有機肥對風(fēng)沙土養(yǎng)分含量及酶活性的影響[J]. 花生學(xué)報,2020,49(2):1-7,15.[HJ2mm]
[32]陳 坤,徐曉楠,彭 靖,等. 生物炭及炭基肥對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,51(10):1920-1930.
[33]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.
[34]郭書亞,尚 賞,王 坤,等. 施用生物炭5年后對夏玉米田土壤理化性質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(15):74-78.
[35]石 呂,薛亞光,韓 笑,等. 不同土壤類型條件下生物炭施用量對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤理化性狀的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(23):222-228.
[36]于衷浦,楊浩鵬,紀(jì)利成,等. 化肥減量配施生物炭基肥對玉米產(chǎn)量及土壤溫室氣體排放特征的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2022,56(5):742-749.