生物碳對(duì)土壤有機(jī)碳積累和氮肥利用率的影響.pdf

1、【目的】土壤有機(jī)碳是影響土壤肥力和作物產(chǎn)量高低的決定性因子，施用氮肥是保證作物高產(chǎn)的重要措施，提高土壤有機(jī)碳含量和氮肥利用率是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的重要目標(biāo)。本研究旨在探討生物碳對(duì)新疆灰漠土有機(jī)碳積累及氮肥利用率的影響，為增加土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和提高氮肥利用率提供理論依據(jù)。
　　【方法】通過(guò)盆栽試驗(yàn)探討了棉花秸稈直接還田對(duì)土壤有機(jī)碳積累和小麥生長(zhǎng)的影響，棉花秸稈施用量設(shè)置四個(gè)水平為0（CK）、0.5％、1.0%和2.0%（占土壤干重的比例）；

2、同時(shí)，以棉花秸稈為原料，采用高溫厭氧法分別在450°C、600°C和750°C下熱解制備三種生物碳（以450BC、600BC和750BC表示），通過(guò)小麥盆栽試驗(yàn)研究生物碳對(duì)灰漠土有機(jī)碳和氮素平衡的影響。試驗(yàn)采用生物碳類型和施用量?jī)梢蛩厝酵耆S機(jī)設(shè)計(jì)，生物碳類型為450BC、600BC和750BC三種，每種生物碳的施用量設(shè)3個(gè)水平為0.5%、1.0%和2.0%（占土壤干重的比例）；并以空白土壤為對(duì)照（CK）。通過(guò)棉花土柱模擬試驗(yàn)，應(yīng)用

3、15N同位素失蹤方法研究了生物碳對(duì)棉花生長(zhǎng)和氮肥利用率的影響，試驗(yàn)設(shè)置生物碳類型和施氮量?jī)蓚€(gè)因素，生物碳類型為450BC、600BC和750BC三種；施氮（N）量設(shè)3個(gè)水平為0、675、1350kghm-2（分別以N0、N1、N2表示）。
　　【主要結(jié)果】（1）連續(xù)兩茬的小麥盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明棉花秸稈直接還田后，土壤總有機(jī)碳和穩(wěn)定態(tài)有機(jī)碳含量的增加不顯著，但土壤活性有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳和微生物量碳顯著增加。秸稈還田可顯著提高小麥干物

4、質(zhì)重，但對(duì)第一茬小麥的影響大于第二茬；同時(shí)，小麥氮素吸收量和土壤氮素殘留量均顯著增加，氮素表觀損失量顯著降低。三個(gè)秸稈用量處理（0.5%、1.0%、2.0%）氮素表觀損失量較對(duì)照（CK）分別減少了19.1%、33.9%和36.2%。
　　（2）生物碳可顯著提高灰漠土有機(jī)碳含量，促進(jìn)有機(jī)碳積累。生物碳的熱解溫度越高、施用量越大，土壤總有機(jī)碳尤其是土壤穩(wěn)定態(tài)有機(jī)碳增加越顯著。三種生物碳（450BC、600BC和750BC）處理土壤總有

5、機(jī)碳較對(duì)照（CK）分別增加了30.1-216%、54.9-225%和77.2-279%。生物碳也可顯著提高灰漠土活性有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳和微生物量碳含量，但600BC和750BC處理土壤活性有機(jī)碳和微生物量碳含量顯著低于450BC。隨著生物碳施用量的增加（0.5%、1%和2%），土壤活性有機(jī)碳和微生物量碳顯著增加，但土壤水溶性有機(jī)碳含量顯著降低。
　　（3）生物碳可顯著提高小麥干物質(zhì)重，且對(duì)第二茬小麥的影響大于第一茬。生物碳處理小

6、麥氮素吸收量和土壤中氮素殘留量顯著高于對(duì)照（CK），三種生物碳處理（450BC、600BC和750BC）氮素表觀損失量平均較對(duì)照（CK）分別減少了34.1%、53.7%和88.6%。
　?。?）在施氮水平較低情況下（N0、N1），三種生物碳處理棉花干物質(zhì)重和氮素吸收量均顯著高于對(duì)照（CK）；在高氮水平下（N2），生物碳對(duì)棉花干物質(zhì)重的影響較小，但氮素吸收量顯著高于對(duì)照（CK）。
　?。?）15N同位素示蹤試驗(yàn)結(jié)果表明生物碳可

7、以顯著提高氮肥利用率，在施氮量675（N1）和1350kghm-2（N2）下，450BC、600BC和750BC處理氮肥利用率分別較對(duì)照（CK）提高了24.2-32.7%、32.6-40.3%、38.3-47.4%，但三種生物碳處理之間差異不顯著。施用生物碳土壤15N殘留率顯著增加，肥料15N損失率顯著降低。450BC、600BC和750BC處理土壤15N殘留率分別較對(duì)照（CK）增加了85.8-117%、102-193%和131-270