生物炭基肥对水稻土理化性质、作物产量及化肥减量的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20231051

浙江农业科学 ›› 2024, Vol. 65 ›› Issue (2): 262-267.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20231051

生物炭基肥对水稻土理化性质、作物产量及化肥减量的影响

金惠芳¹(), 孔国夫², 厉方桢³, 闻秀娟³, 肖炳虎², 孙叶芳³^,⁴^,^*(), 章海波⁴

1.绍兴市柯桥区柯岩街道事业综合服务中心, 浙江绍兴 312452
2.绍兴市柯桥区柯岩路南粮油专业合作社,浙江绍兴 312030
3.绍兴市农业科学研究院, 浙江绍兴 312003
4.浙江农林大学环境与资源学院, 浙江杭州 311300

收稿日期:2023-02-12 出版日期:2024-02-11 发布日期:2024-02-28
通讯作者: 孙叶芳(1978—),女,浙江杭州人,高级农艺师,硕士,研究方向为土壤与植物营养,E-mail:69296351@qq.com。
作者简介:金惠芳(1973—),女,浙江绍兴人,农艺师,本科,研究方向为农业栽培, E-mail:1565531666@qq.com。
基金资助:
浙江省农业农村厅市级农科院联盟区域示范性项目(2022SJLM13)

Effects of biochar-based fertilizer on physical and chemical properties of paddy soil,crop yield,and fertilizer reduction

Huifang JIN¹(), Guofu KONG², Fangzhen LI³, Xiujuan WEN³, Binghu XIAO², Yefang SUN³^,⁴^,^*(), Haibo ZHANG⁴

1. Keyan Street Business Integrated Service Center, Shaoxing 312452, Zhejiang
2. South Grain and Oil Professional Cooperative of Keyan Road,Keqiao District, Shaoxing 312030, Zhejiang
3. Shaoxing Academy of Agricultural Sciences, Shaoxing 312003, Zhejiang
4. College of Environment and Resources,Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou 311300, Zhejiang

Received:2023-02-12 Online:2024-02-11 Published:2024-02-28
Contact: Yefang SUN

摘要/Abstract

摘要：

化肥的长时间偏施是耕地土壤退化的重要因素,为探讨生物炭基肥对农田土壤-水稻系统的影响,本研究基于长期单作的水稻田,以水稻为供试材料,设置5个处理,探究水稻土壤理化性质、水稻产量及化肥施用量对生物炭基肥施入的响应。结果表明,生物炭基肥能改善土壤理化性质。其中,BC处理能有效提高土壤pH值,OBF处理对土壤有机质及磷含量的提升效果较好,OIBF处理有助于提升土壤中的氮及钾含量,IBF处理则对土壤中有效态中量元素的增加更有利。同时,炭基肥的施入能提高水稻产量。结果显示,经OIBF处理,水稻的单穗最重,穗实粒数最多,结实率最高,相应的理论产量也最高,达9 915 kg·hm^-2。炭基肥的施入降低了化肥用量。综合而言,炭基肥的施入能有效改善肥料偏施带来的土壤退化,及后续的作物产量问题,而有机无机炭基肥的配施效果最理想。

关键词: 炭基肥, 土壤理化性质, 水稻产量, 化肥减量

Abstract:

In order to explore the effects of biochar-based fertilizer on the soil-rice system of farmland, this study was based on long-term monoculture paddy field, using rice as the test material, and setting up five treatments to explore the responses of soil physicochemical properties, rice yield and fertilizer application rate to biochar-based fertilizer application. The results showed that biochar-based fertilizer could improve soil physicochemical properties. Among them, BC treatment could effectively increase soil pH value, OBF treatment had a better effect on soil organic matter and phosphorus content, OIBF treatment could help increase soil nitrogen and potassium content, and IBF treatment was more beneficial to increase the available medium elements in soil. At the same time, the application of carbon-based fertilizer can improve rice yield. The results showed that the single panicle of rice was the heaviest, the highest number of grains per panicle, the highest seed setting rate, and the corresponding theoretical yield of 9 915 kg·hm^-2 after OIBF treatment. The application of carbon-based fertilizers reduced the amount of chemical fertilizers. In general, the application of carbon-based fertilizer can effectively improve the soil degradation caused by partial fertilizer application and the subsequent crop yield problem, while the combined application effect of organic and inorganic carbon-based fertilizer is the most ideal.

Key words: carbon-based fertilizer, soil physical and chemical properties, crop yield, fertilizer reduction

中图分类号:

S511.5

金惠芳, 孔国夫, 厉方桢, 闻秀娟, 肖炳虎, 孙叶芳, 章海波. 生物炭基肥对水稻土理化性质、作物产量及化肥减量的影响[J]. 浙江农业科学, 2024, 65(2): 262-267.

Huifang JIN, Guofu KONG, Fangzhen LI, Xiujuan WEN, Binghu XIAO, Yefang SUN, Haibo ZHANG. Effects of biochar-based fertilizer on physical and chemical properties of paddy soil,crop yield,and fertilizer reduction[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2024, 65(2): 262-267.

图/表 5

图1 不同处理对土壤pH值和有机质含量的影响柱子上无相同小写字母表示处理间差异达显著水平(P<0.05)。图2~3同。

Fig.1 Effects of different treatments on soil pH value and organic matter content

图2 不同处理对土壤氮磷钾含量的影响

Fig.2 Effects of different treatments on soil nitrogen, phosphorus and potassium contents

图3 不同处理对土壤有效态中量元素含量的影响

Fig.3 Effects of different treatments on the content of macroelements in the available state of soil

表1 炭基肥对水稻产量的影响

Table 1 Effect of carbon-based fertilizer on rice yield

处理	有效穗/ (万·hm^-2)	单穗重/ g	每穗实粒数	结实率/ %	千粒重/ g	理论产量/ (kg·hm^-2)
CK	274.05	41.71	97.6	78.35	32.2	6 074.0 e
IBF	275.34	60.50	125.9	76.82	33.0	8 886.0 b
OBF	272.55	53.92	113.7	76.14	30.9	7 291.5 c
OIBF	277.35	61.65	145.1	81.31	30.3	9 915.0 a
BC	260.25	43.32	98.7	80.39	29.9	6 748.5 d

表2 炭基肥施用与习惯施肥的化肥用量比较

Table 2 Comparison of the application of carbon-based fertilizer with that of conventional fertilizer

肥料	习惯施肥用量/ (kg·hm^-2)	炭基肥用量/ (kg·hm^-2)
N	176.4	151.8
P₂O₅	33.0	0
K₂O	82.5	72.0
总量	291.9	223.8

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生物炭基肥对水稻土理化性质、作物产量及化肥减量的影响

Effects of biochar-based fertilizer on physical and chemical properties of paddy soil,crop yield,and fertilizer reduction

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