【摘 要】
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将生物质转化为黑炭施入土壤来实现固碳减排和土壤改良的目的逐步成为近年来国内外研究的热点.我国每年秸秆资源量达6～7亿吨,但有将近一半未能合理利用,造成资源浪费和环境污染等一系列问题.因此将每年生产的秸秆转化为黑炭施入土壤可能兼顾固碳减排、土壤改良和环境保护等多重作用.本研究报道了2011年至2013年两个小麦/玉米轮作周期,秸秆黑炭每季连续施入对华北平原潮土上小麦产量和土壤理化性状的影响.小区试验
【机 构】
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河南农业大学/国家小麦工程技术研究中心,河南郑州450002;中国科学院南京土壤研究所,常熟农业生态系统国家野外科学观测研究站,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,江苏南京210008
【出 处】
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第十六次全国小麦栽培科学学术研讨会
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将生物质转化为黑炭施入土壤来实现固碳减排和土壤改良的目的逐步成为近年来国内外研究的热点.我国每年秸秆资源量达6～7亿吨,但有将近一半未能合理利用,造成资源浪费和环境污染等一系列问题.因此将每年生产的秸秆转化为黑炭施入土壤可能兼顾固碳减排、土壤改良和环境保护等多重作用.本研究报道了2011年至2013年两个小麦/玉米轮作周期,秸秆黑炭每季连续施入对华北平原潮土上小麦产量和土壤理化性状的影响.小区试验位于河南省封丘县中国科学院封丘农业生态实验站.每季黑炭施入量设置四个水平,分别为0t hm-2、2.25 t hmn-2、6.75 t hm-2和11.3 thm-2.各水平重复3次,共12个小区.所有小区氮磷钾肥用量一致,分别为240 kg hm-2(麦季)/200 kg hm-2(玉米季)、150 kg P2O5 hm-2和90 kg K2O hm-2.氮肥按照基追比6∶4分两次施入,磷钾肥均作基肥一次施入.试验结果显示,随黑炭施入量增加,小麦产量呈增加趋势,但未达显著水平.小麦品质(蛋白质含量、湿面筋含量和籽粒容重)各处理下无明显差异.黑炭施用能够明显增加土壤有机碳的含量,第二小麦季22.5 t hm-2黑炭处理下土壤有机碳含量比不施黑炭对照显著增加62.0％,土壤碳氮比(有机碳/全氮比)达14.5,比对照增加34.3％.高倍量黑炭处理下,土壤有效态元素含量中有效钾有显著提高,其他元素(磷、钙、钠、镁、铁、锰、铜和锌)则无明显变化.随着黑炭施用量的增加或每季重复施入,土壤容重呈明显降低趋势,第二季22.5 t hm-2黑炭处理下土壤容重降低为1.32 g cm-3；土壤最大田间持水量则呈增加趋势,第二季22.5 t hm-2黑炭处理下达205 g kg-1.这一结果与黑炭处理下小麦不同生育期土壤水分含量相一致.两季小麦生育期间N2O排放通量各处理间并无明显差异.上述初步试验结果表明,每季黑炭连续施入可在不增加温室气体排放前提下,增加土壤有机碳含量,起到固碳减排的作用.土壤有效钾和土壤水分含量增加的结果暗示黑炭具有提高土壤肥力和水分保持的能力,因而其对小麦生长的积极影响有待于通过更长时间的观测来证实.
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