生物炭基肥料在水稻上的應用效果研究

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用效果，開展了生物炭基肥料對水稻植物學性狀、產量因素以及產量的影響試驗。結果表明，在水稻上施用生物炭基肥料能夠促進水稻生長發育，有助于水稻成產因素的形成，從而提高水稻的產量。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合肥。

關鍵詞? ? 水稻;生物炭基肥料;植物學性狀;產量

中圖分類號? ? S511;S147.5? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?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

生物炭是生物質通過熱解過程形成的富含羥基、羧基、脂族雙鍵等親水基團和芳香化結構的固體物質[1]，具有含碳率高、孔隙結構豐富、比表面積大、理化性質穩定等優點[2]。近年來，生物炭在農業領域的研究和應用得到了廣泛的關注和認可[3]。諸多研究表明，生物炭施入土壤后會增加土壤的持水量[4]、改善土壤飽和導水率[5]、降低土壤容重[6]、提高土壤pH值[7]、提高土壤陽離子交換量[8]、增加土壤有機質含量[9]、影響土壤微生物的數量[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，施入土壤后會提高土壤的碳氮比，降低土壤氮的有效性[13];礦質養分含量較低;呈粉末狀且質地較輕，在運輸和實際施用過程中存在諸多不便等。生物炭基肥料是以生物炭為載體，采用復混方法制成的肥料，可以結合作物的需肥規律使肥料緩慢釋放養分，從而提高養分的利用率，既能保持生物炭的優點，又能彌補其養分不足的缺點[14]。為明確生物炭基肥料對水稻株高、莖粗、抽穗、分蘗等植物學性狀和穗粒數、癟粒率、單穗重、千粒重等成產因素以及產量的影響，特于2018年在上海秋良糧食專業合作社安排了生物炭基肥料應用效果示范試驗，以期為生物炭基肥料在水稻生產上的實際應用提供參考。現將試驗結果總結如下。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

本示范試驗于2018年4—10月在上海秋良糧食專業合作社內進行。示范地地勢平坦，肥力均勻。示范地的土壤養分狀況為有機質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湘晴。供試竹炭生物有機肥及碳能復合微生物肥料，由時科生物科技（上海）有限公司生產提供，其中碳能復合微生物肥料的氮、磷、鉀的養分配比為15∶5∶10;供試緩釋復合肥的氮、磷、鉀養分配比為30∶6∶6;供試有機肥、尿素均為市購。

1.3? ? 試驗設計

試驗共設4個處理，即施竹炭生物有機肥5 000 kg/hm2+緩釋復合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（A）、施竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+緩釋復合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（B）、施竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+碳能復合微生物肥料200 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（C）、施有機肥5 000 kg/hm2+緩釋復合肥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）。示范過程中的田間管理和農藝措施參照當地高產栽培管理措施進行，且各處理保持高度一致。

1.4? ? 測定內容與方法

于8月31日對各處理水稻的株高、莖粗、抽穗情況和分蘗情況進行測量;于10月31日對各處理水稻分別進行收割，并對各處理水稻的穗粒數、癟粒數、癟粒率、單穗重、千粒重等成產因素以及產量進行統計。

1.5? ? 數據分析

試驗數據均采用Microsoft Excel 2010進行統計分析。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 不同處理對水稻植物學性狀的影響

由表1可以看出，各處理均對水稻的植物學性狀有所改善，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、分蘗數分別較CK高5.88%、9.11%、83.02%、24.64%;處理B水稻株高、莖粗、抽穗數、分蘗數分別較CK高0.27%、12.46%、167.92%、24.64%;處理C水稻莖粗、抽穗數、分蘗數分別較CK高5.42%、111.32%、23.19%。

2.2? ? 不同處理對水稻成產因素的影響

由表2可以看出，處理A水稻穗粒數、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、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、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在增加水稻穗粒數和單穗重、降低癟粒率方面有優勢，且處理A的優勢較明顯;而處理B在增加千粒重方面有優勢。

2.3? ? 不同處理對水稻產量的影響

由表3可以看出，水稻產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16.94%、10.83%、1.15%。

3? ? 結論與討論

試驗結果表明，相比常規施肥，在水稻上施用生物炭基肥料能夠對水稻的株高、莖粗、抽穗數、分蘗數、穗粒數、單穗重、癟粒率等指標有所改善，進而增加水稻的產量。這與王麗[15]就生物炭基肥料在水稻上的應用效果研究結果相一致。竹炭生物有機肥5 000 kg/hm2+緩釋復合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理對水稻植物學性狀、成產因素以及產量的改善效果最明顯，竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+緩釋復合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理、竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+碳能復合微生物肥料200 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理次之，說明生物炭基肥料的用量越多，改善效果越明顯。竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+碳能復合微生物肥料200 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理在提高水稻的穗粒數、單穗重，降低癟粒率方面的效果好于竹炭生物有機肥2 500 kg/hm2+緩釋復合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2處理，說明生物炭基肥料能部分替代緩釋復合肥。

綜上所述，在水稻上施用生物炭基肥料能夠促進水稻生長發育，有助于水稻成產因素的形成，從而提高水稻的產量;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合肥。

4? ? 參考文獻

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