生物炭对水稻产量及土壤微生物的影响

【作者】 陈盈； 侯守贵； 陈温福；

【机构】 辽宁省水稻研究所； 沈阳农业大学；

【摘要】 【研究背景】生物炭(biochar),一般是指生物质如木材、农作物废弃物、植物组织或动物骨骼等在缺氧和相对温度"较低"(<700℃)条件下热解而形成的产物。生物炭含碳量为70-80%,在全球碳循环中是一个稳定的碳库,生物炭还田可以起到碳封存的作用。此外,由于生物炭还包含H、O、N、S及少量的微量元素,具有高度羧酸酯化和芳香化结构,拥有较大的孔隙度和比表面积,因此,生物炭越来越多的作为土壤改良剂施入到土壤中,通过对土壤物理、化学和生物性质的影响,起到改善土壤结构、促进土壤生物化学与物理化学的交互作用而提高土壤肥力的作用;【材料与方法】本文以辽宁金和福农业开发有限公司生产的商业生物炭为供试材料,研究盆栽条件下施用生物炭对水稻产量及土壤微生物的影响。试验设C1(4t C/hm~2)、C2(8t C/hm~2)、C3(16t C/hm~2)三个生物炭水平,CK为不施肥对照处理,F为常规化肥处理,共计8个处理,每个处理12次重复;【结果与分析】研究结果表明,随着生物炭用量的增加,单株穗数有逐渐下降的趋势,但各处理间差异不显著。生物炭与化肥配施能够增加水稻每穗实粒数,其中,C2F处理每穗实粒数达到163.2粒,显著高于F处理(135.9粒/穗)。从每穴粒重来说,不同生物炭水平处理与单施化肥对照处理相比,差异不显著,但随着生物炭用量的增加,每穴粒重逐渐降低。C1F处理与对照F处理相比每穴粒重提高8%,而C3F处理与对照F处理相比每穴粒重减少了15%,C1F处理每穴粒重显著高于C3F处理。不同处理间,土壤细菌、真菌和放线菌的变化趋势基本相同,在施用化肥的基础上配施低量生物炭有利于提高土壤中细菌、真菌和放线菌的数量,其中,C2F处理和C1F处理细菌数量分别比F处理增加了2.4倍和1.5倍,真菌数分别比F处理增加了70.1%和59.3%,放线菌数量增加了1-1.4倍。生物炭单独施用时,对微生物数量的影响不显著;【结论】综上所述,第一个生长季内,施用低量生物炭可有利于水稻灌浆,提高每穗实粒数而增产,而生物炭施用量较高时则可能抑制了水稻分蘖的形成而使产量降低。适当施用生物炭能够促进土壤微生物的繁殖,并且生物炭施用第一季对土壤细菌、真菌和放线菌没有选择性。当生物炭用量达到16tC/hm~2时,生物炭对土壤微生物的影响可能起到负效用。更多还原