耕作方式和生物炭用量对冬小麦产量、土壤氮碳的影响

摘要

为探讨旋耕和深松条件下生物炭施用量对冬小麦产量和土壤碳氮的影响，探寻冬小麦最佳耕作方式和生物炭施用量组合，2021-2023年通过二因素随机区组试验，设置旋耕和深松两种耕作方式，以及0、4.5和9 t·hm^-2三个生物炭施用水平，比较分析了不同处理间冬小麦产量和土壤碳氮的差异。结果表明，耕作方式和生物炭施用量对麦田土壤硝态氮残留量、总碳含量、全氮含量和微生物量碳、氮含量均有显著影响，两者的交互作用对土壤全氮含量和微生物量碳含量的影响分别在2022和2023年均达到显著水平。在0～20 cm土层，与旋耕相比，深松下土壤总碳含量和全氮含量分别提高13.9%和29.5%,同时深松对20～30 cm土层土壤微生物量碳、氮含量均有促进作用，使土壤硝态氮残留量显著降低8.5%。与不施生物炭相比，施用生物炭对0～30 cm土层土壤微生物量碳、氮含量均有促进作用，并减少0～50 cm土层土壤硝态氮残留量，使总碳和全氮含量增加22.4%和6.7%。在2022和2023年，深松下冬小麦产量较旋耕均显著增加，增幅分别为15.8%和12.0%,其中SSB2处理产量均最高。综合分析表明，深松+9 t·hm^-2生物炭效果最好，是高产和提高土壤肥力的耕作与生物碳施用组合，可以应用推广。

关键词

施用生物炭 / 耕作方式 / 冬小麦 / 产量 / 土壤碳 / 土壤氮

基金资助

国家自然科学基金项目(32101851); 国家科技基础资源调查专项(2022FY101600); 中国农业科学院科技创新工程项目(ASTIP); 河南省重点研发与推广专项(222102110163)