生物炭与菌肥联用改良盐碱地的减排增产效应

摘要

[目的]为探讨生物炭和微生物菌肥联合施用对盐碱地覆膜滴灌葵花田土壤温室气体排放和葵花产量的影响。[方法]通过设置生物炭（0、7.5、15 t/hm²）和微生物菌肥（0、112.5、225 kg/hm²）的不同施用量组合，在内蒙古河套灌区盐碱地开展田间试验。利用静态暗箱-气相色谱法监测温室气体排放，分析土壤理化性质变化、综合增温潜势（GWP）及葵花产量。[结果] 1)与对照处理（0 t/hm²生物炭+0 kg/hm²微生物菌肥）相比，7.5 t/hm²生物炭+225 kg/hm²微生物菌肥处理下，土壤有机碳、速效磷、速效钾质量分数分别增加63.9%、155.7%和46.8%。2)与对照处理相比，7.5 t/hm²生物炭+225 kg/hm²微生物菌肥处理下，CO₂累积排放量由4 373 kg/hm²降至-394.3 kg/hm²,CH₄累积排放量由-0.08 kg/hm²增至0.1 kg/hm²,N₂O累积排放量由0.23 kg/hm²降至-0.09 kg/hm²,GWP由4 438.3 kg/hm²降低至-417.2 kg/hm²。3)15 t/hm²生物炭+225 kg/hm²微生物菌肥处理下，葵花产量达到4 137.5 kg/hm²,较对照处理（2 968.7 kg/hm²）增加39.4%。4)Mantel test分析显示，葵花产量与土壤理化性质呈极显著相关（p<0.01）;CO₂排放与铵态氮、含水率、N₂O排放与硝态氮、CH₄排放与硝态氮均呈显著或极显著相关（p<0.05）。[结论]生物炭和微生物菌肥联合施用能够同时改良盐碱土壤、减少温室气体排放和提高葵花产量，其中，7.5 t/hm²生物炭+225 kg/hm²微生物菌肥是最佳组合。此技术为盐碱地农业生产中的温室气体减排和作物增产提供新策略。

关键词

生物炭 / 微生物菌肥 / 温室气体排放 / 葵花产量 / 盐碱地

基金资助

国家自然科学基金项目(52279037,52109056)