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秸秆生物炭对施猪粪有机肥土壤磷流失及白菜产量的影响

2016-12-20代银分李永梅李丽李鑫杨广容

关键词:单施猪粪小白菜

代银分,李永梅,李丽,李鑫,杨广容 *

(1.云南农业大学 资源与环境学院,云南 昆明 650201; 2.云南农业大学 龙润普洱茶学院,云南 昆明 650201)



秸秆生物炭对施猪粪有机肥土壤磷流失及白菜产量的影响

代银分1,李永梅1,李丽2,李鑫2,杨广容2 *

(1.云南农业大学 资源与环境学院,云南 昆明 650201; 2.云南农业大学 龙润普洱茶学院,云南 昆明 650201)

[目的]减少磷素流失,提高农业废弃物的利用率。[方法]通过单施生物炭、猪粪及生物炭混施猪粪三个处理,研究秸秆生物炭对施猪粪有机肥土壤磷流失及白菜产量的影响。[结果]单施生物炭处理的径流液采集次数比其他处理的高2次,径流液和渗漏液体积也高于其他处理的。单施猪粪的径流液和渗漏液中全磷、水溶性全磷、水溶性无机磷的流失量比猪粪和生物炭混施的高,单施生物炭处理的径流和渗漏液中各形态磷的流失高于生物炭和猪粪混施的。径流液中PP/TP为74%以上,渗漏液中WSTP/TP为71.37%~75.48%。从小白菜产量看,单施生物炭与猪粪生物炭混施的有显著差异,与单施猪粪没有显著差异。[结论]各处理的径流液中主要以颗粒态磷流失为主,渗漏液中以水溶性全磷流失为主;在施猪粪的基础上增施生物炭能减少径流和渗漏液中各形态磷的流失量,却不能增加白菜产量。

生物炭; 磷流失; 白菜产量

我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家,据2006年统计,每年产出量大约有40多亿t,其中农业物秸秆为7.0亿t,畜禽粪便为26.1亿t[1],畜禽粪便中猪粪的氮、磷、钾养分总和为41.1g·kg-1,高于牛粪和鸡粪,其中总磷产生量最大,占畜禽粪便总磷产生量的68.5%,因此猪粪是很好的肥料[2]。但是当这些肥料施入土壤中,其中的氮磷养分随降雨、灌溉等进入到河流、湖泊,不仅降低了土壤肥力和肥料利用率,并已成为氮、磷养分迁出农田系统[3],主要通过地表径流和渗漏方式向地表或地下水体迁移进入水体,从而导致水体富营养化[4],纪雄辉[5]等研究表明双季稻中使用猪粪的磷素径流液中总磷浓度高于不施肥处理。因此,减少肥料中磷流失对保护环境有重要意义。

目前大量的秸秆废弃物最重要的利用方式是秸秆还田,秸秆还田方式有田间焚烧还田、直接还田、堆肥还田和秸秆制生物炭[6]。生物炭(Biochar)是农林废弃物等材料在缺氧或无氧条件下热解产生的一类含碳量丰富、纹理细腻的多孔状材料[7]。有机肥中添加生物炭不仅能解决农业废弃物不合理处置和环境污染问题,而且为大面积秸秆还田、增加土壤有机质含量、改善土壤结构、减轻水土流失对生态环境的污染具有重要意义[8]。Xu[7]等研究表明土壤中添加生物炭能改变土壤对磷的吸附解吸能力。Wang等[9]研究也表明:家禽垃圾生物炭应用在土壤中能减少磷的径流损失和减少对水环境的负面影响。Laird[10]等研究结果表明添加2%的生物质炭使猪粪中水溶性全磷淋失量降低69%。然而以往的研究中主要集中在生物炭添加对土壤磷流失的影响,与土壤的相互作用等,对生物炭添加在有机肥中磷流失鲜有报道。为此,本文就生物炭添加在猪粪与单施有机肥,生物炭添加在猪粪与单施秸秆生物炭对磷流失的影响进行对比研究,以期为生物炭添加在有机肥中加强对磷素的吸附,减少农田磷素流失对水体富营养化的贡献率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验小区设计为每个小区长为100 cm,宽50 cm,高30 cm,坡度为5.74°的径流槽,在小区的侧面建立收集径流液的管子,在小区的底部是与小区面积相同大小铁皮制成的铁盒,用来收集渗漏液。试验区后山有个DSJZ型宏吸式雨量计。

试验分三个处理,处理一为单施秸秆生物炭(T1),处理二为单施猪粪(T2),处理三为生物炭与猪粪配施(T3),各处理设3个平行试验。施肥方式为秸秆生物炭、猪粪、秸秆生物炭+猪粪在播种前作为基肥一次性施入,将其与土层10 cm混合均匀,其中生物炭施用量为600 kg·hm-2,猪粪施用量为45 t·hm-2。每个径流槽8×4塘,每塘种植2颗白菜。共种植三茬小白菜,每茬小白菜以40 d为一个生长周期,2015年5月20日至2015年6月29日为第一茬,2015年7月1日至2015年8月10日为第二茬,2015年8月11日至2015年9月20日为第三茬。

1.2 试验地概述

试验于2015年5月20日—2015年9月20日在云南农业大学实验大棚后的径流槽内进行,试验小区的中心地理坐标为:N 25°08′,E 102°45′,海拔:1 963 m,土壤为山原红壤,试验小区土壤基本理化性质:有机质含量16.5 g·kg-1,pH 6.35,全氮含量0.75 g·kg-1,全磷4.7 g·kg-1,速效磷为6.85 mg·kg-1。年平均气温4.7~23.7 ℃,最大降雨量集中在6,7,8月份[11]。

1.3 供试样品

生物炭是选取农业生产中常见的废弃物秸秆,在70 ℃下烘干后粉碎过0.5 mm的筛,然后分别放入铁盒盖上盖子放马弗炉里恒温(400 ℃)热解1 h[12],其基本性质为:pH:9.8,全氮8.3 g·kg-1,全磷19.9 g·kg-1,全钾19.2 g·kg-1。有机肥为云南农业大学后山猪场采的半腐熟的猪粪,基本性质为:pH: 8.25,全磷19.87 g·kg-1,水溶性全磷6.04 g·kg-1,水溶性无机磷3.81 g·kg-1。供试作物云南市场上常见的台湾小黄白,生长周期为40 d。

1.4 样品采集

当每次降雨结束后产生径流液和渗漏液后,搅拌均匀,用量筒分别量出它们的体积,用矿泉水瓶取100 mL立刻带回实验室测定水样中总磷、水溶性总磷、颗粒态磷、水溶性无机磷。将收集径流液和渗漏液的桶用清水冲洗干净放在管口,以便下次降雨时收集到水样,在收集水样上面用塑料布盖上,防止雨水流入桶中。

1.5 试验方法

总磷(TP):取部分水样用过硫酸钾消解,用钼酸铵分光光度法(GB 11893—89);水溶性总磷(TDP):取部分水样过0.45 μm的无磷滤膜过滤,用过硫酸钾消解再用钼酸铵分光光度法(GB 11893—89);颗粒态磷(PP)=总磷(TP)—水溶性总磷(WSTP);水溶性无机磷(WSIP):取部分水样用0.45 μm的无磷滤膜过滤,用钼酸铵分光光度法(GB 11893—89);水溶性有机磷(WSOP)=水溶性总磷(WSTP) —水溶性无机磷(WSIP);磷流失量/g·hm-2=水样中磷浓度/mg·L-1×径流液/渗漏液体积/L÷1000÷径流槽面积/m2×10 000[18];降雨量采用的是云南农大后山的自动气象站DSJZ型宏吸式雨量计检测的数据。

1.6 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2007、SASS 17.0等计算机软件进行整理分析。采用Duncan和LSD检验差异显著性(P<0.05),采用单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 各处理降雨情况与各处理径流渗漏发生情况

2015年5月20至2015年9月20日的降雨和产生的体积情况如表1所示。小白菜第一茬时,T1,T2,T3处理的径流和渗漏液产流次数相同,占了降雨次数的43.75%和50.00%;第二茬时,T1,T2,T3处理的径流产流次数不同,T1处理的要比T2和T3处理的多2次,而渗漏液相同,占35.71%;第三茬时,T1,T2,T3处理的径流和渗漏液产流次数相同,占了28.13%和37.50%。从产生的体积来看,每季小白菜产生的径流液和渗漏液体积都为:T1>T2>T3,三季小白菜生产期间产生的总径流和渗漏体积是T1处理高于T3的,高出了44.38%和6.53%,T2处理产生的径流和渗漏体积都高于T3的,高出了0.95 L和2.29 L,说明单施生物炭的流失体积都高于其他处理的,而在有机肥中添加生物炭能减少流失体积。

表1 不同处理径流和渗漏的产流次数和体积

Table 1 The yield of different processing runoff and leakage flow number and volume

茬数Numberofcrop时期Period降雨次数Rainfallfrequency径流液产流次数和体积Runoffliquidflownumberandvolumeproduction渗漏液产流次数和体积Leakageliquidflownumberandvolumeproduction生物炭(T1)Biochar猪粪(T2)Pigmanure生物炭+猪粪(T3)BiocharandPigmanure生物炭(T1)Pigmanure猪粪(T2)Pigmanure生物炭+猪粪(T3)BiocharandPigmanure次数Times体积/LVolume次数times体积/LVolume次数times体积/LVolume次数times体积/LVolume次数times体积/LVolume次数times体积/LVolume降雨量/mmRain-fall第一茬5.20~6.291676.2775.3674.85842.90842.50840.67196.2第二茬7.1~8.102882.7861.7961.491037.771034.431034.12231.9第三茬8.11~9.203292.6391.8991.751216.671216.731216.58188.6合计5.20~9.20762411.68229.04228.093097.343093.663091.37616.7

2.2 不同处理径流液中不同形态磷流失

从表2中可以看出,种植第一茬小白菜时,径流液中TP、PP、WSTP、WSIP的流失量为:T2>T1>T3,T2处理径流液中TP、PP、WSTP、WSIP、WSOP的流失量比T3的高出43.77%、43.97%、43.50%、74.41%、0.83%,T1处理的TP、PP、WSTP、WSIP的流失量比T3的高出26.20%、32.39%、8.74%、31.65%,三个处理中TP、PP、WSIP的流失量有显著差异,WSTP的流失量T1和T3处理没有显著差异,WSOP的流失量三个处理都没显著差异。种植第二茬小白菜时,径流液中TP、PP、WSTP、WSIP、WSOP的流失量为:T1>T2>T3,T1处理TP、PP、WSTP、WSIP、WSOP的流失量比T3高出154.86%、167.89%、114.29%、101.69%、172.93%,T2处理TP、PP、WSTP、WSIP、WSOP的流失量比T3高出87.5%、86.70%、90.00%、100.00%、27.27%,三个处理的TP、PP、WSTP流失量有显著差异,WSIP的流失量T1和T2处理没有显著差异,WSOP的流失量T2和T3没有显著差异。种植第三茬时,径流液中TP、PP、WSTP、WSOP的流失量为:T1>T2>T3,T1处理TP、PP、WSTP、WSIP、WSOP的流失量比T3高出189.50%、201.21%、125.00%、186.36%、28.57%,T2处理TP、PP、WSTP、WSIP、WSOP的流失量比T3高出111.50%、108.48%、122.22%、186.36%、21.43%,三个处理中TP、PP有显著差异,WSTP、WSIP的流失量T1和T2没有显著差异,WSOP的流失量三个处理之间都没有显著差异。说明在有机肥中添加生物炭能减少有机肥中各形态磷的流失,但单施生物炭与有机肥中添加生物炭相比,单施生物炭的各形态磷流失量反而大于有机肥中添加生物炭,单施生物炭不能减少磷的流失。

2.3 不同处理渗漏液中不同形态磷流失量

从不同形态磷占总磷的比例(表2)来看,三个处理三茬小白菜的流失量PP/TP为74.13%~85.84%,说明径流液中磷的流失主要以颗粒态为主,随种植次数的增加,颗粒态磷占得比例也随之增加,三个处理中WSTP/TP为13.99%~25.85%,WSIP/TP为10.88%~22.43%,说明水溶性磷流失以水溶性无机磷为主,WSOP的流失量只占了TP的很小的一部分为2.59%~7.00%,随种植次数的增加,PP占TP的比例也随之增大,WSTP、WSIP占TP的比例反而随之减小。

表2 各形态磷径流流失量和占总磷的比例

Table 2 Various forms of phosphorus runoff loss and the proportion of total phosphorus

茬数Numberofcrop处理Todealwith各形态磷的流失量/g·hm-2Variousformsofphosphorusloss不同形态磷占总磷的比例/%Theproportionofdifferentformsofphosphorustototalphosphorus全磷Totalphosphorus颗粒态磷Particlestatephosphorus水溶性全磷Watersolubletotalphosphorus水溶性无机磷Watersolubleinorganicphosphorus水溶性有机磷Watersolubleorganicphosphorus颗粒态磷/全磷Particlestatephosphorustototalphosphorus水溶性全磷/全磷Watersolubletotalphosphorustototalphosphorus水溶性无机磷/全磷Watersolubleinorganicphosphorustototalphosphorus水溶性有机磷/全磷Watersolubleorganicphosphorustototalphosphorus第一茬第二茬第三茬T121.77±0.93b16.92±0.94b4.85±0.06b3.91±0.07b0.94±0.08a77.7222.2817.964.32T224.80±0.64a18.40±0.42a6.40±0.38a5.18±0.22a1.21±0.16a74.1925.8120.894.88T317.25±0.12c12.78±0.38c4.46±0.26b2.97±0.25c1.20±0.28a74.1325.8517.226.96T17.34±0.36a5.84±0.31a1.50±0.03a1.19±0.07a0.30±0.08a79.5620.4416.214.09T25.40±0.45b4.07±0.44b1.33±0.07b1.18±0.02a0.14±0.02b75.3725.2922.432.59T32.88±0.32c2.18±0.31c0.70±0.02c0.59±0.02b0.11±0.05b75.6924.3120.483.82T15.79±0.41a4.97±0.35a0.81±0.07a0.63±0.07a0.18±0.09a85.8413.9910.883.82T24.23±0.28b3.44±0.24b0.80±0.04a0.63±0.03a0.17±0.05a81.3218.9114.894.02T32.00±0.14c1.65±0.20c0.36±0.06b0.22±0.03b0.14±0.08a82.518.0011.007.00

注:同一列数据后不同小写字母表示P<0.05水平下差异显著,“±”后面的数字是标准差

Note:The same column data after the different small letters meanP<0.05 significant level, “+” at the back of the figure is standard deviation

从图1中可以看出2015年5月20至2015年9月20日三茬小白菜渗漏液中TP的流失量。第一茬时和第二茬时,三个处理之间都有显著差异,第三茬时,T2处理和T1,T3有显著差异,T1和T3没有显著差异。随着种植次数的增加,TP的流失量随之减少,在第一茬时,T2(65.06 g·hm-2)>T1(49.62 g·hm-2)>T3(44.26 g·hm-2),到第三茬时,T2(12.32 g·hm-2)>T1(9.20 g·hm-2)>T3(9.09 g·hm-2)。T2与T3相比三茬小白菜渗漏液中TP的流失量增加了46.99%、26.91%、35.55%,T1与T3相比三茬小白菜渗漏液中TP的流失量增加了10.61%、13.48%、7.04%。表明猪粪中添加生物炭能减少渗漏液中全磷的流失,单施生物炭的比猪粪中添加生物炭的流失量高,但随着种植次数的增加,三个处理的流失量会越来越接近,没有显著差异。

图1 三茬白菜渗漏液中全磷流失量Fig.1 The total phosphorus loss of leachate in three stubble Chinese cabbage

从图2中可以看出2015年5月20至2015年9月20日三茬小白菜渗漏液中WSTP的流失量:T2>T1>T3。随着种植次数的增加,WSTP的流失量随之减少;第一茬时,三个处理之间都有显著差异,第二茬时,T2和T3处理之间有显著差异,T1和T2,T1和T3之间没有显著差异,第三茬时,T2处理和T1、T3有显著差异,而T1和T3之间没有显著差异。T3与T2相比三茬小白菜渗漏液中WSTP的流失量减少了18.86 g·hm-2、4.78 g·hm-2、3.08 g·hm-2,T3与T1相比三茬小白菜渗漏液中WSTP的流失量减少3.30 g·hm-2、2.56 g·hm-2、0.42 g·hm-2。表明猪粪中添加生物炭能减少渗漏液中水溶性全磷的流失,单施生物炭的比猪粪中添加生物炭的流失量高。

图2 三茬白菜渗漏液中水溶性全磷流失量Fig.2 Water-soluble total phosphorus loss of leachate in three stubble Chinese cabbage

图3是2015年5月20至2015年9月20日三茬小白菜渗漏液中WSIP的流失量。从图中可知WSIP的流失量:T2>T1>T3,第一茬和第二茬时,三个处理都有显著差异;第三茬时,T2和T1、T3处理有显著差异,而T1和T3处理没有显著差异。随着小白菜种植茬数的增加,WSIP的流失量也随之减少,T1、T2、T3处理的流失量在第二茬时比第一茬降低43.47%、56.36%、38.92%,第三茬比第二茬降低了79.70%、70.05%、78.29%,到第三茬时流失量2.54 g·hm-2、3.42 g·hm-2、2.21 g·hm-2。T3与T2相比三茬小白菜渗漏液中WSIP的流失量减少了15.67 g·hm-2、5.16 g·hm-2、1 g·hm-2,T3与T1相比三茬小白菜渗漏液中WSIP的流失量减少5.37 g·hm-2、2.04 g·hm-2、0.34 g·hm-2。表明猪粪中添加生物炭能减少渗漏液中水溶性无机磷的流失,单施生物炭的比猪粪中添加生物炭的流失量高。

图3 三茬白菜渗漏液中水溶性无机磷流失量Fig.3 Dissolved inorganic phosphorus loss of leachate in three stubble Chinese cabbage

从表3可以看出三茬白菜渗漏液中的WSTP占TP的比例为T2>T3≈T1,而WSIP占TP得比例是T2>T3,T1>T3,说明渗漏液中磷的流失主要以水溶性全磷为主,而水溶性全磷中又以水溶性无机磷为主,在施有机肥的基础上施用生物炭能减少水溶性全磷,水溶性无机磷的流失,单施生物炭的水溶性无机磷的流失反而高于生物炭有机肥混施的处理。

表3 渗漏液中各形态磷占总磷的比例

Table 3 The proportion of various forms of phosphorus to total phosphorus in leachate

处理Todealwith颗粒态磷/全磷Particlestatephosphorustototalphosphorus水溶性全磷/全磷Watersolubletotalphosphorustototalphosphorus水溶性无机磷/全磷Watersolubleinorganicphosphorustototalphosphorus水溶性有机磷/全磷WatersolubleorganicphosphorustototalphosphorusT128.63%71.37%41.54%29.83%T224.52%75.48%45.94%29.54%T328.48%71.52%36.28%35.24%

2.4 三茬小白菜的鲜重

图4是2015年5月20至2015年9月20日不同处理种植的三茬小白菜鲜重为:T3>T2>T1,三茬小白菜T2和T3处理没有显著差异,T2和T1,T3和T1都显著差异。T3与T2相比三茬小白菜的鲜重增加了4.78%、5.79%、6.40%,T3与T1相比三茬小白菜的鲜重增加了162.51%、174.96%、173.28%。表明猪粪中添加生物炭能增加小白菜鲜重,单施生物炭小白菜的鲜重远远低于猪粪中添加生物炭的鲜重。

图4 三种处理的小白菜鲜重Fig.4 The Chinese cabbage fresh weight of three processing condithions

3 讨论

有机肥的长期施用,增加了土壤表层水溶性磷和易溶性磷的含量,意味着遇降雨时面临农田磷素的流失[13]。张玉平[14]等研究表明,猪粪直接还田并不能提高旱地作物对磷的利用率,而猪粪堆肥与化肥配施提高旱地作物对磷的利用率,降低磷的径流损失。我国又是秸秆废弃物产量大国,利用秸秆还田能增加土壤有机质,刺激微生物活性,提高肥力,改善土壤结构板结等[15],郭智[16]等研究表明麦秸全量还田处理较常规施肥处理均能够有效减少稻季磷素径流流失总量和流失率。本研究发现在施用猪粪的基础上配施生物炭的径流和渗漏液体积少于单施猪粪的0.95 L和2.29 L,这与陈重军[17]的研究添加竹炭和秸秆生物炭对下渗水量有所降低,生物炭的添加在一定程度上提高了土壤的含水能力,这是由于生物炭表面的多空隙可以将水分保留在其中。研究发现在施用猪粪的基础上配施秸秆生物炭能减少全磷、水溶性全磷、水溶性无机磷的流失,在径流液流失中PP又占了TP的70%以上,说明径流液磷流失主要以颗粒态磷为主,这与张晓龙[18]的研究相同,有机无机肥配施添加生物黑炭减少旱地土壤磷径流流失。但郑小龙[19]研究发现单施生物炭,常规施肥加生物炭的总磷,可溶性磷流失浓度没有显著差异,而在减氮20%有机无机肥配施生物炭与减氮20%有机无机肥相比全磷浓度有显著差异,可溶性磷浓度没有显著差异。覆盖度对磷的流失量也有很大的关系,在王晓燕[20]研究中表明没有任何植被覆盖,农田的径流量高于果林和荒草坡,种植玉米的地随种植时间的增加覆盖度也在增加,径流中的磷浓度呈下降趋势,植被覆盖与径流流失量是负相关性,这与本研究相同,单施生物炭处理的小白菜的产量低于有机肥和生物炭混施的,说明生物炭处理的覆盖度低,径流产生的体积次数和体积都高于其他处理的。李九玉[21]等研究发现施入7 500 kg·hm-2的油菜秸秆生物炭和花生秸秆生物炭能使油菜产量增加90.9%和67.4%,而本研究中在施有机肥的基础上配施600 kg·hm-2生物炭没有显著提高小白菜的产量。在施有机肥的基础上配施生物炭能减少土壤磷素流失,在实际中可广泛推广。

4 结论

(1)从降雨特征上:表1数据可以看出,在三茬白菜整个生长期间F3处理的径流液体积均少于T1、T2处理的,三个处理的径流,渗漏液产生次数都低于降雨次数,说明在施有机肥的基础上配施生物炭能减少径流和渗漏液体积。

(2)从径流液上:表2、3、4可以看出,径流液中主要以颗粒态磷流失为主,水溶性磷流失主要以水溶性无机磷为主,单施生物炭、单施猪粪的流失量与猪粪和生物炭混施的有显著差异。说明猪粪中添加生物炭能减少各种形态磷的流失量,单施生物炭的流失量高于猪粪中添加生物炭的处理。

(3)从渗漏液上:从图1、2、3可以看出,渗漏液中的流失主要以水溶态磷流失为主,单施猪粪、单施生物炭与生物炭猪粪混施的有显著差异,说明猪粪中添加生物炭能减少渗漏液中磷的流失,单施生物炭不能减少渗漏液中磷的流失。

(4)小白菜产量:三茬小白菜中单施生物炭与有机肥和生物炭混施相比有显著差异,有机肥生物炭混施的比生物炭的增加了162.51%,174.96%,173.28%,与单施有机肥相比没有显著差异,说明在施有机肥的基础上增施生物炭不能显著提高小白菜产量。

[1]孙振钧,孙永明.我国农业废弃物资源化与农村生物质能源利用的现状与发展[J].中国农业科技导报,2006,8(1):6-13.

[2]高定,陈同斌,刘斌,等.我国畜禽养殖业粪便污染风险与控制策略[J].地理研究,2006,25(2):311-319.

[3]王涛,张维理,张怀志.滇池流域人工模拟降雨条件下农田施用有机肥对磷素流失的影响[J].植物营养与肥料学报,2008,14(6):1092-1097.

[4]刘方,黄昌勇,何腾兵,等.长期施磷对黄壤旱地磷库变化及地表径流中磷浓度的影响[J].应用生态学报,2003,14(2):196-200.

[5]纪雄辉,郑圣先,刘强,等.施用猪粪和化肥对稻田土壤表面水氮磷动态的影响[J].农业环境科学学报,2007,26(1):29-35.

[6]彭春艳,罗怀良,孔静.中国作物秸秆资源量估算与利用状况研究进展[J].中国农业资源与区划,2014,35(3):14-20.

[7]Xu G,Sun J N,Shao H B,et al.Biochar had effects on phosphorus sorption and desorption in three soils with differing acidity[J].Ecological Engineering,2014,62:54-60.

[8]张千丰,王光华.生物炭理化性质及对土壤改良效果的研究进展[J].土壤与作物,2012,1(4):219-226.

[9]Wang Y,Lin Y,Chiu P C,et al.Phosphorus release behaviors of poultry litter biochar as a soil amendment[J].Science of The Total Environment,2015,512:454-463.

[10]Laird D, Fleming P, Wang B, et al. Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil[J]. Geoderma, 2010, 158(3): 436-442.

[11]陈小强,范茂攀,王自林,等.不同种植模式对云南省中部坡耕地水土保持的影响[J].水土保持学报,2015,29(4):48-52.

[12]才吉卓玛,翟丽梅,习斌,等.生物炭对不同类型土壤中Olsen-P和CaCl2-P的影响[J].土壤通报,2014,45(1):163-168.

[13]朱晓晖,杜晓玉,张维理.有机肥种类对土壤有效磷累积量的影响及其流失风险[J].中国土壤与肥料,2013(5):14-18.

[14]张玉平,荣湘民,刘强,等.有机无机肥配施对旱地作物养分利用率及氮磷流失的影响[J].水土保持学报,2013,27(3):44-48.

[15]潘剑玲,代万安,尚占环,等.秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及机制研究进展[J].中国生态农业学报,2013,21(5):526-535.

[16]郭智,周炜,陈留根,等.施用猪粪有机肥对稻麦两熟农田稻季养分径流流失的影响[J].水土保持学报,2013,27(6):21-25.

[17]陈重军,刘凤军,冯宇,等.不同原料来源生物质炭对蔬菜种植土壤氮磷流失的影响[J].农业环境科学学报,2015,34(12):2336-2342.

[18]张晓龙,张玉平,高德才,等.不同施肥模式对旱地土壤氮磷钾径流流失的影响[J].水土保持学报,2014,28(6):36-40.

[19]郑小龙,吴家森,陈裴裴,等.不同施肥与生物质炭配施对水稻田面水氮磷流失及产量的影响[J].水土保持学报,2013,27(4):39-43.

[20]王晓燕,王静怡,欧洋,等.坡面小区土壤-径流-泥沙中磷素流失特征分析[J].水土保持学报,2008,22(2):1-5.

[21]李九玉,赵安珍,袁金华,等.农业废弃物制备的生物质炭对红壤酸度和油菜产量的影响[J].土壤(Soils),2015,47(2):334-339.

(编辑:武英耀)

The impact of straw biochar on soil phosphorus loss and cheiness cabbage production under applying pig manure organic fertilizer

Dai Yingfen1, Li Yongmei1, Li Li2, Li Xin2,Yang Gurongrong2*

(1.CollegeofResourcesandEnvironment,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China, 2.CollegeofLongrunPu-erhTea,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)

[Objective]The aim of this article was to reduce the phosphorus loss and improve the use of agricultural waste. [Methods]We studied the impact of straw biochar on soil phosphorus loss and chieness cabbage production by applying straw biochar 、pig manure and straw biochar mixed pig manure.[Results]The results showed that the runoff fluid collection times was higher than other treatments of 2 times under fertilization of biochar processing, the volum of runoff liquid and leakage liquid were also higher than other processing. Runoff leakage of liquid and liquid effusion were higher than pig and biochar mix under applying pig mamure. Loss of total phosphorus and water-soluble total phosphorus, water soluble inorganic phosphorus under applying straw biochar were more than other processing. Runoff in PP/TP was more than 74%, leachate in the WSTP/TP was 71.37%~75.48%. Particle state phosphorus to total phosphorus of runoff liquid accounted for more than 74%. And water soluble total phosphorus to total phosphorus of leakage liquid accounted for more than 71.37% to 75.48%. About the yields of small cabbage, straw biochar applycation and straw biochar mixed pig manure application had significant differences. However there was no significant differences between biochar application and pig manure application.[Conclusion] Mainly particles state of phosphorus lossed in runoff liquid and mainly water soluble total phosphorus lossed in the leachate. Applying biochar based on pig manure application, which reduced the loss of phosphorus of the various forms, but didn’t increase the Chinese cabbage production.

Biochar, Phosphorus loss, Chinese cabbage yield

2016-05-03

2016-06-02

代银分(1989-),女(汉),云南曲靖人,硕士研究生,研究方向:农田土壤磷素迁移与流失控制

*通讯作者:杨广容,讲师,博士。 Tel: 0871-5226508;E-mail:2452739538@qq.com

国家自然科学基金(41461059);云南省教育厅基金(2013Y467);云南农业大学博士科研启动经费(A2002338)

P619.25+9

A

1671-8151(2016)11-0793-07

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