生物炭基肥料在水稻上的应用效果研究

刘善良　常春丽　蒲加军　蒲加兴　朱永红　向蓉　周涛　张亚飞　蒲加胜

摘要    为研究生物炭基肥料的应用效果，开展了生物炭基肥料对水稻植物学性状、产量因素以及产量的影响试验。结果表明，在水稻上施用生物炭基肥料能够促进水稻生长发育，有助于水稻成产因素的形成，从而提高水稻的产量。生物炭基肥料的用量越多，效果越明显，且生物炭基肥料能部分替代缓释复合肥。

关键词    水稻;生物炭基肥料;植物学性状;产量

中图分类号    S511;S147.5        文献标识码    A

文章编号   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

生物炭是生物质通过热解过程形成的富含羟基、羧基、脂族双键等亲水基团和芳香化结构的固体物质[1]，具有含碳率高、孔隙结构丰富、比表面积大、理化性质稳定等優点[2]。近年来，生物炭在农业领域的研究和应用得到了广泛的关注和认可[3]。诸多研究表明，生物炭施入土壤后会增加土壤的持水量[4]、改善土壤饱和导水率[5]、降低土壤容重[6]、提高土壤pH值[7]、提高土壤阳离子交换量[8]、增加土壤有机质含量[9]、影响土壤微生物的数量[10]、降低重金属离子的富集程度[11-12]。但是生物炭也存在诸多不足之处，如含碳量高，施入土壤后会提高土壤的碳氮比，降低土壤氮的有效性[13];矿质养分含量较低;呈粉末状且质地较轻，在运输和实际施用过程中存在诸多不便等。生物炭基肥料是以生物炭为载体，采用复混方法制成的肥料，可以结合作物的需肥规律使肥料缓慢释放养分，从而提高养分的利用率，既能保持生物炭的优点，又能弥补其养分不足的缺点[14]。为明确生物炭基肥料对水稻株高、茎粗、抽穗、分蘖等植物学性状和穗粒数、瘪粒率、单穗重、千粒重等成产因素以及产量的影响，特于2018年在上海秋良粮食专业合作社安排了生物炭基肥料应用效果示范试验，以期为生物炭基肥料在水稻生产上的实际应用提供参考。现将试验结果总结如下。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

本示范试验于2018年4—10月在上海秋良粮食专业合作社内进行。示范地地势平坦，肥力均匀。示范地的土壤养分状况为有机质2.50%、全氮1.44 g/kg、有效磷18.86 mg/kg、速效钾112.63 mg/kg、pH值6.78。

1.2    供试材料

供试水稻品种为寒优湘晴。供试竹炭生物有机肥及碳能复合微生物肥料，由时科生物科技（上海）有限公司生产提供，其中碳能复合微生物肥料的氮、磷、钾的养分配比为15∶5∶10;供试缓释复合肥的氮、磷、钾养分配比为30∶6∶6;供试有机肥、尿素均为市购。

1.3    试验设计

试验共设4个处理，即施竹炭生物有机肥5 000 kg/hm2+缓释复合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（A）、施竹炭生物有机肥2 500 kg/hm2+缓释复合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（B）、施竹炭生物有机肥2 500 kg/hm2+碳能复合微生物肥料200 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（C）、施有机肥5 000 kg/hm2+缓释复合肥100 kg/hm2+尿素200 kg/hm2（CK）。各处理中，尿素均作追肥，各处理面积均为0.1 hm2（50 m×20 m）。示范过程中的田间管理和农艺措施参照当地高产栽培管理措施进行，且各处理保持高度一致。

1.4    测定内容与方法

于8月31日对各处理水稻的株高、茎粗、抽穗情况和分蘖情况进行测量;于10月31日对各处理水稻分别进行收割，并对各处理水稻的穗粒数、瘪粒数、瘪粒率、单穗重、千粒重等成产因素以及产量进行统计。

1.5    数据分析

试验数据均采用Microsoft Excel 2010进行统计分析。

2    结果与分析

2.1    不同处理对水稻植物学性状的影响

由表1可以看出，各处理均对水稻的植物学性状有所改善，但不同处理的改善程度略有不同。处理A水稻株高、茎粗、抽穗数、分蘖数分别较CK高5.88%、9.11%、83.02%、24.64%;处理B水稻株高、茎粗、抽穗数、分蘖数分别较CK高0.27%、12.46%、167.92%、24.64%;处理C水稻茎粗、抽穗数、分蘖数分别较CK高5.42%、111.32%、23.19%。

2.2    不同处理对水稻成产因素的影响

由表2可以看出，处理A水稻穗粒数、单穗重分别较CK高22.43%、18.29%，瘪粒率、千粒重分别较CK降低2.40%、3.58%;处理B水稻穗粒数、单穗重分别较CK降低6.59%、2.55%，瘪粒率、千粒重分别较CK高9.80%、4.03%;处理C水稻穗粒数、单穗重分别较CK高15.90%、15.28%，瘪粒率、千粒重分别较CK降低0.20%、1.09%。即与CK相比，处理A、处理C在增加水稻穗粒数和单穗重、降低瘪粒率方面有优势，且处理A的优势较明显;而处理B在增加千粒重方面有优势。

2.3    不同处理对水稻产量的影响

由表3可以看出，水稻产量由高到低排列为处理A>处理B>处理C>CK，处理A、处理B、处理C分别较CK增产16.94%、10.83%、1.15%。

3    结论与讨论

试验结果表明，相比常规施肥，在水稻上施用生物炭基肥料能够对水稻的株高、茎粗、抽穗数、分蘖数、穗粒数、单穗重、瘪粒率等指标有所改善，进而增加水稻的产量。这与王丽[15]就生物炭基肥料在水稻上的应用效果研究结果相一致。竹炭生物有机肥5 000 kg/hm2+缓释复合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2处理对水稻植物学性状、成产因素以及产量的改善效果最明显，竹炭生物有机肥2 500 kg/hm2+缓释复合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2处理、竹炭生物有机肥2 500 kg/hm2+碳能复合微生物肥料200 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2处理次之，说明生物炭基肥料的用量越多，改善效果越明显。竹炭生物有机肥2 500 kg/hm2+碳能复合微生物肥料200 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2处理在提高水稻的穗粒数、单穗重，降低瘪粒率方面的效果好于竹炭生物有机肥2 500 kg/hm2+缓释复合肥100 kg/hm2+尿素（追肥）200 kg/hm2处理，说明生物炭基肥料能部分替代缓释复合肥。

综上所述，在水稻上施用生物炭基肥料能够促进水稻生长发育，有助于水稻成产因素的形成，从而提高水稻的产量;生物炭基肥料用量越多，效果越明显，且生物炭基肥料能部分替代缓释复合肥。

4    参考文献

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