生物炭和滴灌量对陕北榆林沙土性质和马铃薯生长的影响

杨玲 ， 张富仓*， 孙鑫 ， 张少辉 ， 王海东 ，ABDELGHANY Ahmed Elsayed 陈占飞， 方玉川

（1.西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室， 陕西 杨凌 712100；2.陕西省榆林市农业科学院， 陕西 榆林 719000）

随着马铃薯主粮化战略的实施，作为主要粮食作物之一，马铃薯在保障粮食安全方面做出了重大贡献[1]。位于陕西北部的榆林市，光照充足，气候温凉[2]，同时又具有适合马铃薯生长的土质，马铃薯常年种植面积达20万hm2，是陕西省马铃薯种植第一大市[3]。马铃薯对水肥比较敏感，干旱少雨及土壤沙化是影响该地区马铃薯生长的主要因素，采用合理的水肥处理方式对节约水资源、减少化肥施用量、提高马铃薯产量和品质以及保护环境具有重要意义。

作为一种高效节水灌溉技术，滴灌可以直接向根区提供水分和肥料，充分利用水肥资源，增产效果明显[4]，因此被广泛应用于农业生产来缓解农业中面临的水资源短缺的压力。在榆林市马铃薯生产中，采用滴灌施肥方式所需的灌水量仅为常规沟灌的44.83%，节水效果显著，所以滴灌施肥技术在该地区被广泛应用[5]。目前在滴灌施肥技术提高马铃薯产量、品质等方面已开展了大量的研究，主要有不同灌水量[6]、灌水频率[7]、施肥方式及施肥量[8]、氮磷钾施肥比例[9]以及水肥耦合对水分利用效率、肥料利用效率、产量和品质的影响[10-11]等。但是，位于毛乌素沙地区域的榆林，土壤沙化、缺少粉粒和黏粒、土壤颗粒之间互不连接，容易出现漏水漏肥，导致地下水位下降明显、铵态氮与硝态氮超标[12]等问题，而且长期的过量施肥，导致土壤结构遭到破坏[13]，土壤表现出较差的物理特性以及较低的保水保肥能力，限制了该地区农业发展。因此，在滴灌施肥条件下改善该地区沙土土壤的理化特性、提高沙土保水保肥能力对该地区农业可持续发展至关重要。

生物炭是在部分缺氧或者完全缺氧的条件下，将农作物秸秆、禽畜粪便等有机质在高温条件下裂解产生的，具有容重小、比表面积大、吸附能力和稳定性强等特点[14]。已有大量的研究表明生物炭能改善土壤理化性质、提高作物产量[15-16]，例如生物炭施入土壤，能够降低土壤容重，提高土壤孔隙度[17]；生物炭中含有大量的碳，施入土壤可显著增加土壤有机质含量[18]；生物炭施入土壤能显著提高土壤含水量，增加土壤储水量，提高水分利用效率[19-21]，但过量的生物炭施入反而会降低土壤持水率，从而减小土壤含水量[22]。研究表明，生物炭施入沙土中能够提高沙土地保水保肥效率，从而提高作物产量[23-25]。但是生物炭对土壤特性及作物产量的影响受到土壤类型、作物种类以及生物炭用量等因素的影响，所以本研究在滴灌施肥的基础上，引入改良剂生物炭，通过研究不同的生物炭施用量和滴灌量对榆林沙土土壤理化特性及马铃薯生长的影响，探究滴灌施肥条件下生物炭在榆林沙土地节水保肥增产方面的应用效果，提出适宜榆林沙土地的水炭组合。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年5月初到9月底在陕西省榆林市西北农林科技大学马铃薯试验站进行。该区属干旱半干旱大陆季风气候，年均降水量371 mm，蒸发量1 900 mm，降雨主要集中在6—8月，无霜期约150 d，马铃薯整个生育期日平均温度20 ℃，生育期总降水量234.90 mm。供试土壤为砂壤土，耕层（0—40 cm）土壤容重1.62 g·cm-3，pH 8.1，有机质含量 4.31 g·kg-1，硝态氮含量11.35 mg·kg-1，氨态氮含量6.35 mg·kg-1，有效磷 10.80 mg·kg-1，速效钾含量107 mg·kg-1。

1.2 试验材料

供试马铃薯品种为‘青薯9号’，生物炭从天津博尔迈环保科技有限公司购买，生物炭的pH为5~7，比表面积大于80 m2·g-1，有机质764.31 g·kg-1，速效钾625.49 mg·kg-1，生物炭在作物种植前经人工翻耕充分混匀至0—20 cm耕层土壤中。试验所用的氮（N）、磷（P）、钾（K）肥分别为尿素（N 46%）、磷酸二铵（N 18%、P2O546%）、硝酸钾（K2O 46%，N 13.5%），每个处理施肥量相同，每hm2均为N∶P2O5∶K2O=150∶60∶225 kg，块茎形成阶段的肥料施用量为全生育期的20%，块茎膨大阶段的肥料施用量为全生育期的55%，淀粉积累阶段的肥料施用量为25%[26]。

1.3 试验设计

试验设置滴灌量和生物炭施用量2个因素，滴灌量依据马铃薯蒸发蒸腾量（evapotranspiration，ETc）设置 2 个水平:80%ETc(W1)和 100%ETc(W2)，生物炭施用量设置5个水平：0 (B0)、10 (B10)、20 (B20)、30 (B30)和 50 t·hm-2(B50)，共10个处理，每个处理重复3次。小区长12 m，宽3.6 m，面积43.2 m2。试验采用机器起垄种植的方式，垄距0.9 m，株距25 cm，播种深度8~10 cm。为了避免不同处理间的相互影响，相邻处理之间和试验地两端均设置保护行。

2020年5月15日播种，9月23日收获。马铃薯的灌溉采用垄上滴灌方式，在每行马铃薯垄上布设一条16 mm的薄壁迷宫式滴灌带，滴头流量2 L·h-1，滴头间距30 cm，每个小区的灌水量由独立配备的水表和阀门控制，滴灌施肥系统由水泵、施肥灌（容积15 L）和输配水管道组成。马铃薯全生育期内共灌水12次，施肥8次，灌水施肥周期为8 d，全生育期W1和W2的灌水总量分别为256.20 mm和304.00 mm。2020年马铃薯生育期内参考作物蒸发蒸腾量、平均气温、有效降雨量、灌水时期和灌水累积量如图1所示。马铃薯蒸发蒸腾量（ETc）的计算公式[27]如下。

式中，ETo为参考作物需水量；Kc为马铃薯作物系数。其中，苗期取0.5，块茎形成期取0.8，块茎增大期取1.2，淀粉积累期取0.95，成熟期取0.75。

滴灌施肥采用容量压差式施肥方式，储存肥料的容器为15 L的小型施肥罐，每个施肥罐控制1个处理，并采用肥料利用效率高的1/4—1/2—1/4模式，即前1/4时间灌清水，中间1/2时间打开施肥罐施肥，后1/4时间再灌清水冲洗。每次灌水时的肥料施用比例如图1所示。

图1 马铃薯生育期内参考作物需水量、平均气温、有效降雨量、实际灌水量和施肥比例Fig. 1 Reference crop evapotranspiration， air temperature， effective rainfall， actual irrigation amount and fertilizer application rate during tomato growth stage

1.4 测定项目与方法

1.4.1 土壤容重和土壤孔隙度的测定 用环刀法测定土壤容重，收获期测定每个小区0—10、10—20、20—30 、30—40 cm土层土壤容重，土壤孔隙度的计算公式如下。

其中，BDm为土壤容重(g·cm-3)，BDp为土壤颗粒密度，取2.65 g·cm-3。

1.4.2 土壤有机碳的测定 马铃薯生育期内，在每个小区取0—20 cm土样，自然风干后采用重铬酸钾氧化外加热法测定土壤有机碳的含量。

1.4.3 土壤含水量、速效钾、硝态氮含量测定 马铃薯生育期内，在每个小区内用土钻取土，水平方向在距滴灌带0、15、30、45 cm这4个位置取样，土壤剖面范围在 0—20、20—40、40—60、60—80、80—100 cm取土样，所取土样一部分采用烘干法测定土壤含水量，另一部分土样自然风干后磨细过筛，用1 mol·L-1的中性NH4OAc溶液（干土5 g，土液比1∶10）浸提，震荡30 min后过滤得上清液，然后用原子吸收分光光度计（Hitachi Z-2000,Tokyo, 日本）测定土壤中速效钾的含量，用2 mol·L-1的 KCl溶液浸提（干土 5 g，土液比1∶10），通过流动分析仪（Auto Analyzer-Ⅲ，德国Bran+ Luebbe公司）测定土壤中硝态氮(NO-3-N)的含量。

1.4.4 马铃薯各生育期干物质累积量的测定 在马铃薯播种后50、75、90、105、120、135 d取样，每个处理取3株，去除表面污垢后分别将根、茎、叶、块茎（苗期没有）分离，放置在烘箱105 ℃下杀青30 min，然后75 ℃烘干至恒重，用天平称其质量并计算单株干物质累积量。

1.4.5 马铃薯产量及其构成要素的测定 收获时，每个处理随机选取2垄，平行取2 m的距离，挖取所有马铃薯，称重测其产量，每个小区重复3次。最后一次取样时，分别称取3株植株的每个马铃薯鲜重，计算商品薯重（单个块茎大于75 g）、大薯重（单个块茎大于150 g)及单株马铃薯重。

1.4.6 相关参数计算 水分利用效率(water use efficiency,WUE)的计算公式如下。

式中，Y为马铃薯产量（kg·hm-2），ET为马铃薯全生育期耗水量（mm）。

1.5 数据统计分析

采用Excel 2013对数据进行初步的处理与分析；利用SPSS 22.0软件中的AVNOVA进行方差分析，采用Duncan新复极差法进行显著性方差分析；利用Origin 8.0软件进行图形的绘制。

2 结果与分析

2.1 生物炭施用量和滴灌量对土壤容重和孔隙度的影响

从图2可以看出，生物炭施用量对0—20 cm土层土壤容重和孔隙度有显著影响(P＜0.05)，滴灌量对0—20 cm土层土壤容重和孔隙度总体无显著影响，但对10—20 cm土层B0处理的土壤容重和孔隙度以及B30处理的土壤孔隙度影响显著，而滴灌量和生物炭施用量对20—40 cm土层土壤容重和孔隙度均无显著影响。随着施炭量的增加，0—20 cm土层土壤容重呈下降趋势，土壤孔隙度呈增加趋势。W1时，生物炭B10、B20、B30、B50处理土壤容重比B0 (CK)降低3.47%~9.73%；W2时，生物炭B10、B20、B30、B50处理土壤容重比B0 (CK)降低1.84%~9.23%，相应的土壤孔隙度比B0 增加3.52%~10.46%和2.33%~10.61%。0—20 cm土层平均土壤容重和孔隙度W1处理时分别为 1.38 g·cm-3和 47.59%，W2处理时分别为1.33 g·cm-3和49.41%，所以增加滴灌量有使容重降低、孔隙度增大的趋势。

图2 不同处理下土壤容重和孔隙度Fig. 2 Soil bulk density and porosity under different treatments

2.2 生物炭施用量和滴灌量对土壤有机碳的影响

从图3可以看出，在马铃薯不同生育期内，生物炭施用量对0—20 cm土层土壤有机碳均有显著影响(P＜0.05)，而滴灌量对土壤有机碳无显著影响。滴灌量相同时，随着生物炭施用量增加，0—20 cm土层土壤有机碳呈增加的趋势，并随施炭量的增大，增幅效果越明显。随着马铃薯生育期的推进，各处理的0—20 cm土层土壤有机碳含量逐渐减小，并且在同一时期，各处理之间土壤有机碳含量的差值逐渐减小，但仍表现为B50处理的土壤有机碳含量高于其他处理。其中，在成熟期B50处理的土壤有机碳含量平均比B0、B10、B20、B30处理高91.03%~14.36%。

图3 不同时期不同处理下0—20 cm土层土壤有机碳Fig. 3 Soil organic carbon in 0—20 cm soil layer at different periods under different treatments

2.3 生物炭施用量和滴灌量对土壤速效钾残留的影响

从图4可以看出，生物炭施用量对0—20 cm土层土壤速效钾含量有显著影响(P＜0.05)；滴灌量对0—20 cm土层土壤速效钾含量总体无显著影响，仅对距滴灌带30 cm处的B0和B10处理影响显著。滴灌量相同时，0—20 cm土层土壤速效钾含量与生物炭施用量成正比，并在同一土层深度上，各处理土壤速效钾含量在水平方向有向远离滴灌带先减小后不变的趋势，而生物炭施用量和滴灌量对土壤20—100 cm土层土壤速效钾含量均无显著影响。通过计算水平方向各处理0—20 cm土层土壤速效钾含量可知，B0处理时，距滴灌带0和15 cm处的平均速效钾含量比30和45 cm处高49.75 mg·kg-1，而在B10、B20、B30、B50处理下，距滴灌带0和15 cm处的平均速效钾含量分别比 30和 45 cm 处 高 55.53、70.63、143.38、93.00 mg·kg-1。相同生物炭施用量条件下，W2处理下0—60 cm土层土壤速效钾含量大于W1，并随灌水量的增大，土壤速效钾有向土壤深层移动的趋势，说明灌水量的增大不仅改变了土壤钾素的固定释放和土壤K+的扩散，而且使得土壤速效钾随着水分向深层垂直运动。

图4 不同处理下土壤速效钾含量Fig. 4 Soil available potassium content under different treatments

2.4 生物炭施用量和滴灌量对土壤硝态氮残留的影响

从图5可以看出，生物炭施用量对0—20 cm土层土壤硝态氮含量有显著影响(P＜0.05)；滴灌量对土壤硝态氮含量总体无显著影响，仅对距滴灌带45 cm处的B0处理影响显著。滴灌量相同时，0—20 cm土层土壤硝态氮含量随着生物炭施用量的增加呈先增加后减少的趋势，最大值出现在施炭量为30 t·hm-2处，并在同一土层深度上，各处理土壤硝态氮含量在水平方向有向远离滴灌带先减小后不变的趋势，而生物炭施用量和滴灌量对20—100 cm土层土壤硝态氮含量均无显著影响。当生物炭施用量相同时，增大滴灌量，土壤硝态氮有随着水分向深层垂直移动的趋势。通过计算水平方向各处理0—20 cm土层土壤硝态氮含量可知，B0处理时，距滴灌带0和15 cm处的平均硝态氮含量比 30和 45 cm处高 1.55 mg·kg-1，而 B10、B20、B30、B50处理下，距滴灌带0和15 cm处的平均硝态氮含量分别比30和45 cm处高1.07、2.16、2.60、1.73 mg·kg-1，说明适量的生物炭施入土壤后，可以减少土壤硝态氮的损失而使土壤硝态氮含量增加。

图5 不同处理下土壤硝态氮残留Fig. 5 Soil NO-3-N content under different treatments

2.5 生物炭施用量和滴灌量对土壤水分的影响

从图6可以看出，不同处理的0—20 cm土层土壤体积含水量均有差异。生物炭施用量相同时，0—20、20—40 cm土层土壤体积含水量随着滴灌量的增大而增大，且20—40 cm土层土壤体积含水量大于0—20 cm土层，可能是由于表层土壤水分蒸发导致。滴灌量相同时，0—20 cm土层土壤体积含水量随着生物炭施用量的增加呈先增加后减小的趋势，各生育阶段均在B10处达到最大值（其中，成熟期B10处理的0—20 cm土层土壤体积含水量平均比其他生物炭处理高8.47%~25.30%），20—40 cm土层土壤体积含水量变化不大，说明少量的生物炭施入沙土中，可以增加土壤含水量，起到保持土壤水分的作用，但过量的生物炭施用可能会使得土壤通气孔隙过大，土壤蒸发量变大，土壤含水量降低，保水效果减弱甚至消失。

图6 不同处理下土壤含水量Fig. 6 Soil water content under different treatments

2.6 生物炭施用量和滴灌量对马铃薯干物质累积量的影响

从图7可以看出，生物炭施用量仅对生长后期马铃薯干物质累积量具有显著影响(P＜0.05)，滴灌量对马铃薯干物质累积量无显著影响。整体来看，滴灌量和生物炭施用并未改变马铃薯的生育进程，各处理的马铃薯干物质量累积规律相似，在播后50、75、90、105、120、135 d里，马铃薯植株干物质累积量呈慢-快-慢的“S”型增长趋势。马铃薯播种后的105 d之前，滴灌量和生物炭施用量对干物质累积量没有显著影响(P＞0.05)，但从105 d之后到收获期，生物炭施用量对马铃薯干物质累积量具有显著影响(P＜0.05)，马铃薯干物质累积量随着生物炭施用量的增加呈先增加后减小的趋势。播后120 d时，B10、B20、B30、B50处理平均马铃薯干物质累积量分别比B0处理高12.73%、26.41%、22.15%和5.87%；播后135d时，B10、B20、B30、B50处理平均马铃薯干物质累积量分别比B0处理高13.25%、24.63%、27.39%和3.51%。W1和W2处理对马铃薯干物质累积量无显著性影响，生物炭由于对作物生长的影响存在时间效应而仅对马铃薯生长后期干物质累积量具有显著影响。

图7 不同处理下马铃薯干物质累积量Fig. 7 Tomato dry matter accumulation amount under different treatments

2.7 生物炭施用量和滴灌量对马铃薯产量和水分利用效率的影响

从表1可以看出，生物炭施用量对马铃薯块茎产量、单株产量及水分利用效率均有极显著影响(P＜0.01)，滴灌量对马铃薯单株产量和商品薯重均有显著影响(P＜0.05)，而对大薯重有极显著影响(P＜0.01)。马铃薯块茎产量、单株产量、商品薯重及大薯重随着生物炭施用量的增加先增大后减小，随着滴灌量的增大而增大（B20处理除外）。滴灌量相同时，马铃薯块茎产量、单株产量、商品薯重和大薯重的最大值均在B20和B30处理，B20处理马铃薯单株产量、块茎产量、商品薯重、大薯重分别比其他（B0，B10，B50）处理高 11.46%~28.23%、15.64%~30.43%、6.74%~32.12% 和2.85%~8.74%，B30处理马铃薯单株产量、块茎产量、商品薯重、大薯重分别比其他（B0，B10，B50）处理高11.41%~28.74%、19.28%~35.16%、6.54%~31.32%和1.84%~6.42%，说明适量的生物炭施用有利于马铃薯块茎的形成，但过量的生物炭施用会抑制马铃薯块茎的生长。生物炭施用量相同时，W2处理的块茎产量、单株产量、商品薯和大薯重平均比W1高4.17%、7.72%、7.36%和5.84%，说明马铃薯对水分变化比较敏感。

表1 不同处理下马铃薯产量和水分利用效率Table 1 Tuber yield and water use efficiency under different treatments

水分利用效率随着滴灌量的增加而减小，随着生物炭施用量的增加先增加后减小。W1处理的平均水分利用效率比W2高4.72%，水分利用效率最大值出现在B20处理，分别平均比B0、B10、B30、B50处理高32.64%、19.73%、1.85%和21.57%。综合来看，W1B20处理的水分利用效率最高，达到了12.49 kg·m-3，所以，适量生物炭施用量和滴灌量有利于马铃薯水分利用效率的提高。

3 讨论

3.1 生物炭施用显著改善土壤理化性质

生物炭由于容重小、孔隙度大、比表面积大、本身具有很强的吸附能力等特点，施入后能够改变土壤物理特性。研究表明，生物炭施入后对土壤容重具有稀释效应[28]，能够提高土壤微生物活性、降低土壤容重[29]、调节土壤通气状况以及增加土壤含水量，尤其能够改善退化或贫瘠土壤的理化性质，显著减小容重，增加孔隙度[30-31]。本研究表明，与B0相比，生物炭处理降低了0—20 cm土层土壤的容重，增大了0—20 cm土层土壤的孔隙度，与前人研究结果相似。Pu等[24]通过室内模拟试验发现，添加生物炭可以显著提高沙土土壤持水能力和土壤有效水，但过量的添加会提高土壤的垂直入渗速率，建议使用生物炭添加比例为4%所对应的生物炭量来改良沙土。Kangoma[25]等的研究表明，添加生物炭对滴灌条件下水分运动的影响是明显的，有利于利用滴灌改善沙土的水分状况，提高水分利用效率。本研究中，0—20 cm土层土壤含水量随着生物炭施用量的增加先增大后减小，生物炭施用量为10、20 t·hm-2时土壤含水量明显高于对照组。而董飞等[19]的研究表明，土壤水分充足的条件下生物炭施用量推荐60 t·hm-2，干旱条件下推荐20~40 t·hm-2，说明不同的土壤条件下提高土壤含水量的适宜生物炭量不同，过多或过少的生物炭施用均不利于土壤水分的改善。

由于生物炭本身含碳量高，并含有氮、磷、钾等矿质养分[32]，施入土壤后能够提高土壤养分及生产力。此外，生物炭具有高吸附性和化学反应性，能够延缓肥料养分在土壤中的释放，增加对养分的交换吸附，降低肥料养分的淋失，提高肥料养分利用率，所以生物炭的施入对土壤养分的提高也具有一定的影响。Jin等[33]为期5年的田间试验表明，生物炭可以显著增加土壤有机碳。本试验表明，土壤有机碳随着生物炭施用量的增加而增加，且随着生育期的推进，各处理的土壤有机碳含量降低，这与Hu等[34]的研究结果相似，生物炭处理的土壤有机碳含量随着作物生长有先降低后不变的趋势。马铃薯作为喜钾作物对钾素有很高的需求量，在同一块地连作使得土壤中钾素被大量消耗，导致肥料比例失调、马铃薯减产，而生物炭具有长期效应，高含钾量的生物炭可以用来补充土壤中消耗的钾肥[35]。本研究发现，土壤速效钾含量随着生物炭施用量的增加而增加，并且通过计算各处理0—20 cm土层土壤速效钾含量可知，B10、B20、B30、B50处理在距滴灌带0和15 cm处的平均速效钾含量与30和45 cm处的差值均大于B0处理，说明生物炭施入后土壤速效钾含量的增加，不仅是由于生物炭自身含有钾素，还可能由于生物炭施入加深了土壤颜色，土壤温度升高，增加了土壤中钾离子活度和钾素扩散系数，提高了土壤的供钾能力[36]；同时改变了土壤环境和性质，影响了根系的生长活动，从而改变了根系对钾素的吸收。硝态氮是旱地作物最容易吸收的，研究表明土壤中施入生物炭，可以去除或吸附土壤中某些影响硝化或反硝化作用的抑制剂，提高土壤氧气量，从而抑制微生物反硝化作用，降低氮素损失，提高土壤中硝态氮含量[37]。肖茜等[38]的研究表明，适量添加生物炭有利于固持土壤中的氮素，减少土壤硝态氮淋溶量。本研究中，随着生物炭施用量的增加，土壤硝态氮呈先增大后减小的趋势，在施炭量为30 t·hm-2处出现最大值，与魏永霞等[20]的研究结果类似，表明一定量的生物炭施入，对增加土壤肥力、减少氮素损失有明显的促进作用。

3.2 生物炭施用促进马铃薯的生长和产量的提高

生物炭对作物生长及产量的影响主要是由于生物炭的施用改变了土壤的理化特性，提高了土壤养分，而与其他粮食作物不同，马铃薯等块茎作物的果实直接与土壤生物炭接触，可能更有利于此类作物的生长和产量的提高。付春娜等[39]的研究表明，在受到干旱胁迫时，生物炭施用可以提高马铃薯干物质累积，促进马铃薯生长。而本研究表明，干物质累积量仅在马铃薯生长后期随着生物炭施用量的增加呈先增加后减小的趋势，这与李正鹏等[40]的研究结果类似，生物炭仅在马铃薯生长的淀粉积累后期和成熟期对干物质累积的影响显著。张伟明等[41]在连作砂质土壤中施入玉米芯生物炭的研究表明，生物炭明显增加了马铃薯产量。王贺东等[42]的研究表明，以20 t·hm-2标准施用水稻秸秆生物炭可显著提高马铃薯产量，且当施用量增加至40 t·hm-2时，马铃薯增产效果消失。本研究结果表明，生物炭施用量为20和30 t·hm-2显著增加了马铃薯产量，50 t·hm-2施用量时马铃薯产量有降低的趋势。水分利用效率也随着生物炭施用量的增加呈先增后减的趋势，与前人的研究结果一致[43]。综合来看，虽然过多的生物炭施用降低了土壤容重，改变了土壤紧实度，提高了土壤有机碳和速效钾含量，却降低了土壤硝态氮含量、土壤含水量，提高了土壤的碳氮比，使某些元素的生物有效性降低，导致微生物与植物争氮，植株对氮素的需求得不到满足，进而影响了块茎的形成，不利于马铃薯生长和产量提高，所以只有适量的生物炭施入才可以提高土壤综合肥力，提高作物产量。

3.3 滴灌量对土壤特性及马铃薯生长、产量的促进作用

对于滴灌量对土壤物理特性、马铃薯干物质累积量、产量及水分利用效率的影响，本研究表明，增加滴灌量有使土壤容重降低、孔隙度增大的趋势，与Jin等[44]的研究结果相似。王海东[8]的研究表明，各土层土壤含水量随着灌水量的增加而增加，本研究的结果相似，研究表明0—20和20—40 cm土层土壤体积含水量都随着滴灌量的增大而增大。同时也有大量的研究表明，不同的灌水量对马铃薯干物质累积、分配及不同的块茎产量有显著性影响[7-11]，而在本研究中，W1和W2处理对干物质累积有影响但不显著，而马铃薯产量随着滴灌量的增大而增大。肖石江等[45]的研究表明，马铃薯水分利用效率随着灌水量的增加先增加后减小，与本研究结果类似，表明马铃薯水分利用效率最大值出现在W1处理，说明随着滴灌量的增加，水分利用效率呈下降的趋势。