绿肥配施生物炭基肥对水稻产量和氮素利用的影响

王胜昭　钱壮壮　庄舜尧　陈冬峰

摘要：旨在探究绿肥配施生物炭基肥对水稻干物质积累、产量及氮素利用率的影响，为秸秆、绿肥资源利用和氮肥减施提供理论依据。采用田间试验，设置不施氮肥（CK）、常规施氮（FN）、减施20%氮肥-绿肥还田处理（MV）、生物炭基肥处理（BF）、绿肥还田配施生物炭基肥处理（BMV），分析水稻各生育期的土壤及植株样品。结果表明，与常规施氮处理相比，减氮20%后，MV、BF处理可以有效提升土壤养分含量，从而提高水稻有效穗数、穗粒数，使水稻保持稳产；BMV处理提高了水稻在全生育期的干物质积累量，有效改善了其产量构成；BMV处理的水稻氮素积累量分别比FN、MV、BF处理提高了34.0%、15.0%、12.0%，同时与FN处理相比，可以使穗部氮素积累量提高16.97%；BMV处理显著增加了植株的氮素积累量，使得氮素分配偏向生殖器官，促进了作物产量的提升。同时，BMV处理提高了氮素收获指数、氮素表观利用率。BMV处理能够有效调控土壤氮素含量，提升土壤养分的有效性，促进水稻对氮素的吸收利用，有利于有效穗数的形成及千粒质量的增加，从而提高水稻产量。研究结果可为水稻减氮及高效高产栽培提供技术支撑和理论依据。

关键词：生物炭基肥；绿肥；单季稻；干物质量；氮素利用

中图分类号：S158.3；S511.06文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2023）05-0122-07

水稻（Oryza sativa L.）是我国重要的粮食作物，其产量是我国粮食安全的重要保障［1］。水稻产量与水、肥等农业资源的投入密切相关，其中氮素是水稻生长发育过程中不可缺少的必需营养元素，直接影响着水稻的生长发育、养分利用及产量［2-3］。在江苏省，单季稻氮肥用量（以氮计）可高达250～300 kg/hm2，高用量氮肥保证了粮食产量［4］，但是也会对土壤带来不利影响，如土壤酸化、土壤盐渍化、板结等问题会导致土壤肥力下降，会直接或者间接影响作物对氮素的吸收利用，进而影响水稻的可持续经营［5］。在我国水稻种植中，氮肥投入量大，但氮肥利用率低，仅为30%左右，远低于发达国家［6］。在发展绿色农业的大背景下，国家出台了一系列方针，将减少化肥用量列为重点工作任务，提倡秸秆、有机肥资的源化利用，以提高氮肥利用率［7-8］。

作物秸秆是农业生产中的农业资源废弃物，不仅不易腐解，也难以直接增加土壤养分，部分秸秆含有大量虫卵、菌体，易造成后茬作物病害等问题。将这些农业废弃物在厌氧条件下进行热解，再将产生的富碳材料生物质施入土壤，可以有效改良土壤，并且其本身多孔隙的结构和巨大比表面积可为微生物提供适宜的生活环境，从而提高土壤酶活性、微生物量和微生物活性等［9］，进而促进土壤养分周转，保持土壤肥力［10］。此外，这些生物质表面固存的氮素可以被作物长期吸收利用，从而有效提高作物的产量及对氮肥利用率［11］。但在农业生产中，一般不将生物炭作为唯一的养分来源，主要原因是其养分含量较低、生物降解性较差。生物炭基肥是以生物炭为载体，定向添加其他类型肥料制备而成的肥料，可以弥补生物炭养分不足的问题，并且可有效提高土壤性状。常栋等研究发现，施用生物炭基肥后，可以提升土壤养分含量，增加土壤微生物群落多样性和丰富度，增强作物对养分的吸收利用，最终提高作物对氮素的利用效率［12-13］。与传统施肥相比，在减氮15%～30%的条件下，施用生物炭基肥可以有效改良土壤，促进作物生长发育［14-15］。但是，目前关于生物炭配施的研究主要集中在生物炭配施化肥［16］，关于生物炭基肥和绿肥等有机物料配合施用对土壤养分及作物氮素利用影响的报道较少。

在我国，绿肥使用历史悠久，在提高土壤肥力、改善土壤质量、防止水土流失、提高土地资源利用率、促进生态保护等方面具有良好效果［17］。李萍等发现，在单季稻区种植紫云英，可以充分利用冬闲时期的光热资源，并且豆科绿肥的固氮能力可为后茬水稻提供大量有机养分［18-19］。周国朋等认为，翻压紫云英能够有效改善土壤肥力，保障水稻高产，并且绿肥在农业生态系统氮循环中起着重要作用［20］。紫云英作为南方稻区一种重要的冬季豆科绿肥，与常规施肥相比，减施20%化肥条件下种植翻压紫云英可以改善水稻的生长性状、提高水稻产量［21-22］。紫云英固氮能力强，腐解速度较快，但是其碳氮比、木质素含量低，有机质含量不能完全满足作物生长的长期需求。

因此，稻田中通过翻压紫云英与炭基肥联合施用，可以在有效利用资源的同时解决轮作休耕中冬闲田面积过大的问题，除此以外，绿肥配施生物炭基肥有利于稻田培肥、增加土壤供肥保肥性的潜力，弥补单一物料还田带来的不足［23］。然而，水稻产量及氮肥利用率对绿肥、炭基肥单独或者联合处理的响应尚不明确。因此，本研究分析绿肥与生物炭基肥处理及其配施措施对水稻干物质积累及氮肥利用的影响及机制，以期为水稻减氮及高效高产栽培提供技术支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

田间试验于2020年10月至2021年11月进行，试验地为南京艾津稻园基地（地理位置为 32°22′51.32″N，118°59′56.53″E）。该地区属于亚热带季风气候，年降水量在1 000 mm以上，无霜期为254 d，光照分布与水稻的生长旺季基本同步，对水稻生產有利。供试土壤类型为潜育型水耕人为土，其耕层0～15 cm的土壤和紫云英地上部的基本理化性质见表1。供试炭基肥为以植物秸秆掺混有机颗粒制成的缓释肥（含20%以上生物炭，50%以上有机质，不含化学氮肥），供试氮肥为尿素、过磷酸钙及氯化钾。水稻品种为南粳46号，于2021年4月5日播种，2021年11月19日收割。供试绿肥为安徽大叶紫云英（Astragalus sinicus L.），播种时间为2020年10月20日，绿肥于2021年4月盛花期进行翻压还田。试验期间农田的基本管理措施与其他水稻大田相同。

1.2 试验设计

试验共设5个处理：（1）CK，不施加氮肥；（2）FN，常规施氮；（3）MV，绿肥还田（80%氮肥）；（4）BF，生物炭作基肥（80%氮肥）；（5）BMV，绿肥配施生物炭作基肥（80%氮肥），施肥量见表2。其中绿肥季不施肥，化学肥料在6、7、10月分次施用，按照基肥 ∶分蘖肥 ∶穗肥=4 ∶3 ∶3的方式施用，生物炭以基肥方式一次性施入，试验各处理各设置3个重复，小区面积为128 m2（长×宽为8 m×16 m），小区分布为随机区组设计，各小区用田埂隔开，单独排灌，防止水肥串流。

1.3 测定指标及计算方法

1.3.1 水稻干物质及养分的测定 在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期，按小区茎蘖数的平均数取3蔸代表性植株（小区边行不取），分成叶片、茎鞘和穗（抽穗后）等部分后装袋，于105 ℃杀青30 min，再于 80 ℃ 烘干至恒质量后称量。

将水稻分蘖期、灌浆期和成熟期的烘干水稻植株样品粉碎、混匀，分别测定植株茎、叶和籽粒中的氮含量，采用凯氏定氮法［24］。

其他测定指标的计算方法如下：

氮素积累量=不同生育期地上部干物质量×地上部含氮量；

氮收获指数=籽粒氮素积累量/植株氮素积累量×100%；

氮素干物质生产效率=单位面积植株干物质积累量/单位面积植株氮积累量；

氮肥表观利用率=（施氮作物吸氮量-不施氮作物吸氮量）/施氮量×100%［25］。

1.3.2 作物考种与测产 （1）紫云英。在2021年4月盛花期采用5点取样法在各紫云英种植小区取样，均取1 m2，取样后测其鲜质量，取回烘干，测定生物干物质量。

（2）水稻。于2021年11月水稻成熟期取样，各小区取1 m2，每个小区重复取样3次，自然风干后作为考种材料。考种数据包括有效穗数、穗长、每穗粒数、实粒数、千粒质量等。

1.3.3 土壤基本理化性质的测定 在各生育时期（分蘖期、灌浆期以及成熟期）采集水稻表层0～20 cm 的鲜土样品，测定其含水量，并用靛酚蓝比色法测定铵态氮含量，用双波长比色法测定硝态氮含量［26］。土壤全氮含量采用半微量凯氏定氮法测定，土壤有机碳含量用浓硫酸-重铬酸钾外加热法测定，土壤速效磷含量用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定，土壤速效钾含量采用醋酸铵浸提-火焰光度计法测定［25］。

1.4 数据统计与分析

试验数据用Excel 2019、SPSS 24.0软件处理，在0.05水平用最小显著性差异法（LSD）进行显著性检验。所有图表用Excel 2021、OriginPro 2021制作。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻产量及其构成因素的影响

由表3可以看出，与常规施氮处理（FN）相比，绿肥处理（MV）、生物炭基肥（BF）、绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）的水稻产量均有所提高，其中绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）下，水稻产量高于其他处理，与常规施肥（FN）相比，绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）、 生物炭基肥（BF）、绿肥处理（MV）处理产量高44.04%、11.80%、29.04%。减施20%氮肥的MV、BF、BMV处理均可提高水稻有效穗数、穗粒数：BMV处理的有效穗数分别较CK、FN、BF处理增加了28.03%、24.34%、21.72%，且差异显著（P<0.05），较MV处理提高了2.07%，但差异不显著；BMV处理的千粒质量高于其他处理，分别较CK、MV处理增加了19.45%、8.37%，且差异显著（P<0.05）。与FN处理相比，减施氮肥的BMV处理能有效增加水稻的有效穗数及千粒质量，进而增加水稻产量。

2.2 不同处理对水稻主要生育期干物质积累量的影响

由表4可以看出，在返青期及分蘖期，绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）的生物干物质积累量最高；在灌浆期和成熟期，BMV处理的干物质积累量仍然较高。BMV处理的干物质积累量在返青期较CK、FN、MV、BF处理提高了174.51%、47.37%、125.81%、77.22%；在分蘖期较CK、FN、MV、BF处理提高了65.35%、10.53%、52.73%、24.26%。在分蘖期，BMV处理的水稻干物质积累量显著高于其他处理（P<0.05）。MV处理的干物质积累量在灌浆期和成熟期分别较CK、FN、BF处理提高了95.45%、22.86%、60.05%和78.53%、22.56%、20.74%，且存在显著差异（P<0.05），但与BMV处理相比无显著差异。

2.3 不同处理水稻地上部氮素累积特征

2.3.1 水稻各生育时期地上部氮素积累动态 由图1可以看出，在水稻主要生育期，水稻地上部分的氮素积累量随着水稻生长的推进而逐渐增加。在水稻生长季的灌浆期、成熟期，绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）水稻的地上部分氮素含量最高，并且与常规施肥处理（FN）相比存在显著差异（P<0.05）。与FN处理相比，MV、BMV处理均提高了灌浆期、成熟期水稻地上部分氮素积累量，提高幅度分别为14.99%、25.89%和16.56%、34.01%；与FN处理相比，BF处理则降低了灌浆期水稻中氮素的吸收积累量，降幅达3.01%；在成熟期，BMV处理水稻地上部的氮素积累量较FN、MV、BF处理提高了34.0%、15.0%、12.20%。

2.3.2 成熟期不同器官氮素含量及養分吸收量 由表5可以看出，在成熟期，各处理水稻器官中的全氮含量整体表现为穗＞叶＞茎，氮素养分吸收量表现为穗＞茎＞叶，其中在绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）下，水稻植株穗部全氮量显著高于其他处理，较常规施氮（FN）处理提高了16.97%（P<0.05）；而BMV处理叶部、茎部的全氮含量也在5个处理中表现为最高。成熟期水稻茎部、穗部的氮素吸收量在不同处理间差异不显著。与FN处理相比，BMV、BF、MV处理的水稻叶部氮素吸收量分别提高了约49.03%、37.66%、28.66%。

2.3.3 氮素养分吸收利用效率 由表6可知，与常规施氮（FN）相比，绿肥处理（MV）使氮素干物质生产效率提高了7.40%，而绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）、生物炭基肥处理（BF）则降低了氮素干物质生产效率，但BF处理与FN处理间差异不显著。与FN处理相比，BF、BMV处理均提高了氮素收获指数、氮素表观利用率，其中BMV处理提升氮素表观利用率的幅度最大，其氮素表观利用率分别较FN、BF、MV处理提高了80.08%、73.33%、32.06%，且差异显著（P<0.05）。

2.4 不同处理对土壤理化性质的影响

如表7所示，与常规施氮处理（FN）相比，生物炭基肥处理（BF）、绿肥处理（MV）、绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）均提高了土壤的有机质含量，提高幅度分别为7.60%、2.22%、9.68%，且BF、BMV处理与FN处理间差异显著（P<0.05）。与FN处理相比，MV、BMV处理提高了硝态氮、铵态氮、土壤全氮含量，提高幅度分别为55.82%、88.66%，404.29%、182.86%和0.79%、4.76%；而BF处理降低了土壤铵态氮及全氮含量。相对于FN处理，MV处理提高了土壤有效磷含量，而BF、BMV处理则降低了土壤有效磷含量。与FN处理相比，MV、BF、BMV处理显著提高了土壤速效钾含量，提高幅度分别为34.77%、49.41%、61.29%。

3 讨论与结论

3.1 不同处理对水稻产量及其构成因素的影响

水稻单位面积穗数、穗粒数、千粒质量等产量构成因子直接决定了水稻的实际产量［27］。郑阿萍研究发现，在正常施用氮肥情况下，配合施用生物炭基肥可以顯著增加水稻产量［28］。同时也有研究表明，在减施20%化肥条件下，绿肥施用可以显著增加水稻产量；在减施40%的条件下，绿肥施用可以保障水稻不减产［29-30］。因此，生物炭基肥和绿肥可以作为水稻减肥、稳产和增产的重要手段［31］。在本研究中，减施氮肥20%条件下，通过单独绿肥处理（MV）、单独生物炭基肥处理（BF）或绿肥配施生物炭基肥处理（BMV）等方式，水稻产量分别比常规施氮处理（FN）提高了29.04%、11.80%、44.04%，其中BMV处理的效果最佳，可能由于BMV处理提升了土壤养分含量，有利于水稻吸收外源氮素［32］。同时本研究发现，与常规施氮处理（FN）相比，减施20%氮肥后，MV、BF、BMV处理可以有效增加水稻的有效穗数、穗粒数，通过改善水稻的产量构成因子，达到减少氮肥施用且稳定水稻产量的作用，这与已有研究结果［33］一致。

3.2 不同处理对水稻干物质积累的影响

作物产量形成的过程本质就是干物质的积累与分配过程，氮肥用量及外源有机物料的投入会影响水稻地上部干物质的积累［34］。Chan等发现，施加外源生物炭基肥或者绿肥种植还田等措施都有助于干物质的积累，在减施20%氮肥的条件下，翻压绿肥可以有效提升水稻植株的干物质积累量，提升幅度达18.8%，而当化肥使用量减少为常规使用量的40%～60%时，翻压绿肥处理的水稻干物质积累量没有明显减少［35-36］。谢婷婷等研究发现，在减施氮肥的情况下，施用炭基肥可以显著提高干物质积累量［37］。在本研究中，水稻中干物质的快速积累时期为分蘖—灌浆时期，与FN处理相比，MV、BMV处理明显提高了这一时期的干物质积累量，这是由于2种处理均有助于土壤微生物的生长，从而促进土壤中养分的释放，提高土壤中的无机氮含量［38］，从而提高地上部分氮素利用率，促进水稻单茎、群体生长。在返青—分蘖期，MV处理的干物质积累量低于FN处理，与张小毅等的研究结果［39］一致，这是由于前期绿肥还未分解；在分蘖—成熟期，MV处理的干物质积累量高于FN处理，可能因为绿肥有更加持久的肥效［34］；返青期—灌浆期，BF处理的干物质积累量低于FN处理，可能由于炭基肥中的生物炭独有的官能团及孔隙结构，吸附、固定了土壤中的铵态氮及硝态氮，从而影响土壤中可供植物吸收利用的氮素，进而影响水稻分蘖动态、干物质积累。在生育后期，BF、BMV处理的干物质量增加显著，可能由于生物炭处理在生育后期可以维持较高的根系活力，从而在一定程度上延缓了根系衰老，提高了根系吸收能力，促进了根系对物质的吸收转运和分配［40］。BMV处理干物质积累量较FN处理高，可能由于绿肥与生物炭基肥具有协同促进作用，起到了增“源”扩“库”的作用，有利于源的干物质向库转运，促进了水稻单茎、群体生长，从而提高了干物质的积累量，这与前人的研究结果［41-42］一致。

3.3 不同处理对水稻氮素利用影响

研究发现，单独施用生物炭对粮食产量及水稻生物量并没有明显影响［43-44］，但也有研究发现，翻压绿肥或将生物炭与其他肥料进行配合施用会显著提高土壤肥力、作物产量［45-46］，同时Zheng等研究发现，植物的氮素利用率也得到了提升［47］。在本研究中，与其他处理相比，BMV处理提高了各生育期水稻的氮素积累量，这与谢志坚等的研究结果［23］一致；水稻产量随着穗部氮素积累量的增加而增加，氮素在不同器官中的分配比例同样影响着水稻的产量［48］。本研究发现，BMV处理显著提高了水稻穗部器官中的氮素含量及吸收量，可能由于绿肥与生物联合处理促进了养分的释放［14］。与FN处理相比，BMV处理显著提高了氮素收获指数及氮素表观利用率，与曲晶晶等的研究结果［49-50］类似，可能由于BMV处理抑制了铵态氮向硝态氮转化，减少了氮素损失［51］。在穗肥相同的条件下，BMV处理提高了土壤供氮能力，合理分配氮素的释放，保证水稻各生育时期所需的营养，同时也可有效减少施肥前期氮素的流失［52］，因此得出BMV处理能提高水稻的氮素利用率。

3.4 不同处理对土壤养分的影响

绿肥和生物炭基肥对土壤地力提升有重要作用，冬闲种植绿肥可以有效培育土壤碳库［53］，提升有机质含量，生物炭基肥中蕴含着大量高度芳香化的碳源，施入土壤中可以显著增加土壤中的有机质、微生物碳含量［54］。在本研究中，绿肥配施生物炭基肥增加了土壤中的有机质含量，同时提高了速效钾含量，但降低了速效磷含量。这一方面可能是绿肥翻压和生物质炭基肥含有大量钾素，施用后提高了土壤中的速效钾含量［55］，另一方面，生物炭可有效减少土壤中的钾淋溶损失；而速效磷降低可能由于生物质炭基肥负载体的生物炭与土壤中的有效磷可以形成络合物，促进了土壤对有效磷的吸附固定［56］。总体来看，绿肥配施生物炭基肥可以提升土壤地力，有助于水稻产量形成。但是，绿肥和生物炭基肥养分释放是一个较为复杂的过程，本研究时间较短，今后需要长期深入研究，进而探索养分释放规律和相互关系，以了解两者配施对水稻生长、产量影响的长期机制。

综上所述，与常规施氮相比，单独施用绿肥、单独施用生物炭基肥及绿肥配施生物炭基肥处理均可以有效提升土壤地力，改善水稻的产量构成，增加水稻的有效穗数、穗粒数，促进氮素在水稻籽粒中分配，从而达到减氮、稳产或增产目的。绿肥配施生物炭基肥处理有助于提高水稻各生育期的干物质积累量，优化水稻群体构成，提升氮素利用率。本研究结果可为水稻减氮及高效高产栽培提供技术支撑和理论依据。

参考文献：

［1］王 飞，李清华，何春梅，等. 稻秸-有机肥联合还田对黄泥田水稻产能与化肥替代的影响［J］. 中国生态农业学报（中英文），2021，29（12）：2024-2033.

［2］蔡炳祥，刘晓霞，李建国，等. 连续实施化肥减量对水稻产量和土壤肥力的影响［J］. 浙江农业科学，2016，57（4）：471-474.

［3］Mueller N D，Gerber J S，Johnston M，et al. Closing yield gaps through nutrient and water management［J］. Nature，2012，490（7419）：254-257.

［4］陶 源，周玉玺，胡继连. 中国化肥施用强度的驱动因素分解与控制路径研究［J］. 浙江农业学报，2021，33（10）：1956-1970.

［5］张 禹，吴学荣，刘晓霞，等. 化肥减量施用对浙南双季稻产量及土壤肥力的影响［J］. 浙江農业科学，2022，63（2）：247-249.

［6］Guo Y X，Chen Y F，Searchinger T D，et al. Air quality，nitrogen use efficiency and food security in China are improved by cost-effective agricultural nitrogen management［J］. Nature Food，2020，1（10）：648-658.

［7］陈远鹏，龙 慧，刘志杰. 我国施肥技术与施肥机械的研究现状及对策［J］. 农机化研究，2015，37（4）：255-260.

［8］戚迎龙，史海滨，李瑞平，等. 滴灌水肥一体化条件下覆膜对玉米生长及土壤水肥热的影响［J］. 农业工程学报，2019，35（5）：99-110.

［9］Laird D，Fleming P，Wang B Q，et al. Biochar impact on nutrient leaching from a midwestern agricultural soil［J］. Geoderma，2010，158（3/4）：436-442.

［10］乔志刚，陈 琳，李恋卿，等. 生物质炭基肥对水稻生长及氮素利用率的影响［J］. 中国农学通报，2014，30（5）：175-180.

［11］Dong D，Feng Q B，McGrouther K，et al. Effects of biochar amendment on rice growth and nitrogen retention in a waterlogged paddy field［J］. Journal of Soils and Sediments，2015，15（1）：153-162.

［12］Nguyen D H，Scheer C，Rowlings D W，et al. Rice husk biochar and crop residue amendment in subtropical cropping soils：effect on biomass production，nitrogen use efficiency and greenhouse gas emissions［J］. Biology & Fertility of Soils，2016，52（2）：261-270.

［13］常 栋，马文辉，张 凯，等. 生物炭基肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响［J］. 中国烟草学报，2018，24（6）：58-66.

［14］刘 敏，纪立东，王 锐，等. 施用生物质炭条件下减施氮肥对玉米生长和土壤的影响［J］. 江苏农业科学，2021，49（19）：216-222.

［15］冯 雷. 减氮配施生物炭对棉花根际土壤环境及根系发育的影响及作用机理研究［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2021：44-47.

［16］胡 坤，张红雪，郭力铭，等. 烟秆炭基肥对薏苡土壤有机碳组分及微生物群落结构和丰度的影响［J］. 中国生态农业学报（中英文），2021，29（9）：1592-1603.

［17］高菊生，徐明岗，董春华，等. 长期稻—稻—绿肥轮作对水稻产量及土壤肥力的影响［J］. 作物学报，2013，39（2）：343-349.

［18］李 萍，杨滨娟，张 鹏，等. 紫云英与油菜混播对双季稻产量、植株干物质及氮素吸收利用的影响［J］. 江西农业大学学报，2020，42（2）：219-228.

［19］曹卫东，包兴国，徐昌旭，等. 中国绿肥科研60年回顾与未来展望［J］. 植物营养与肥料学报，2017，23（6）：1450-1461.

［20］周国朋，谢志坚，曹卫东，等. 稻草高茬-紫云英随联合还田改善土壤肥力提高作物产量［J］. 农业工程学报，2017，33（23）：157-163.

［21］周 兴，李再明，谢 坚，等. 紫云英利用后减施化肥对水稻产量和产值及土壤碳氮含量的影响［J］. 湖南农业大学学报（自然科学版），2014，40（3）：225-230.

［22］李双来，陈云峰，李四斌，等. 水稻相同紫云英翻压量下化肥的合理用量试验［J］. 湖北农业科学，2009，48（7）：1592-1593.

［23］谢志坚，吴 佳，段金贵，等. 生物炭基肥与紫云英联合还田对红壤区早稻干物质累积和氮素利用特征的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2020，26（9）：1732-1739.

［24］鲍士旦. 土壤农化分析［M］. 北京：中国农业出版社，2000：30-114.

［25］Devkota M，Martius C，Lamers J P A，et al. Tillage and nitrogen fertilization effects on yield and nitrogen use efficiency of irrigated cotton［J］. Soil and Tillage Research，2013，134（8）：72-82.

［26］涂常青，溫欣荣. 双波长分光光度法测定土壤硝态氮［J］. 土壤肥料，2006（1）：50-51，61.

［27］Cheng W G，Sakai H，Yagi K，et al. Interactions of elevated ［CO2］and night temperature on rice growth and yield［J］. Agricultural & Forest Meteorology，2009，149（1）：51-58.

［28］郑阿萍. 秸秆炭化还田对水稻土壤肥力及水稻生长发育的影响［J］. 中国农业文摘-农业工程，2022，34（2）：32-35.

［29］刘春增，李本银，吕玉虎，等. 紫云英还田对土壤肥力、水稻产量及其经济效益的影响［J］. 河南农业科学，2011，40（5）：96-99.

［30］张 璐，黄 晶，高菊生，等. 长期绿肥与氮肥减量配施对水稻产量和土壤养分含量的影响［J］. 农业工程学报，2020，36（5）：106-112.

［31］刘春增，刘小粉，李本银，等. 紫云英配施不同用量化肥对土壤养分、团聚性及水稻产量的影响［J］. 土壤通报，2013，44（2）：409-413.

［32］王 飞，林 诚，林新坚，等. 连续翻压紫云英对福建单季稻产量与化肥氮素吸收、分配及残留的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2014，20（4）：896-904.

［33］Vali D S，David A A，Swaroop N，et al. Efficiency of integrated nutrient management to improve soil health growth parameters and yield attributes of rice （Oryza sativa L.）［J］. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences，2020，9（10）：2452-2460.

［34］董桂春，李进前，于小凤，等. 不同库容量常规籼稻品种物质生产与分配的基本特征［J］. 中国水稻科学，2009，23（6）：639-644.

［35］Chan K Y，Van Zwieten L，Meszaros I，et al. Using poultry litter biochars as soil amendments［J］. Soil Research，2008，46（5）：437-444.

［36］徐昌旭，谢志坚，许政良，等. 等量紫云英条件下化肥用量对早稻养分吸收和干物质积累的影响［J］. 江西农业学报，2010，22（10）：13-14，23

［37］谢婷婷，赵 欢，肖厚军，等. 炭基肥对贵州黄壤鲜食玉米光合特性、干物质积累及产量形成的影响［J］. 中国土壤与肥料，2022（3）：61-67.

［38］杨天昱. 生物炭基肥对水稻产量及稻田土壤肥力特性的影响［D］. 沈阳：沈阳农业大学，2020：20-21.

［39］张小毅，刘文露，向焱赟，等. 混合绿肥还田对双季稻干物质积累及产量的影响［J］. 湖南农业大学学报（自然科学版），2021，47（6）：609-615.

［40］张伟明，孟 军，王嘉宇，等. 生物炭对水稻根系形态与生理特性及产量的影响［J］. 作物学报，2013，39（8）：1445-1451.

［41］李春明，熊淑萍，杨颖颖，等. 不同肥料处理对豫麦49小麦冠层结构与产量性状的影响［J］. 生态学报，2009，29（5）：2514-2519.

［42］杨长明，杨林章，颜廷梅，等. 不同肥料结构对水稻群体干物质生产及养分吸收分配的影响［J］. 土壤通报，2004，35（2）：199-202.

［43］Xie Z B，Xu Y P，Liu G，et al. Impact of biochar application on nitrogen nutrition of rice，greenhouse-gas emissions and soil organic carbon dynamics in two paddy soils of China［J］. Plant & Soil，2013，370（1）：527-540.

［44］Wang H F，Zheng H，Jiang Z X，et al. Efficacies of biochar and biochar-based amendment on vegetable yield and nitrogen utilization in four consecutive planting seasons［J］. Science of the Total Environment，2017，593/594：124-133.

［45］Jeffery S，Verheijen F G A，van der V M，et al. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis［J］. Agriculture Ecosystems & Environment，2011，144 （1）：175-187.

［46］Huang M，Fan L，Chen J N，et al. Continuous applications of biochar to rice：effects on nitrogen uptake and utilization［J］. Scientific Reports，2018，8：11461.

［47］Zheng Y，Han X R，Li Y Y，et al. Effects of mixed controlled release nitrogen fertilizer with rice straw biochar on rice yield and nitrogen balance in Northeast China［J］. Scientific Reports，2020，10（1）：9452.

［48］謝秋发，刘经荣，石庆华，等. 不同施肥方式对水稻产量、吸氮特性和土壤氮转化的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2004，10（5）：462-467.

［49］曲晶晶，郑金伟，郑聚锋，等. 小麦秸秆生物质炭对水稻产量及晚稻氮素利用率的影响［J］. 生态与农村环境学报，2012，28（3）：288-293.

［50］杨 璐，曹卫东，白金顺，等. 种植翻压二月兰配施化肥对春玉米养分吸收利用的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2013，19（4）：799-807.

［51］Ding Y，Liu Y X，Wu W X，et al. Evaluation of biochar effects on nitrogen retention and leaching in multi-layered soil columns［J］. Water Air & Soil Pollution，2010，213（1/2/3/4）：47-55.

［52］刘玮晶，刘 烨，高晓荔，等. 外源生物质炭对土壤中铵态氮素滞留效应的影响［J］. 农业环境科学学报，2012，31（5）：962-968.

［53］Yang Z P，Zheng S X，Nie J，et al. Effects of long-term winter planted green manure on distribution and storage of organic carbon and nitrogen in water-stable aggregates of reddish paddy soil under a double-rice cropping system［J］. Journal of Integrative Agriculture，2014，13（8）：1772-1781.

［54］张迎春，颉建明，李 静，等. 生物有机肥部分替代化肥对莴笋及土壤理化性质和微生物的影响［J］. 水土保持学报，2019，33（4）：196-205.

［55］张 祥，王 典，姜存仓，等. 生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响［J］. 中国生态农业学报，2013，21（8）：979-984.

［56］Parvage M M，Ulén B，Eriksson J，et al. Phosphorus availability in soils amended with wheat residue char［J］. Biology and Fertility of Soils，2013，49（2）：245-250.

收稿日期：2022-05-20

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金［编号：CX（20）2003］。

作者简介：王胜昭（1998—），男，山东德州人，硕士研究生，主要从事农田绿肥氮素利用。E-mail：wangshengzhao@issas.ac.cn。

通信作者：庄舜尧，博士，研究员，主要从事竹林土壤利用与碳氮循环。E-mail：syzhuang@issas.ac.cn。