33期

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淡耕危
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1 中国农学通报 2017,33(33):92-99 Chinese Agricultural Science Bulletin 秸秆生物炭对黄土区农田土壤养分和玉米生长的影响卢晋晶, 郜春花, 李建华, 靳东升, 卢朝东, 董云中 ( 山西省农业科学院农业环境与资源研究所, 太原 ) 摘要 : 旨在探索生物炭对黄土区农田的具体应用效果采用大田试验, 在不施氮肥和施氮肥 (187.5 kg/hm 2 ) 处理下, 分别设计了不同生物炭用量 ( t/hm 2 ) 试验, 来观察对黄土高原农田土壤养分和玉米生长的影响结果发现 : 当施入 kg/hm 2 氮肥时,24~48 t/hm 2 范围内的生物炭施用量对土壤养分促进作用效果最佳, 其中 48 t/hm 2 时全氮超出对照 26.6%, 碱解氮可超过对照约 27.67%;6~12 t/hm 2 的范围时, 玉米茎粗叶绿素在生长中期均相对处于优势, 且玉米养分含量和产量结果优于生物炭量大的处理不施氮的情况下, 生物炭也可促进土壤和玉米籽粒养分的积累其中 6~12 t/hm 2 时, 土壤和玉米籽粒养分含量相对较高 ;24~48 t/hm 2 时玉米产量结果最佳, 比对照高 kg/hm 2, 约 13.39% 结果表明, 生物炭的添加对土壤的养分影响较大, 且一定程度上依赖于氮肥的投入情况关键词 : 生物炭 ; 氮肥 ; 土壤 ; 玉米 ; 养分中图分类号 :S-3 文献标志码 :A 论文编号 :casb Effect of Biochar on Soil Nutrients and Corn Growth in Farmland of Loess Area Lu Jinjing, Gao Chunhua, Li Jianhua, Jin Dongsheng, Lu Chaodong, Dong Yunzhong (Agricultural Environment and Resources Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan ) Abstract: The aim is to explore the application effect of biochar additions on farmland in loess area. In a field experiment, different biochar levels of 0, 6, 12, 24, 48 t/hm 2 and two nitrogen levels of 0 and kg/hm 2 were set up. The effect on soil nutrients and corn growth in farmland of loess area was studied. The results revealed that the application of biochar of t/hm 2 mixed with kg/hm 2 N had the best promoting effect on soil nutrients. The total nitrogen and available nitrogen accumulations exceeded those of control by approximately 26.6% and 27.67% respectively at 48 t/hm 2 biochar level. At 6-12 t/hm 2 biochar level, stem diameter and chlorophyll had relative advantage at the middle growth stage. In addition, the nutrient content and yield were higher compared with those under high biochar levels. Under no nitrogen application, biochar could contribute to nutrients accumulation in soil and corn grain. Soil nutrients and corn grain were relatively higher at 6-12 t/ hm 2 ; the yield was the highest at level t/hm 2, increased by kg/hm 2, about 13.39% compared with that of control. These results suggested that biochar had positive roles in promoting soil nutrients accumulations, and depended on nitrogen fertilizer in some degree. Key words: biochar; nitrogen fertilizer; soil; maize; nutrients 基金项目 : 山西省国际合作项目工矿废弃地重金属污染土壤生物修复技术 (201603D421044); 山西省科技重大专项工矿废弃地土地复垦与生态重建技术研究与集成示范 ( ); 山西省农科院农业科技创新研究课题施肥对复垦土壤有机碳组分及微生物多样性的影响 (ZDSYS1510); 山西省青年基金施肥对矿区复垦土壤碳组分的影响机理研究 ( ) 第一作者简介 : 卢晋晶, 女,1987 年出生, 山西临汾人, 研究实习员, 硕士, 研究方向为土壤修复通信地址 : 山西省太原市龙城大街 81 号山西省农业科学院农业环境与资源研究所,Tel: , nihaolujinjing@163.com 通讯作者 : 郜春花, 女,1963 年出生, 山西太原人, 研究员, 本科, 学士, 研究方向为土壤学通信地址 : 山西省太原市龙城大街 81 号山西省农业科学院农业环境与资源研究所,Tel: , chunhuagao@163.com 收稿日期 : , 修回日期 :

2 卢晋晶等 : 秸秆生物炭对黄土区农田土壤养分和玉米生长的影响 93 0 引言近几年, 生物炭作为一种土壤改良剂频繁出现在国际各领域研究报道中, 它给农业领域带来的环境影响不仅涉及到全球气候变化, 同时还密切关系着土壤生态, 已经在很多学科领域中吸引了各国学者的关 [1-4] 注生物炭(biochar) 是富含碳的生物有机材料通过高温裂解的方法, 在完全或部分缺氧情况下制备而成的一种孔隙结构发达的碳化物质, 它是生物质在热解产生的副产物, 是一类稳定的高度芳香化的富含碳 [5-7] 和矿质元素的有机物质, 常见的生物炭包括木炭竹炭秸秆炭稻壳炭等由于生物炭密度小, 孔隙度较大, 且所含灰分呈可溶态, 因此生物炭施入土壤后, 不仅可以调节土壤的容重和孔隙率, 而且可以适当提高土壤的盐基饱和度, 因此生物炭的施入对土壤环境有着十分重要的意义目前, 农业面源污染问题已成为制约中国农业可持续发展的重要因素长期以来中国农田氮磷肥料利用效率低养分流失严重, 造成严重的农业面源污染, 使得水体富营养化趋势加剧, 给中国缺乏的淡水资源 [[8-11]] 带来严重的环境问题生物质炭因其特殊的理化及生物学特性, 具有巨大的表面积, 并带有大量负电荷, 可以吸附和负载肥料养分, 将养分滞留在土壤中供植物吸收利用, 从而延缓肥料养分在土壤中释放和降低淋洗损失, 改善土壤保肥保水性能, 降低土壤养分 [12] 损失也就是生物炭的施用一定程度上可以缓解农业面源污染问题, 使部分农林废弃生物质得到资源化, 这将是今后农业可持续发展的必然要求关于生物炭在农田土壤 - 作物系统中对土壤环境和作物生长过程中养分的影响的研究, 对提高中国农业肥料利用率起着至关重要的作用, 并且可为缓解今后的农业面源污 [13] 染现状提供重要的依据有研究表明生物炭的施用可增加了土壤中养分, 特别是氮肥的有效性, 从而提高 [14] 作物生物量, 但相关研究在黄土高原地区尤其旱地农田并不太多, 因此本次试验的开展对今后生物炭的研究起着重要的验证作用本试验采用大田实际试验方法, 通过添加不同水平的生物炭和氮肥来研究生物炭对旱地农田土壤和作物养分含量的影响, 旨在为提高旱地农田作物产量和质量以及合理施用生物炭提供科学依据 1 材料与方法 1.1 试验时间和地点研究田间试验于 2012 年进行试验地点为山西省榆次市东阳镇, 北纬 N 东经 E , 位于山西省农科院实验基地内该地位于榆次西南, 海拔 799.4~804.6 m, 地形属平川, 四季分明, 属温带大陆性干旱气候年平均气温 9.7, 降雨量 mm, 年日照时数 2662 h, 无霜期 158 天主导风向为西北风和东南风, 上半年多为西北风, 下半年盛行东南风平均风速为 2.3 m/s 土壤以褐土类型为主试验布置前耕作层土壤 (0~20 cm) 的基本理化性质, ph 8.40 (1:2.5 H 2O), 有机质 8.38 g/kg, 全氮 g/kg, 碱解氮 mg/kg, 有效磷 mg/kg, 速效钾 mg/kg 1.2 供试材料供试作物为玉米 ( 先玉 335 ) 试验所用生物炭为秸秆炭, 秸秆放入炭化炉后, 在 600 的加工条件下进行热解气化反应, 冷却后得到的固体即为秸秆碳 1.3 试验方法田间试验设计试验设两组氮处理,N-0 组不施氮 N-1 组施氮量 kg/hm 2, 在每个氮水平上设 5 个表 1 供试生物炭基本理化性质生物炭类型 ph(1:2.5 H2O) 含碳量 /% 填充密度 /(g/cm 3 ) 比表面积 /(m 2 /g) 总孔容积 /(cm 3 /g) 阳离子交换量 /(cmol/kg) 秸秆炭碳处理 : 不施 biochar,biochar 6 t/hm 2,biochar 12 t/hm 2, biochar 24 t/hm 2,biochar 48 t/hm 2, 共计 10 个处理各处理重复 3 次, 小区面积为 30 m 2, 共计 30 个小区,900 m 2, 小区编号如下表 2 所示本次试验为一年一种, 播种时间为春季 2012 年 4 月前一年秋季将生物炭按实验设计的用量分别施入不同处理组土壤中, 并深耕, 使之充分混合均匀, 次年春季播种作物种子采取随机排列种植密度 60 cm 35 cm 序号 CK 表 2 田间试验处理和设计氮肥处理 N-0 (0 kg/hm 2 ) N-1(187.5 kg/hm 2 ) 生物炭 48 t/hm 2 生物炭 48 t/hm 2 生物炭 24 t/hm 2 生物炭 24 t/hm 2 生物炭 12 t/hm 2 生物炭 12 t/hm 2 生物炭 6 t/hm 2 生物炭 6 t/hm 2 生物炭 0 t/hm 2 生物炭 0 t/hm 2

3 94 中国农学通报测定指标及方法 7 月中旬作物生长中期期分别测植株茎粗叶绿素等指标 10 月份收获, 小区单打单收并折算其产量, 同时在每个小区采用梅花布点法, 用土钻采集土样生物炭性质测定方法 : 采用水 / 样为 25:1 电位计法 ;CEC 采用乙酸钠 - 火焰光度法 ; 元素含量利用元素分析仪和能谱仪测定土壤各项指标均采用常规方法测定其中, 土壤 ph 值采用水土比 2.5:1 浸提 - 酸度计法 ; 有机质采用硫酸 - 重铬酸钾外加热法 ; 碱解氮采用 1 mol/l KCl 浸提 - 流动分析仪测定 NO 3- -N 和 NH 4+ -N 后求二者之和 ; 有效磷用 Olsen 法 ; 速效钾用 1 mol/l NH 4OAc 浸提 - 火焰光度法植物样品 ( 植株 / 种子 ): 用浓硫酸 - 双氧水消煮, 定容后分别用半自动定氮仪钼锑抗比色法火焰光度计法测定植株 N P K 含量数据处理试验数据利用 Microsoft Excel 2007 进行单因素方差分析, 数据图表均由 Microsoft Excel 2007 软件进行绘制而成 2 结果与分析 2.1 生物炭对土壤养分含量的影响生物炭对土壤氮素含量的影响土壤氮素的含量是土壤养分的一个重要指标, 生物炭的施用对其有一定的影响不论施不施氮肥, 生物炭的施用均可不同程度的促进土壤中全氮和碱解氮的积累, 结果如图 1 所示从图 1 中可以发现, 不施氮肥情况下, 施用 6~12 t/hm 2 生物炭的处理中全氮和碱解氮的含量相对较高, 且优于 N-1 组中等碳量的处理结果其中在 6 t/hm 2 处理碱解氮含量最大, 比对照高出将近 40 mg/kg,12 t/hm 2 处理全氮含量最大, 超出对照约 15.34% 但随着施碳量增加, 全氮和碱解氮的含量没有增加的趋势 ; 在配施氮肥的 N-1 组中, 全氮和碱解氮累积量虽随着生物炭投入量增加呈上升趋势, 但只有在 24~48 t/hm 2 的高碳量处理下效果才显著其中 48 t/hm 2 时全氮超出对照 26.6%, 碱解氮可超过对照约 27.67%, 远高于低碳量处理和对照, 并优于 N-0 组中的等碳量处理不同处理中全氮和碱解氮的趋势说明生物炭的投入对土壤氮素全氮含量碱解氮含量图 1 添加生物炭对土壤氮素含量的影响积累有一定的促进作用, 并且生物炭的最佳使用量与氮素的投入有一定的关系生物炭对土壤速效钾和有效磷的影响结果表明, 生物炭对土壤中速效钾和有效磷的影响与氮肥的配施有密切关系如图 2, 在 N- 0 组低碳量处理 (6~12 t/hm 2 ) 中, 二者的累积量高于高碳量处理和对照, 其中速效钾最大高出对照 65.89%, 有效磷高出对照约 63.08% 左右, 并且 12 t/hm 2 处理下, 二者积累量显著优于 N-1 组 ; 在 N-1 组中, 二者积累量均随着生物炭量增加而增加,24~48 t/hm 2 时二者含量均达到最大, 其中 48 t/hm 2 的处理有效磷高出对照 84.42%, 效果显著优于 N-0 组结果说明, 在没有外源氮肥情况下, 低碳量的投入可使得土壤速效钾和有效磷得到较大的累积, 而当配施外源氮肥投入时, 则需要相应的高碳量的投入才能达到同样的效果生物炭对土壤有机质的影响施用生物炭后, 有机质含量的变化趋势和氮磷钾略有不同不施氮肥的情况下, 生物炭的投入可促进有机质的累积, 且在 12 t/hm 2 时效果最好, 达到 20.4 g/kg, 比对照高出约 50.87% 而在 N-1 组中, 有机质累积量在 24~48 t/hm 2 处理中含量相对高于低碳量处理, 但总体没有 N-0 组显著, 即氮肥的配施对有机质累积作用不明显这是由于当土壤

4 卢晋晶等 : 秸秆生物炭对黄土区农田土壤养分和玉米生长的影响 95 速效钾含量有效磷含量图 2 添加生物炭对土壤速效钾和有效磷含量的影响本身的氮素本底值较高时, 在没有外源氮添加情况下, 施炭量为 12 t/hm 2 时可使土壤 C/N 比达到最佳, 从而微生物繁殖速率加快, 降解土壤耕层腐殖质的速率也加快, 从而有效提高了耕层土壤有机质的含量总之, 当土壤的氮素含量在一定范围时, 适量的生物炭的配施能够使得土壤中有机质的含量得到累积有机质含量图 3 添加生物炭对土壤有机质含量的影响 2.2 添加生物炭对作物生长的影响生物炭对玉米中期生长的影响 7 月份对玉米进行一次中期调查, 结果显示如图 4 在不施氮和施氮的情况下, 各碳水平处理间的茎粗没有显著差异, 但总体上 N-1 组中茎粗结果略优于 N-0 组, 其中 6~12 t/hm 2 水平炭处理的结果最佳, 可达到 mm, 说明一定量氮素和生物炭的配施有益于植株生长, 减少倒伏的几率叶绿素指标测定结果 : 在 N-0 和 N-1 组中, 生物炭的施用均不同程度地提高了植株叶绿素含量, 且 N-1 的各处理均优于 N-0 组的结果, 其中 N-1 组 12 t/hm 2 处理结果最佳, 高出对照 3.04%, 明显优于其他处理生物炭对玉米植株养分含量的影响 (1) 生物炭对玉米植株养分含量的影响结果如图 5 所示, 总体而言, 当不施氮肥时生物炭的施用对植株 N P K 养分的累积没有显著作用, 总体和对照持平而当施用氮肥后, 施碳量为 6~24 t/hm 2 时,N 和 P 含量有所上升,K 在 6 t/hm 2 时效果最佳, 且三者均优于 N-0 组的等碳量处理但当施碳量大于 24 t/hm 2 后,N-0 和 N-1 组 N P K 累积量均持平也就是说, 低碳量生物炭的投入和氮肥的配施一定程度上可促进植株中养分的累积 (2) 生物炭对玉米籽粒养分含量的影响从图 6 可以发现, 作物籽粒的养分累积量受生物炭的影响较为显著在 N-0 水平下, 不同碳水平投入均提高了三者在籽粒中的累积量, 且 6~24 t/hm 2 范围内全氮和全磷效果尤为明显, 在 12 t/hm 2 时三者累积量均显著高于 N- 1 组和对照, 其中全氮高出对照 21.26%, 全磷 45.95%, 全钾 24.27% 而在 N-1 水平下, 除了 6 t/hm 2 的处理, 其余水平的生物炭处理对籽粒中 N P 养分的含量变化不大, 且过量的生物炭甚至对其产生抑制作用这个结果表明适量生物炭的单独施用效果比生物炭配施氮肥对玉米籽粒养分累积的影响更显著 2.3 生物炭对玉米产量的影响氮肥和生物炭的配合施用对收获期产量的效果如下图 7 所示总体来看, 不论施氮不施氮, 生物炭的投入均可促进玉米产量的提升在 N-0 组中,24~48 t/hm 2 高碳量水平下, 产量表现最佳, 其中最大的超过对照 kg/hm 2, 约 13.39% 另外,N-1 组中 12 t/hm 2 的

5 96 中国农学通报茎粗叶绿素含量图 4 添加生物炭对中期玉米茎粗叶绿素的影响氮含量磷含量钾含量图 5 添加生物炭对玉米植株养分含量的影响碳水平处理产量也较高达到 kg/hm 2, 高出对照约 kg/hm 2, 和 N-0 组的高碳量处理结果持平从总体趋势可以发现, 在不添加外源氮肥时, 高碳量投入能显著提升玉米产量, 而在有外源氮肥配施的情况下, 低碳量投入即可达到相同的效果也就是说, 生物炭投入对玉米产量有一定的增产作用, 并且在氮肥的配施下, 低碳量的投入能够即可使玉米得到最大的增产 3 讨论与结论生物炭的施用一方面可以为土壤提供部分有机碳源, 另一方面对土壤环境间接起到调控的作用, 从而达

6 卢晋晶等 : 秸秆生物炭对黄土区农田土壤养分和玉米生长的影响 97 全氮含量磷含量钾含量图 6 添加生物炭对玉米籽粒中养分含量的影响产量 /(kg/hm 2 ) 图 7 添加生物炭对玉米产量的影响 [15] 到改善土壤养分和作物生长的目的 Asai 等的结果发现, 生物炭施入土壤后不仅增加了土壤阳离子交换 [16] 量, 同时也提高了对氮磷钾养分的吸收王欣欣等 [17] 和 Liu 等的研究证明, 水稻土中添加不同用量的生物炭, 能从不同程度固定部分碳元素, 并减少 N 的损耗生物炭的添加显著提高了黄棕壤等 2 种土壤中氮磷钾等元素的速效态养分含量 [18], 土壤有机碳速效钾和有效磷至少可增加 30% 14% 和 6% [19] 本次试验发现, 生物炭的施用对土壤各养分 N P K 有机质有比较一致的促进效应, 且最佳生物炭使用量和所配施氮肥量有关在不施氮肥时, 生物炭最佳施用量相对较小,6~12 t/hm 2 范围时占优势, 而当配施一定氮肥时, 最佳生物炭施用量增加,24~48 t/hm 2 时土壤各养分占优 [20-21] 势本试验结果符合前人说法, 可能的原因 :(1) 改性生物炭能够延缓并减少土壤部分养分的淋失一方面生物炭本身的吸附特性在起作用, 另一方面可能是生物质炭含有丰富的有机大分子以及发达的孔隙结构, 施入土壤后较易形成大的团聚体, 因而可能增进土壤养分离子的吸附和保持 [22-24] (2) 施入生物炭后土壤 C/N 比和容量得到调控, 微生物多样性增加活性增强, 进而间接使养分的缓冲能力也得到提高, 最终使得其含量得以积累 [25]

7 98 中国农学通报在一定氮肥的配施下, 生物炭的施用还可增加作物中期茎粗和叶绿素含量 [26], 且作物植株和籽粒中养分含量也有所提升试验结果发现, 生物碳量处于 6~ 12 t/hm 2 的范围时作物茎粗叶绿素均略有些综合优势,6 t/hm 2 生物炭量的投入也可提高氮和磷元素在玉米植株和籽粒中的含量生物炭所含丰富的碳能量和矿质养分降解后为微生物的生长提供原材料, 且其所含的黑色碳可作为一些微生物生存的唯一碳源, 进而促进特定微生物的生长和改变微生物群落结构 [27], 从而间接促进了养分在作物和土壤中的循环和利用, 这与陈心想等施用生物炭后对土壤微生物的研究结果相符 [28] 在对产量影响方面, 部分研究学者也充分肯定了生物炭的作用穆斯塔法克侯赛因的试验将生物炭按 10 t/hm 2 加入农田的方式应用于西红柿的种植, 发 [29] 现西红柿的平均产量与同期相比提升了 64%; 张伟明的试验结果也认为无论单施生物炭或炭 / 肥互作, 对作物生长均起到了一定促进效应, 产量和品质得到提高 ; [30] Uzoma 等将牛粪制备的生物碳施用到沙质土壤中的研究结果与此一致, 他们发现随着生物碳用量增加玉 [31] 米产量显著提高廖娜的研究结果也认为生物炭的施用可提高棉花的产量, 并且生物碳的增产效应随着施氮量有关本次实验结果表明, 不管施氮处理还是不施氮处理, 生物炭的投入均可促进玉米产量的提升在不施氮处理中, 当生物炭施用量为 24~48 t/hm 2 时, 玉米产量也很高, 比对照高 kg/hm 2 约 13.39% 施氮组中生物炭施用量为 12 t/hm 2 时, 玉米产量最佳达 kg/hm 2, 和 N-0 组最大产量持平也就是说, 在氮肥的配施下, 低碳量生物炭的投入可使得产量达到较高的增产 ; 同时也能发现, 不施氮情况下高量生物炭的投入也可在一定程度上提高玉米产量, 从而间接减少或取代氮肥的使用, 进而提高农田氮肥使用效率 [32] 可能的原因跟试验土壤本身养分含量较高有关系, 在本身氮素含量较高的土壤环境中, 生物炭的加入使得 C/N 比得到调控, 养分的缓冲能力也得到提高, 进而间接促进了作物的生长由于在不同土壤条件和作物体系下, 生物炭的施用效果不尽相同, 因而针对某一特定地区特定作物生物炭最佳施用量也不相同本试验为了能使秸秆生物炭在当地玉米农田得到充分应用, 因而分别从土壤养分和作物生长方面进行了生物炭用量的比较最终得到结论, 生物炭能有效提高黄土区农田土壤各养分的含量, 且生物炭最佳施用量一定程度上依赖于氮肥的投入情况 ; 当土壤中 C/N 比达到一定范围时, 氮源和碳源的合理配施才能达到促进土壤养分和玉米养分累积的效果, 并在一定程度上提高玉米产量由于本次试验用地本身氮素养分较高, 不施氮处理组的对照有部分数据结果比施氮的处理结果相对较好, 进而没有把氮肥和生物碳的配施效果完全体现出来因此本试验结论可适用于类似土壤背景值的区域, 而对于相对贫瘠的土壤环境, 结果或有不同本次试验结论仅是展开试验的第一年结果, 为了更进一步探究生物碳和氮肥配施对土壤环境和作物生长的影响机制和响应状况, 试验需要进行长期实践的验证另外在此试验的基础上, 应加入室内模拟试验进行同步验证, 所选试验土壤的氮素养分背景值不宜过高, 进而才能筛选出生物炭最佳施用量以及和氮肥的最佳配施比例下一步试验应重点研究生物炭对土壤和作物影响机理, 弄清楚其具体的发生机制, 因而需要增加多项有关土壤微生态环境的测试指标, 对本次试验结果将会是很好的数据支撑这是寻求减少农田氮肥用量的途径之一, 对农业和环保领域会产生重要的影响参考文献 [1] IPCC. Climate Change: Mitigation of climate change. Working group III Contribution to the fourth assessment report of the IPCC [M]. Cambridge, UK: Cambridge University Press, [2] Michael W I S. Black carbon in soils and sediments: analysis, distribution implications, and current challenges[j]. Global Biogeochemical Cycles, 2000,14(3): [3] Beesley L, Marmiroli M. The immobilisation and retention of soluble arsenic, cadmium and zinc by biochar[j]. Environmental Pollution, 2011,159: [4] 王勤花, 曲建升, 张志强, 等. 气候变化减缓技术 : 国际现状与发展趋势 [J]. 气候变化研究进展,2007,3(6): [5] 袁艳文, 田宜水, 等. 生物炭应用研究进展 [J]. 可再生能源,2012,30 (9): [6] Demirbas A. Effects of temperature and particle size on biochar yield from pyrolysis of agricultural residues[j]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2004,72, [7] Lehmann J, Gaunt J, Rondon M. Biochar sequestration in terrestrial ecosystems A review [J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2006,11: [8] Zhu Z L, Chen D L. Nitrogen fertilizer use in China-Contributions to food production, impacts on the environment and best management strategies [J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2002,63(2-3): [9] Galloway J N, Aber J D, Erisman J W, et al. The Nitrogen Cascade [J]. Bioscience, 2003, 53(4): [10] Zou J W, Lu Y Y, Huang Y. Estimates of synthetic fertilizer N- induced direct nitrous oxide emission from Chinese croplands

8 卢晋晶等 : 秸秆生物炭对黄土区农田土壤养分和玉米生长的影响 99 during [J]. Environmental Pollution, 2010, 158(2): [11] Yamato M, Okimori Y, Wibowol F, et al. Effects of the application of charred bark of Acacia mangium on the yield of maize, cowpea and peanut, and soil chemical properties in South Sumatra, Indonesia [J]. Soil Science and Plant Nutrition, 2006,52: [12] 何绪生, 张树清, 佘雕, 等. 生物炭对土壤肥料的作用及未来研究 [J]. 中国农学通报,2011,27(15): [13] 周志红, 李心清, 邢英, 等. 生物炭对土壤氮素淋失的抑制作用 [J]. 地球与环境,2011,39(2): [14] 刘玮晶. 生物质炭对土壤中氮素养分滞留效应的影响 [D]. 南京 : 南京农业大学,2012,5. [15] Asai H, Samson B K, Stephan H M, et al. Biochar amendment techniques for upland rice production in Northern Laos: Soil physical properties,leaf SPAD and grain yield [J]. Field Crops Research, 2009,111(1-2): [16] 王欣欣, 邹平, 符建荣, 等. 不同竹炭施用量对水稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响 [J]. 农业环境科学学报,2014, 33(1): [17] Liu Y X, Yang M, Wu Y M, et al. Reducing CH4 and CO2 emissions from waterlogged paddy soil with biochar[j]. Journal of Soils and Sediments, 2011,11(6): [18] 张祥, 王典, 姜存仓, 等. 生物炭对中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): [19] 黄超, 刘丽君, 章明奎, 等. 生物质炭对红壤性质和黑麦草生长的影响 [J]. 浙江大学学报 : 农业与生命科学版,2011, 37(4): [20] 张晗芝, 黄云, 刘钢, 等. 生物炭对玉米苗期生长养分吸收及土壤化学性状的影响 [J]. 态环境学报,2010,19(11): [21] 刘香祖. 生物黑炭与氮肥配施对典型旱地红壤地力提升效果的初步研究 [D]. 南京 : 南京农业大学,2013,5. [22] Lehmann J. Bio-energy in the black[j]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2007, 5: [23] Mizuta K, Matsumoto T, Hatate Y, et al. Removal of nitrate nitrogen from drinking water using bamboo powder charcoal [J]. Bioresource Technology, 2004, 95: [24] Zheng W, Mingxin G, Teresa C, et al. Sorption properties of greenwaste biochar for two triazine pesticides [J]. Journal of Hazardous Materials, 2010, 181(1/3): [25] 李际会, 吕国华, 白文波, 等. 改性生物炭的吸附作用及其对土壤硝态氮和有效磷淋失的影响 [J]. 中国农业气象,2012,33(2): [26] 吕一甲. 生物炭肥对土壤性质玉米生长及水肥利用效率影响试验研究 [D]. 呼和浩特 : 内蒙古农业大学,2014,6. [27] Steinbeiss S, Gleixner G, Antonietti M. Effect of biochar amendment on soil carbon balance and soil microbial activity[j]. Soil Biology and Biochemistry, 2009, 41: [28] 陈心想, 耿增超, 王森, 等. 施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性变化特征 [J]. 农业环境科学学报,2014,33(4): [29] 张伟明. 生物炭的理化性质及其在作物生产上的应用 [D]. 沈阳 : 沈阳农业大学, [30] Uzoma K C, Inoue M, Andry H, et al. Effect of cow manure biochar on maize productivety under sandy soil condition [J].Soil Use and Management, 2011, 27(2): [31] 廖娜, 侯振安. 不同施氮水平下生物碳提高棉花产量及氮肥利用率的作用 [J]. 植物营养与肥料学报,2015,21(3): [32] Widowati U W H, Soehono L A, Guritno B. Effect of biochar on the release and loss of nitrogen from urea fertilization [J].Journal of Agriculture and Food Technology, 2011,1:

5月15期

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