不同温度制备的棉花秸秆生物碳对棉花生长及氮肥利用率(15N)的影响

摘要：

[目的]生物碳可提高土壤肥力,增强土壤对养分的保持能力,减少养分损失,提高肥料利用率.研究不同温度热解制备的生物碳对棉花生长和肥料利用率的差异,可以为提高生物碳的有效利用提供依据.[方法]供试生物碳由棉花秸秆分别在450℃、600℃和750℃高温限氧条件下热解制备而成.本试验为两因素(生物碳、氮)温室盆栽试验,生物碳处理包括3种不同热解温度生物碳处理(分别以450BC、600BC、750BC表示)和1个空白对照(CK);每个生物碳土壤设置3个施氮水平0、2.1和4.2 g/pot(分别以N0、N1、N2表示),用15N同位素示踪方法分析不同施氮水平下3种热解温度生物碳对棉花生长、15N回收和淋洗损失的影响.[结果]1)施用3种生物碳处理棉花干物质重总体表现为750BC＞ 600BC、450BC＞ CK,450BC、600BC和750BC处理分别较对照平均增加了9.2％、12.6％和17.3％;并且棉花总干物质重随施氮量的增加而增加,但生物碳作用随之降低;2)3种生物碳处理棉花氮素吸收总量总体也表现为750BC＞600BC、450BC＞CK.不施氮肥条件下(N0),600BC和750BC处理棉花氮素吸收总量显著高于CK,但450BC处理与与CK无显著差异;施氮肥条件下(N1、N2),3种生物碳处理均显著高于CK,450BC、600BC和750BC处理棉花氮素吸收总量平均较CK分别增加29.5％、37.1％和48.8％;3)15N标记试验结果表明,450BC、600BC和750BC处理植株15N回收率显著高于对照,分别较CK平均提高27.46％、36.44％和42.87％.而N1和N2水平下3种生物碳处理之间植株15N回收率均没有显著差异;4)450BC、600BC和750BC处理土壤15N残留率分别较对照平均增加101.4％、147.3％和200.7％.土壤15N残留率在N1水平下随着生物碳热解温度的升高而增加,而在N2水平下750BC处理显著高于450BC和600BC处理,但是后二者之间没有显著差异.土壤15N残留率随着施氮量的增加而降低;5)施用生物碳可以显著降低土壤15N的淋洗,并且不同施氮水平下(N1、N2)淋洗率都随着生物碳热解温度的升高而降低.[结论]施用生物碳可促进棉花生长,增加棉花氮素吸收,提高氮肥利用率,降低氮素损失,并且生物碳的热解温度越高效果越明显;但是随着氮肥施用量的增加生物碳作用减弱.

关键词：生物碳、制备温度、棉花、氮素吸收、氮肥利用率

所属期刊栏目：21

分类号：S156.2(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金31160415;新疆生产建设兵团杰出青年创新资金专项2014CD002

在线出版日期：2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：600-607