生物炭负载氮还田对水稻生长、根系形态及氮素利用的影响

俞映倞王悦满侯朋福杨林章Alfred Oduor Odindo薛利红

江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部长江下游平原农业环境重点实验室夸祖鲁-纳塔尔大学农业地球与环境科学学院

摘要：建立连接富营养化水体养分与农田养分的枢纽是减少农田养分投入、缓解水体富营养化的难点.为探明生物炭材料负载氮还田的可行性,开展了基于溶液氮及生物炭负载氮两种氮源添加方式的水稻根箱试验.结果表明,生物炭负载氮添加方式分别较溶液氮添加方式降低了水稻地上部分生物量及氮累积16%及14%,提高了生物量根冠比25%～27%,降低了氮利用效率.不定根的根长及体积是两种氮源添加方式在水稻地下部分差异的体现,地下部分生物量及氮累积与土壤铵态氮含量呈正相关关系,而地上部分氮累积与根尖数呈负相关关系.生物炭负载氮完全替代化学肥料施用农田会影响水稻生物量及氮素利用.但生物炭负载氮与普通化学肥料共同施用,水稻并不会显现利用偏好.生物炭负载氮对水稻氮素利用无不良影响,且能有效提高土壤矿质态氮固持量.因此,生物炭可以作为载体实现水体到农田土壤的氮素迁移,鉴于化肥氮替代比例对作物生长的影响,适宜替代比例还需进一步研究确定.

关键词：

生物炭; 氮素负载; 氮还田; 根系形态; 氮素利用;

基金资助：

国家重点研发计划项目（2016YFD0801101）；公益性行业（农业）科研专项（201503106）；国家自然科学基金青年科学基金项目（41501320）；