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基本參數(shù)

生物炭及炭基肥對(duì)農(nóng)田土壤微生物群落的影響

生物炭和生物炭基肥施入農(nóng)田后，耕作層土壤的理化性狀和養(yǎng)分有效性都發(fā)生了變化，而土壤微生物群落組成和多樣性也在一定程度上有所響應(yīng)，并且會(huì)反過來(lái)影響農(nóng)田土壤營(yíng)養(yǎng)和農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況。 研究表明，施用生物炭和生物炭基肥后，農(nóng)田土壤微生物豐度和多樣性與常規(guī)施肥相比顯著增加。 研究表明，菠菜土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌的數(shù)量在施用生物炭后均有顯著提高。研究表明，在生育前期大豆根際土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌對(duì)生物炭處理表現(xiàn)出不同的響應(yīng)特征，土壤中細(xì)菌數(shù)量大幅增加，而真菌與放線菌數(shù)量出現(xiàn)一定程度的下降。 另有研究表明，生物炭施入農(nóng)田后會(huì)抑制土壤真菌的生長(zhǎng)。一方面，生物炭具有特殊的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)橥寥牢⑸锾峁┝己玫纳姝h(huán)境；另一方面，生物炭通過吸附作用還能固持一些微生物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)土壤微生物生長(zhǎng)繁殖，從而改善農(nóng)田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性。與生物炭相比，生物炭基肥對(duì)農(nóng)田土壤微生物群落平衡的影響存在一定區(qū)別。 生物炭基肥可促進(jìn)土壤真菌和細(xì)菌同步生長(zhǎng)，進(jìn)而提高農(nóng)田土壤微生物群落的多樣性。 生物炭基肥處理能夠顯著改善土壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)根系土壤中與植物生長(zhǎng)相關(guān)的細(xì)菌和真菌數(shù)量增加，提高水稻產(chǎn)量。研究表明，生物炭基肥處理后，土壤微生物功能多樣性指數(shù)和均一性指數(shù)明顯變化，改善了植煙土壤的微生態(tài)環(huán)境。 施用生物炭基肥能夠增加土壤細(xì)菌群落多樣性和土壤有效養(yǎng)分含量，從而改善喀斯特土壤退化狀況。

生物炭及炭基肥對(duì)作物的農(nóng)學(xué)效應(yīng)

隨著人們對(duì)生物炭技術(shù)的不斷認(rèn)識(shí)，生物炭和生物炭基肥在促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育和增加產(chǎn)量方面的應(yīng)用研究受到國(guó)內(nèi)外同行廣泛關(guān)注，其應(yīng)用效果與不同種植體系、土壤類型和氣候條件等因素均有密切關(guān)系。生物炭作為緩控釋載體，施入土壤后可延緩肥料養(yǎng)分的釋放，促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用。研究表明，向種植玉米的土壤中添加生物炭，可促進(jìn)玉米根系生長(zhǎng)和調(diào)節(jié)根冠比，從而提高玉米地上部干物質(zhì)積累和產(chǎn)量。研究表明，生物炭處理能夠顯著增加棉花葉綠素含量，降低棉花葉片中丙二醛含量和過氧化氫酶活性，從而改善植株抗逆性和生長(zhǎng)狀況。 然而，不合理施用生物炭也會(huì)影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。 研究表明，適量添加生物炭可促進(jìn)水稻根系前期生長(zhǎng)，但隨著生物炭施用量的增加，水稻葉片光合參數(shù)和產(chǎn)量性狀等指標(biāo)呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)。此外，不同物料來(lái)源和炭化溫度下形成的生物炭對(duì)作物的農(nóng)學(xué)效應(yīng)也存在一定的差異，其通過農(nóng)田土壤改良作用可在不同程度上影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量性狀構(gòu)成。生物炭基肥在改良土壤和促進(jìn)作物生長(zhǎng)等方面與單施生物炭或化肥處理相比，有著更加明顯的正向調(diào)節(jié)效應(yīng)。研究表明，在保證作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的前提下，配施秸稈生物炭基肥處理可大幅度減少氮肥的使用量， 在氮肥減施增產(chǎn)方面具有顯著的效果。研究表明，生物炭基肥處理下花生和大豆的葉綠素含量與常規(guī)施肥相比均有所提高，種作物的農(nóng)藝性狀也得到了明顯改善， 進(jìn)一步提高了花生和大豆的產(chǎn)量。與傳統(tǒng)單施化肥相比，減氮配施生物炭基肥處理的番茄株高和產(chǎn)量均顯著提高；也有研究表明，化肥減量并配施一定量的生物炭基肥能促進(jìn)青椒根系的生長(zhǎng)，尤其對(duì)地上部干物質(zhì)的積累有顯著的促進(jìn)效應(yīng)，并且在一定程度上提升了青椒品質(zhì)；還有研究表明， 生物炭基肥部分替代化肥處理與常規(guī)施肥相比，對(duì)提高我國(guó)華北地區(qū)玉米產(chǎn)量有顯著的促進(jìn)效應(yīng)。由于生物炭對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)成分具有較強(qiáng)的吸附性能，生物炭基肥可長(zhǎng)期持續(xù)供應(yīng)作物必需的養(yǎng)分，從而緩解常規(guī)施肥下作物生長(zhǎng)前期養(yǎng)分供應(yīng)過量而生長(zhǎng)后期養(yǎng)分供應(yīng)不足的供需矛盾。