王耀鋒, 劉玉學, 呂豪豪, 楊生茂*
(1 浙江省農業(yè)科學院環(huán)境資源與土壤肥料研究所,杭州 310021;2 南京農業(yè)大學農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所,南京 210095;3 浙江省生物炭工程技術研究中心,杭州 310021)
水洗生物炭配施化肥對水稻產量及養(yǎng)分吸收的影響
王耀鋒1, 2, 劉玉學1, 3, 呂豪豪1, 3, 楊生茂1, 3*
(1 浙江省農業(yè)科學院環(huán)境資源與土壤肥料研究所,杭州 310021;2 南京農業(yè)大學農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所,南京 210095;3 浙江省生物炭工程技術研究中心,杭州 310021)
【目的】生物炭對水稻產量和養(yǎng)分吸收有良好的作用,本文研究生物炭水洗與否對其效果的影響,為生物炭的高效利用提供支持。【方法】采用盆栽試驗,以竹炭和經去離子水沖洗后的竹炭為材料,在不施化肥和配施化肥兩種條件下,研究了竹炭和水洗竹炭對水稻土壤理化性質、水稻秸稈和籽粒產量及N、P、K養(yǎng)分吸收的影響?!窘Y果】竹炭經水洗后pH和K含量顯著降低,C、N、P、S、Ca、Na和Mg含量, 比表面積(BET), 總孔容以及平均顆粒大小均沒有顯著變化。與不施肥對照相比,竹炭和水洗竹炭單施處理均顯著提高土壤pH、有機碳、速效鉀,且兩種處理之間土壤速效鉀差異顯著;單施竹炭和水洗竹炭分別顯著提高水稻秸稈產量12.7%和15.6%,水洗竹炭處理還顯著提高水稻籽粒產量15.7%,水洗與不水洗之間沒有顯著差異;與化肥對照相比,竹炭和水洗竹炭配施化肥均顯著提高土壤全氮,水洗竹炭配施化肥還顯著提高土壤速效磷;竹炭和水洗竹炭處理分別顯著提高水稻秸稈產量18.7%和33.1%,提高水稻籽粒產量16.7%和18.4%。在水稻養(yǎng)分吸收方面,竹炭和水洗竹炭單施顯著提高秸稈氮素和鉀素的吸收,水洗竹炭單施還顯著提高籽粒氮素的吸收,但二者之間差異不顯著;與化肥配合施用,竹炭和水洗竹炭均顯著提高水稻秸稈和籽粒氮素和鉀素的吸收,水洗竹炭顯著提高籽粒磷素吸收,且水洗竹炭促進水稻秸稈和籽粒中氮素吸收的效果優(yōu)于竹炭,但竹炭促進秸稈鉀素吸收效果顯著優(yōu)于水洗竹炭,這可能與經水洗后竹炭鉀素含量顯著降低有關?!窘Y論】竹炭和水洗竹炭單獨施用和與肥料配施均可顯著提高水稻的產量和對養(yǎng)分的吸收。二者相比,水洗提高了竹炭增加水稻氮素利用率和產量的效果,但降低了其補鉀能力。從環(huán)保、減氮增效以及節(jié)約水資源角度考慮,實際生產中應慎重考慮是否對生物炭進行水洗。
竹炭; 水洗竹炭; 秸稈產量; 籽粒產量; 養(yǎng)分吸收
生物炭(biochar)是在低氧或缺氧的環(huán)境條件下,通過高溫緩慢熱解(通常溫度小于700℃),將廢棄物炭化而形成的一類高度芳香化難熔的固態(tài)物[1-2]。制備生物炭的生物質來源廣泛,包括農業(yè)秸稈,禽畜糞便,木材物質等[3]。生物炭富含有機碳,可以提高土壤有機碳含量[4],且大多呈堿性,提高酸性土壤pH[5-6],并且具有離子吸附交換能力,可改善土壤的陽離子和陰離子交換量,從而可提高土壤的保肥能力[7],其含有一定量的礦質養(yǎng)分,可增加土壤中礦質養(yǎng)分含量[8]。
鑒于生物炭眾多的優(yōu)點,其在農業(yè)上得到了較為廣泛的應用。然而,生物炭對作物產量的影響研究結果不一致[4,9]。生物炭增產方面的報道較多[10],特別是與肥料配施效果更好[11],如Chan等[12]研究發(fā)現(xiàn),100 t/hm2的生物炭配施氮肥后,蘿卜產量最高可增加266%。但也有研究發(fā)現(xiàn),生物炭用量 5 和 15 t/hm2時,大豆和玉米的產量有所下降[13]。因此,弄清楚生物炭組分對土壤質量及養(yǎng)分吸收的影響,對于理解生物炭對作物生長及產量的影響的本質及其機理具有重要的現(xiàn)實意義。水洗是處理生物炭較簡單的物理方式,對生物炭本身結構及性質影響較小,水洗后生物炭成分及功能是否發(fā)生變化及其對作物養(yǎng)分吸收及吸附作用的影響[14],是探明生物炭增產及其農業(yè)應用的基礎。本文通過對竹炭進行水洗處理,通過盆栽研究竹炭和水洗竹炭在施肥和不施肥條件下對土壤養(yǎng)分、水稻產量和養(yǎng)分吸收的影響,探討水洗竹炭對水稻產量的作用,以期為生物炭在作物上的應用提供理論依據(jù)。
1.1 供試材料
供試土壤采自浙江省海寧市許村鎮(zhèn)浙江省農科院楊渡科研基地,土壤為滲育型水稻土,采樣深度0—20 cm,利用方式為水旱輪作。土壤pH為 6.23、有機質含量 10.5 g/kg、 全氮含量 0.080%、 全磷含量 0.071%、 全鉀含量 0.503%、 速效磷含量 24.3 mg/kg、 速效鉀含量 71.0 mg/kg,質地為壤土。土樣收集風干后,過 2 mm土篩用于盆栽試驗;另取部分土樣進一步過0.149 mm篩,用于土壤全氮、 有機碳、 全磷和全鉀等的測定。
研究使用的竹炭是竹材在600℃炭化而來。燒制好的竹炭經粉碎,過0.85 mm篩,裝于塑料袋中,待用。
水洗竹炭是把上面獲得竹炭經過多次水洗后獲得。具體操作步驟:把竹炭置于預先清洗干凈的盆子(根據(jù)用量決定用盆子或者大燒杯)中,按生物炭和去離子水1 ∶5的比例加入去離子水,并定期攪拌使混合均勻,放置過夜后過濾上清液,再次按此比例加入去離子水,如此循環(huán)往復,直到水洗后濾液中鉀的含量小于10 mg/L即可。一般來說,要這樣清洗5次后即可達此要求,這與生物炭的炭化溫度及其木質素纖維素含量等因素有關。之后將水洗竹炭放置105℃的烘箱烘干,備用。
1.2 盆栽試驗設計
試驗采用隨機區(qū)組設計,共設6 個處理:空白對照(CK);添加竹炭(B);添加水洗竹炭(WB);常規(guī)施肥(CKF);添加竹炭+常規(guī)施肥(BF);添加水洗竹炭+常規(guī)施肥(WBF)。每個處理裝土量4 kg,生物炭用量按 44.4 g/kg土壤(約合100 t/hm2),化肥施用均按照N ∶P2O5∶K2O = 2 ∶1 ∶1.2實施,其中氮磷鉀肥分別由尿素、普通過磷酸鈣和氯化鉀提供,尿素按 0.289 g/kg土壤(約300 kg/hm2)施加,每個處理6個重復。試驗前,將竹炭、水洗竹炭與土壤混合均勻裝于塑料桶,供試作物為水稻,在2013年4月28日移栽,整個水稻生長期都處于淹水狀態(tài),7月21 日收獲。水稻收獲后,置于通風處使其自然風干,然后在烘箱65℃烘干,測定籽粒和秸稈產量;并采集土壤樣品,土樣風干、充分混勻,過篩保存,分析土壤養(yǎng)分。
1.3 測定方法
竹炭和水洗竹炭中C、N、H和S元素采用元素分析儀(德國ELEMENTAR 元素分析儀vario micro),其中的磷和鉀元素采用硫酸-催化劑消解,火焰光度計法測定鉀,釩鉬黃比色法測定磷[15]。BET比表面積利用全自動物理化學吸附儀,采用容量法,以99.99%的N2作為吸附質,在液氮溫度77 K條件下測定樣品的吸附-脫附等溫線,并通過BET法計算總比表面積以及平均孔徑,相對壓力0.99時的液氮吸附值換算成液氮體積得到總孔容。 pH 測定,稱取 10.0 g的生物炭于三角瓶中,加入去離子水 25 mL,即,生物炭的質量 ∶去離子水體積=1 ∶2.5,室溫下振蕩,靜置后測定[15]。
土壤pH 用酸度計(土 ∶水=1 ∶2.5)測定;全氮用凱氏蒸餾法測定;有效磷用NaHCO3浸提—鉬銻抗比色法測定;速效鉀用CH3COONH4浸提—火焰光度計法測定;土壤有機碳用K2Cr2O7氧化—外加熱法測定[15]。水稻植株和籽粒中N、P和K元素含量采用硫酸-催化劑消解,凱氏蒸餾法測定氮,火焰光度計法測定鉀,釩鉬黃比色法測定磷[15]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
統(tǒng)計分析采用DPS 7.05 軟件單因素方差分析,LSD 多重比較處理間差異的顯著性(α=0. 05),并用SigmaPlot 10.0 作圖。
2.1 水洗對竹炭性質的影響
竹炭水洗前后,其養(yǎng)分含量和物理性質發(fā)生了不同程度的改變(表1)。竹炭中灰分含量由原來的9.82%下降到5.10%,而離子態(tài)的鉀,也由原來的2.78%下降到1.37%;而水洗前后竹炭中C、N、P、S、Ca、Na和Mg的含量均無顯著變化。由于水洗后灰分顯著減少導致pH略有下降,但其比表面積、總孔容以及平均顆粒大小均沒有降低。
表1 竹炭水洗前后理化性質變化Table 1 Physical and chemical properties of bamboo biochar before and after washed
注(Note): 同行數(shù)據(jù)后不同的小寫字母代表水洗前后5%的顯著 Values followed by different small letters in a row are significantly different between before and after washed biochar treatments at the 0.05 level.
2.2 水洗竹炭配施肥料對水稻土壤養(yǎng)分的影響
生物炭中的礦質養(yǎng)分,發(fā)達的孔隙結構以及較大的比表面積等,均能影響土壤的養(yǎng)分含量。如表2所示,經過一季的水稻種植后,與空白對照(CK)相比,竹炭和水洗竹炭使土壤pH分別提高0.26和0.35,土壤有機碳和速效鉀分別提高228.4%和248.6%以及191.1%和79.6%;與施肥對照(CKF)相比,竹炭和水洗竹炭使土壤pH分別提高0.36和0.33,使土壤有機碳、全氮和速效鉀分別增加210.5%和191.9%,16.7%和15.1%以及167.9%和51.3%,且水洗竹炭顯著提高土壤速效磷7.90%。與水洗竹炭相比,竹炭能顯著增加土壤速效鉀。因此,竹炭和水洗竹炭能顯著提高土壤pH、有機碳和速效鉀,且竹炭對土壤速效鉀的提升效果優(yōu)于水洗竹炭。
表2 水洗竹炭對水稻土壤性質的影響Table 2 Effects of the washed bamboo biochar application on soil chemical properties
注(Note): CK—空白對照 Blank control;B—竹炭 Bamboo biochar;WB—水洗竹炭 Washed bamboo biochar;CKF—施肥對照 Fertilization control;BF—竹炭+常規(guī)施肥 Bamboo biochar and conventional fertilization;WBF—水洗竹炭+常規(guī)施肥 Washed bamboo biochar and conventional fertilization. 同列數(shù)據(jù)后不同的小寫字母代表水洗前后5%的顯著 Values followed by different small letters in a column are significantly different between before and after washed biochar treatments at the 0.05 level.
2.3 水洗竹炭配施肥料對水稻秸稈和籽粒產量的影響
如圖1所示,無論對于水稻的籽粒還是秸稈產量,竹炭和水洗竹炭配施肥料產量都顯著高于二者單施,說明肥料與生物炭配合使用具有正的交互作用。對于水稻秸稈產量來說,與CKF相比,竹炭和水洗竹炭使秸稈產量分別增加18.7%和33.1%,且水洗竹炭增產效果更好;較CK分別提高秸稈產量12.7%和15.6%,但二者之間沒有差異。而對水稻籽粒產量,竹炭和水洗竹炭較CKF提高籽粒產量16.7%和18.4%,與CK相比,水洗竹炭也提高15.7%,且二者之間未見顯著差異。因此,竹炭和水洗竹炭配施肥料能顯著提高水稻籽粒和秸稈產量,且水洗竹炭提高秸稈產量效果更好,單施二者也提高了水稻秸稈產量,而僅單施水洗竹炭提高了籽粒產量,竹炭沒有顯著差異。
圖1 不同處理對水稻秸稈和籽粒產量的影響Fig.1 Effects of different treatments on the yields of rice straw and grain[注(Note): CK—空白對照 Blank control;B—竹炭 Bamboo biochar;WB—水洗竹炭 Washed bamboo biochar;CKF—施肥對照 Fertilization control;BF—竹炭+常規(guī)施肥 Bamboo biochar and conventional fertilization;WBF—水洗竹炭+常規(guī)施肥 Washed bamboo biochar and conventional fertilization. 柱上不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Different letters above the bars mean significantly different among treatments at the 0.05 level.]
2.4 水洗竹炭配施肥料對水稻秸稈養(yǎng)分吸收的影響
從水稻秸稈氮吸收(圖2)可以看出,無論施肥與否,水稻秸稈吸收的氮量與對照CK相比均達到顯著差異水平;施肥條件下,水洗竹炭吸氮量顯著高于竹炭;而不施肥時兩者之間沒有顯著差異。因此,竹炭和水洗竹炭與肥料配施后秸稈氮素吸收量提高。
從水稻秸稈磷養(yǎng)分吸收量(圖2)可以看出,所有處理的秸稈中磷素吸收均低于0.1%,無論施肥與否,竹炭和水洗竹炭的磷素吸收量均無明顯差異。因此,生物炭未能影響秸稈磷素的吸收。
研究認為,生物炭能增加植物養(yǎng)分的吸收,特別是鉀元素,可能與生物炭中鉀元素含量較高有關。從水稻秸稈鉀素吸收量來看,竹炭和水洗竹炭的所有處理鉀素吸收均顯著高于CK,說明無論施肥與否,竹炭和水洗竹炭均能顯著提高秸稈鉀素養(yǎng)分的富集,且竹炭配施肥料顯著高于水洗竹炭配施肥料。
2.5 水洗竹炭配施肥料對水稻籽粒養(yǎng)分吸收的影響
不論施肥與否,添加竹炭均可提高水稻籽粒的氮素吸收,且水洗竹炭籽粒氮素吸收量更高(圖2)。
不施肥條件下,不論竹炭是否經過水洗,均不能提高籽粒的磷吸收量。施肥條件下,添加竹炭處理可增加籽粒對磷素的吸收,但處理間差異不顯著,水洗竹炭增加顯著。因此,水洗竹炭配施肥料對提高水稻籽粒磷素的吸收效果更好。
不施肥條件下,施用竹炭不會增加籽粒對鉀的吸收,而正常施肥條件下,添加竹炭可顯著提高籽粒鉀的吸收,因此,水洗竹炭在正常施肥條件下促進養(yǎng)分吸收的效果好于不水洗。
圖2 竹炭不同處理對水稻秸稈和籽粒氮、磷和鉀吸收的影響Fig.2 Effects of different treatments on N, P and K uptakes in rice straw and grain[注(Note): CK—空白對照 Blank control;B—竹炭 Bamboo biochar;WB—水洗竹炭 Washed bamboo biochar;CKF—施肥對照 Fertilization control;BF—竹炭+常規(guī)施肥 Bamboo biochar and conventional fertilization;WBF—水洗竹炭+常規(guī)施肥 Washed bamboo biochar and conventional fertilization. 柱上不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Different letters above the bars mean significantly different among treatments at the 0.05 level.]
3.1 水洗竹炭配施肥料對土壤養(yǎng)分的影響
生物炭大多為堿性[16],由于生物炭的灰分中含有大量鉀、鈉、鈣、鎂等離子,進入土壤后,可以交換土壤中H+及交換性鋁[16],從而在一定條件下使土壤pH增加[4],并減少土壤中活性鋁含量,增加其有效鉀、磷等含量[11]。本研究表明,盡管竹炭水洗后降低了其灰分、pH以及鉀含量,但是其施入土壤仍可提高土壤pH,且水洗竹炭和竹炭兩者之間無顯著差異,這可能是基礎土壤的pH較高,土壤中H+及交換性Al3+比較少,以及土壤的緩沖性共同作用的結果。生物炭中的有機碳主要是以不易降解芳香結構為主[17],因而進入土壤可提高土壤有機碳含量,而本實驗表明通過添加竹炭和水洗竹炭也提高了土壤有機碳含量,但二者之間沒有顯著差異,可能與竹炭水洗后含碳量無顯著差異有關。由于生物炭中鉀含量較高,添加到土壤后可以顯著提高土壤速效鉀,這與劉玉學等[18]的研究結果一致,且水洗竹炭中鉀含量顯著低于竹炭,從而也使竹炭土壤速效鉀顯著高于水洗竹炭。生物炭與肥料配施可提高土壤全氮含量,這可能是用于生物炭能降低水分在土壤中的移動性,從而使水分攜帶離子的移動性減弱,進而降低了如硝態(tài)氮等的淋溶損失[19],達到固定土壤氮素之目的。
3.2 水洗竹炭配施肥料對水稻秸稈和籽粒產量的影響
研究證明,生物炭與肥料配合施用具有顯著的增產效應[20]。本試驗中,肥料與竹炭和水洗竹炭配施都可顯著提高水稻籽粒和秸稈產量,且水洗竹炭顯示出更加顯著的增產效果。盡管經過水洗后,竹炭灰分含量較低,特別是鉀含量,但對提高秸稈生物產量效果更佳,原因可能是一方面土壤供鉀充足時,作物對鉀素的養(yǎng)分利用率降低[21];另一方面也可能是水洗竹炭提高了土壤速效磷含量,體現(xiàn)了磷鉀配合的正交互作用。從單施效果來看,盡管二者都能提高秸稈產量,但是只有水洗竹炭使籽粒產量提高。有研究表明,在高量單施生物炭情況下(100 t/hm2),蘿卜產量也沒有獲得顯著提高,而配施氮肥后,蘿卜產量顯著增加,說明生物炭可提高作物氮素利用率[12]。本實驗在水稻秸稈和籽粒上也得到類似的結果。對于生物炭高量施用導致減產的原因,可能是一方面土壤有效氮素含量本身較低,大量使用影響水稻生理生長,降低水稻葉片的葉綠素含量,從而可能使作物產量下降[13];另一方面也可能是生物炭具有較高的碳氮比,會固持土壤大量氮素,進而降低水稻植物對氮素的吸收利用[20]。因此,對于生物炭增產或減產的機理研究還需要根據(jù)實驗條件,土壤類型,生物炭種類等做進一步深入研究。
3.3 水洗竹炭配施肥料對水稻秸稈和籽粒養(yǎng)分吸收的影響
本研究表明,竹炭和水洗竹炭能提高秸稈氮素吸收量,且水洗竹炭促進籽粒氮養(yǎng)分的吸收效果更好,而竹炭僅在施肥條件下促進養(yǎng)分吸收,說明生物炭在配施肥料條件下顯著提高了氮素利用率。盡管竹炭和水洗竹炭處理的土壤全氮沒有顯著差異,但是與肥料配施后者較前者秸稈吸收更多的氮素,且水洗竹炭較竹炭籽粒富集氮素能力更強,這可能與水洗竹炭較竹炭更能降低N2O排放有關(水洗竹炭單施和配施肥料較竹炭分別降低N2O累積排放量17.2% 和16.2%)。而張晗芝等[22]的研究表明,石灰性土壤施用生物炭抑制了玉米幼苗的生長,玉米收獲后,玉米干物質量以及氮、磷養(yǎng)分的吸收量并沒有增加,這與本文研究結果不一致,推測可能原因是土壤性質、作物種類等因素不同所致。
本試驗所有處理秸稈中磷素吸收都低于0.1%,可能與水洗和未水洗生物炭中磷素含量(分別是0.11%和0.09%)均較低且差別不大有關。研究表明,施用竹炭更加劇了植物磷素的缺乏,推測可能與竹炭能吸附固定土壤的磷素有關[23]。這與本試驗中竹炭和水洗竹炭對磷素吸收沒有影響的結果并不一致,可能是土壤有效磷高于施肥對照,盡管秸稈磷素吸收沒有提高,但是水洗竹炭配施肥料提高了籽粒中磷素的吸收,這可能與氮的吸收促進了磷吸收有關。
本研究中竹炭和水洗竹炭均可提高秸稈鉀素養(yǎng)分的吸收,且竹炭配施肥料效果更優(yōu)于水洗竹炭;二者與肥料配施也能提高籽粒鉀素的吸收。這是由于添加的生物炭含鉀量較高,二者依次加入的純鉀量約 4.89 g 和 2.41 g,遠遠高于施肥對照(0.1g),因而可能引起養(yǎng)分的奢侈吸收;且與水洗竹炭相比,竹炭能顯著提高土壤速效鉀,因而竹炭在秸稈吸收養(yǎng)分較多。
竹炭經過水洗后,可以顯著減低竹炭中灰分、鉀素,且由于灰分含量減少,造成pH略有下降,且水洗竹炭在提高氮素利用率上優(yōu)于竹炭,這對指導生物炭在水稻減氮節(jié)本增效環(huán)保持續(xù)生產栽培中具有重要的意義,而該效應是否能夠穩(wěn)定持續(xù),還需要進一步大田研究驗證。另外,研究中采用的水洗實際是實驗室條件下的去離子水,至于生物炭水洗的生產應用及相關技術還需要進一步研究探討。
竹炭水洗顯著降低了其pH和灰分含量,特別是鉀元素。施用竹炭和水洗竹炭均能提高土壤pH、有機碳和速效鉀,竹炭對土壤速效鉀的提升效果優(yōu)于水洗竹炭,而提升土壤全氮和速效磷含量、促進土壤養(yǎng)分供應不如水洗竹炭。竹炭和水洗竹炭配施肥料均能顯著提高水稻籽粒和秸稈產量,水洗竹炭提高秸稈產量效果好于竹炭,但增產效果與竹炭差異不顯著。從環(huán)保、減氮增效以及節(jié)約水資源角度考慮,實際生產中應慎重考慮是否對生物炭進行水洗。
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Effect of washing biochar and chemical fertilizers on rice yield and nutrient uptake
WANG Yao-feng1,2, LIU Yu-xue1,3, Lü Hao-hao1,3, YANG Sheng-mao1,3*
(1InstituteofEnvironment,Resource,SoilandFertilizer,ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310021,China;2InstituteofResource,EcosystemandEnvironmentofAgriculture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China;3ZhejiangBiocharEngineeringTechnologyResearchCenter,Hangzhou310021,China)
【Objectives】The beneficial effects of biochar on rice yield and nutrient uptake have been reported widely. This research will explore how washing will affect the goodness of biochar, to provide a support for the efficient use of biochar. 【Methods】 Bamboo biochar was washed with deionized water in laboratory first. Then, both the washed and un-washed bamboo biochar were used in a pot experiment. Six treatments were setup: no biochar and no fertilizer (CK), only bamboo biochar (B), washed bamboo biochar (WB), only chemical fertilizer (CKF), bamboo biochar with fertilizer (BF), washed bamboo biochar with fertilizer (WBF). The soil chemical and physical properties, rice straw and grain yields and N, P and K uptake were analyzed. 【Results】 After washing, the pH and K content of the bamboo biochar become lower, while the content of C, N, P, S, Ca, Na and Mg, the BET surface area, the total pore volume and average particle size keep unchanged. Whether with fertilizer application or not, the soil organic carbon, pH and available K are significantly improved by the addition of biochar, the effect in increasing soil available K of biochar is significantly better than that of washed biochar. When used individually, the increase in soil total N is similar in biochar of washing and not, the soil available P is significantly increased by the washing. The rice straw yields are significantly increased by 12.7% with washed biochar and 15.6% with unwashed ones, and the grain yield significantly increased by 15.7% with washed biochar, no significantly differences caused by washing. When combined used with chemical fertilizers, the rice straw yields with washed and unwashed biochar treatments are significantly increased by 33.1% and 18.7%, and the rice grain yields significantly increased by 18.4% and 16.7%, respectively. The N and K uptakes of rice straw and grain are both improved with the two biochar treatments, there are no significant differences between them, and the grain N increase with the washed biochar treatment is significant compared with CK. The effect in improving P absorption of grain is better in washed biochar treatment, but that in K uptake of rice straw is on the contrary, partly due to the substantially decreased K content in the washed biochar. 【Conclusions】 The washed bamboo biochar is superior to bamboo biochar for improving N use efficiency and rice yield. But lose some function of K supply. Taking environment protection,reducing nitrogen and saving water resource into account, washing is an alternative way for rice production in bamboo biochar application.
bamboo biochar; washed bamboo biochar; straw yield; grain yield; nutrient uptake
2014-05-19 接受日期: 2014-08-15
國家自然科學基金(41301247);國家公益性行業(yè)專項(201303095,201003059)資助。
王耀鋒(1987—),陜西扶風人,碩士,主要從事生物炭對土壤質量影響研究。E-mail: wyf610325@163.com * 通信作者 E-mail: yangshengmao@263.net
S156.2, S157.4+1
A
1008-505X(2015)04-1049-07