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    水肥管理及生物炭施用對作物產(chǎn)量和磷效率及磷淋失的影響*

    2021-01-13 00:47:04盧慧宇杜文婷張弘徐佳星鄭景瑞王仁杰楊學(xué)云張樹蘭
    關(guān)鍵詞:淋失磷素夏玉米

    盧慧宇,杜文婷,張弘 弢,徐佳星,韓 燕,鄭景瑞,王仁杰,楊學(xué)云,張樹蘭

    (西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西北植物營養(yǎng)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 楊凌 712100)

    磷素不僅是作物生長的限制因子,也是造成環(huán)境污染的重要因素之一[1-2]。生產(chǎn)磷肥所用的磷礦并非可再生資源,許多學(xué)者認(rèn)為世界的磷礦資源即將耗竭[3],但磷肥投入量仍逐年增加。據(jù)統(tǒng)計,我國農(nóng)田磷肥投入量從1980年的273.3 萬t 上升至2018年的728.0 萬t,約增加166.4% (http://www.stats.gov.cn/tjsj./ndsj/)。中國北方平原磷素盈余量為年均53 kg·hm?2,約是美國中西部地區(qū)的63 倍[4]。據(jù)報道陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥(Triticum aestivum)、夏玉米(Zea mays)磷肥施用量過高的農(nóng)戶分別占58.1%和19.7%[5],而磷肥利用率僅為7.0%~18.4%[6]。肥料利用率低不僅增加了農(nóng)民的生產(chǎn)成本,而且造成了環(huán)境污染等一系列問題[7]。過去認(rèn)為,北方土壤pH 較高、對磷的吸附能力強(qiáng)且土壤對磷的化學(xué)固定等作用使土壤磷素很難垂直向下移動,磷酸根在土體中濃度很低,磷素主要以難溶性化合物的形態(tài)存在,磷素沒有淋失或磷素的淋失并不重要[8]; 但近年來,隨著磷肥和有機(jī)肥長期過量施用,土壤耕層的磷素大量累積,若超過飽和吸附點(diǎn)時則會發(fā)生淋溶,尤其是在有機(jī)肥大量施用的情況下[9-11]。土壤中磷素淋失主要通過水分運(yùn)動,在不合理的灌溉以及大量降雨時土壤水分達(dá)到飽和會發(fā)生淋溶損失[12]; 已有研究報道,隨灌溉量的增加,淋溶到120 cm 土體以下的磷素隨著增加[13]; 還有研究發(fā)現(xiàn)灌溉會引起中度活性磷向穩(wěn)定性磷的轉(zhuǎn)化,減少土壤磷素有效性,可以降低土壤磷流失風(fēng)險[14]。在現(xiàn)有農(nóng)戶水肥管理模式下,減少灌溉量以及施肥量對北方冬小麥/夏玉米輪作體系作物產(chǎn)量、磷利用效率以及磷素淋失有何影響,目前還鮮有報道。因此,探明合理的水肥管理對保證冬小麥/夏玉米輪作體系作物產(chǎn)量、養(yǎng)分高效利用及維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展十分重要。

    生物炭具有碳含量豐富、堿性、多孔性、吸附能力強(qiáng)等特性,能夠提高土壤肥力,促進(jìn)作物對養(yǎng)分的吸收,提高作物產(chǎn)量[15-16]。近年來,有關(guān)生物炭對作物產(chǎn)量和磷素淋失影響的研究逐漸增多,但研究結(jié)果不盡相同。如Uzoma 等[17]報道在沙質(zhì)土壤中施用生物炭(15 t·hm?2和20 t·hm?2)玉米產(chǎn)量分別提高150%和98%。而Jeffery 等[18]報道在黏粒含量較高土壤中施用生物炭對作物沒有增產(chǎn)作用。Laird等[19]報道,在添加豬糞的土壤中施用20 g·kg?1橡木(Quercus spp.)和山核桃(Carya cathayensis)混合生物炭后,可溶性全磷(TDP)的淋失量減少了69%。尹俊慧等[20]通過室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn)表明,竹炭對土壤磷素淋失的抑制作用顯著優(yōu)于木炭,而將木炭和竹炭以1∶1 的比例混施能夠提高木炭對磷素淋失的抑制效果。但王承俊等[21]研究表明,在鹽堿土中分別添加5%和10%的玉米秸稈生物炭后,全磷(TP)的淋失量卻分別增加432%和438%。此外,生物炭對磷素淋失方面的影響還因土壤類型的不同而不同。如李江舟等[22]研究表明,在紫色土、赤紅壤和黃棕壤中添加生物炭后,紫色土和赤紅壤的磷素淋洗總量分別減少41%和32%,而黃棕壤磷素淋洗總量變化不明顯。因此,施用生物炭的效應(yīng)因環(huán)境條件和生物炭類型而變化。

    褐土是我國半干旱、半濕潤偏旱區(qū)的主要土壤類型,主要分布在山西、河北、山東、陜西等地區(qū),占地面積約993 萬hm2。冬小麥/夏玉米是該區(qū)主要的作物體系,但該作物體系也普遍存在施肥過量及由此導(dǎo)致的潛在磷素淋失的問題。目前,有關(guān)褐土區(qū)磷素淋失的研究多集中在探究施肥、灌溉、土壤深度[13,23]以及秸稈還田[24]等方面,施用生物炭對褐土區(qū)作物產(chǎn)量、磷利用率以及磷素淋溶損失鮮有報道?;诖?,本試驗(yàn)利用田間滲漏池設(shè)施,研究控水控肥以及施用生物炭對冬小麥和夏玉米產(chǎn)量、磷利用率以及磷素淋失的影響,以期為褐土區(qū)農(nóng)田土壤磷資源高效利用和阻控磷素淋溶損失提供科學(xué)依據(jù)。

    1 材料與方法

    試驗(yàn)于2016—2019年在國家黃土肥力和肥料效益監(jiān)測基地進(jìn)行,該基地位于陜西省楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)頭道塬(34°17′N,108°00′E),海拔534 m,年平均氣溫13 ℃,年平均降水量550~600 mm,主要集中在6—9月。供試土壤為 塿土(土墊旱耕人為土),黃土母質(zhì)。試驗(yàn)開始時0~20 cm 土層土壤含全氮0.612 g·kg?1、全磷0.446 g·kg?1和速效磷0.22 mg·kg?1,pH 8.44。

    1.1 試驗(yàn)設(shè)計

    冬小麥/夏玉米輪作試驗(yàn)在滲漏池進(jìn)行,試驗(yàn)共設(shè)7 個處理: 1)習(xí)慣水肥1 處理(CP1),施肥量和灌水量均為傳統(tǒng)農(nóng)戶用量。2)灌水優(yōu)化處理(CP1-W),灌溉量視當(dāng)年的降雨情況而定: 2016—2017年冬小麥季和夏玉米季,灌溉量在CP1 處理的基礎(chǔ)上分別減少23.5%和21.7%; 2017—2018年冬小麥季和夏玉米季,灌溉量在CP1 處理的基礎(chǔ)上分別減少20.0%和25.0%; 2018—2019年冬小麥季和夏玉米季,灌溉量在CP1 處理的基礎(chǔ)上分別減少14.3%和25.0%。3)養(yǎng)分優(yōu)化處理(CP1-F),在CP1 處理的基礎(chǔ)上施氮量減少28.6%,施磷量減少33.3%。4)水分養(yǎng)分優(yōu)化處理(OPT),灌溉量同CP1-W 處理,施肥量同CP1-F處理。5)水分養(yǎng)分優(yōu)化+小麥秸稈生物炭處理(OPT+B),在OPT 處理的基礎(chǔ)上增施15 t·hm?2的小麥秸稈生物炭。6)習(xí)慣水肥2 處理(CP2),施肥量與灌水量與CP1 相同,但滲漏池深度不同。7)習(xí)慣水肥+小麥秸稈生物炭處理(CP2+B),在CP2 處理的基礎(chǔ)上增施15 t·hm?2的小麥秸稈生物炭。習(xí)慣水肥處理中的施肥量參考該研究地區(qū)冬小麥/夏玉米體系農(nóng)戶施肥水平[1]。每個處理重復(fù)4 次。表1 為各處理施肥量、生物炭用量、灌水量以及滲漏池深度。試驗(yàn)所用氮肥為尿素(含N 46%),磷肥為過磷酸鈣(含P2O512%)。試驗(yàn)期間小麥品種為‘小偃22’,玉米品種為‘鄭單958’。試驗(yàn)所用生物炭為小麥秸稈生物炭,制備溫度為550 ℃,有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別為249.0 g·kg?1和8.46 g·kg?1,pH 9.8。2016―2017年,冬小麥播種時間為2016年10月3日,收獲時間為2017年6月2日; 夏玉米播種時間為2017年6月11日,收獲時間為10月4日。2017―2018年,冬小麥播種時間為2017年10月6日,收獲時間為2018年6月5日; 夏玉米播種時間為2018年6月8日,收獲時間為10月5日。2018―2019年,冬小麥播種時間為2018年10月7日,收獲時間為2019年6月7日; 夏玉米播種時間為2019年6月9日,收獲時間為10月13日。生物炭于2016年、2017年冬小麥播前施用,氮磷肥于冬小麥播前或夏玉米六葉期施用。

    1.2 樣品采集與測定

    在作物生長期間降雨或灌溉后采集滲濾液,并稱量體積,取一定體積的樣品在 4 ℃貯存,用于分析不同磷組分。2016—2017年共采集17 次樣品,2017—2018年共采集11 次樣品,2018—2019年共采集13 次樣品。滲漏液全磷(TP)質(zhì)量濃度采用過硫酸鉀消解,鉬酸銨分光光度法測定(700 nm波長); 可溶性全磷(TDP)質(zhì)量濃度,濾液經(jīng)過0.45 μm 濾膜后,再用過硫酸鉀消解,鉬酸銨分光光度法測定(700 nm 波長); 鉬酸鹽反應(yīng)磷(MRP)質(zhì)量濃度,濾液經(jīng)過0.45 μm 濾膜后,直接用鉬銻抗比色法測定(700 nm 波長); 顆粒磷(PP)質(zhì)量濃度由TP 與TDP 質(zhì)量濃度差值求得; 可溶性有機(jī)磷(DOP)質(zhì)量濃度由TDP 與MRP 質(zhì)量濃度差值求得。作物成熟后,調(diào)查穗數(shù)和穗粒數(shù),然后每個滲漏池全部收割,風(fēng)干后稱質(zhì)量,脫粒計算籽粒產(chǎn)量,并測定千粒重。

    式中: Y 為施磷處理作物籽粒產(chǎn)量,N 為磷肥用量,Ln為第n 次采集滲漏液量(mm),Cn為第n 次淋失水樣中的磷素質(zhì)量濃度(mg·L?1)。

    表1 2016―2019年不同處理灌水及氮磷肥和生物炭施用量Table 1 Application rates of water,fertilizer and biochar in different treatments during 2016―2019

    1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

    所有數(shù)據(jù)均為4 個重復(fù)的均值,CP1、CP1-W、CP1-F 和OPT 處理采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析,差異達(dá)顯著水平(P<0.05)則進(jìn)一步進(jìn)行多重比較。CP2 與CP2+B 處理、OPT 與OPT+B 處理采用SPSS 18.0 軟件獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 水肥管理和生物炭施用對冬小麥/夏玉米輪作體系作物產(chǎn)量的影響

    從3 個輪作年結(jié)果(圖1)可知,冬小麥產(chǎn)量的變化范圍為3099~6546 kg·hm?2,夏玉米產(chǎn)量的變化范圍為 6779~15 732 kg·hm?2。與 CP1 處理相比,2016—2017年和2018—2019年CP1-W、CP1-F 和O P T 處理的冬小麥產(chǎn)量均無顯著差異,而2017—2018年CP1-F 和OPT 處理冬小麥產(chǎn)量顯著減少10.4%和14.8%。就3年均值而言,CP1-W、CP1-F和OPT 處理冬小麥產(chǎn)量均與對照相似。與CP2 處理相比,2016—2019年CP2+B 處理的冬小麥產(chǎn)量均無顯著差異。在水分養(yǎng)分同時優(yōu)化的基礎(chǔ)上施用生物炭對冬小麥產(chǎn)量的影響結(jié)果不一致,其中2016—2017年,OPT+B 處理的冬小麥產(chǎn)量顯著提高39.1%,而2017—2018年和2018—2019年,與OPT處理相比,OPT+B 處理的冬小麥產(chǎn)量均顯著下降,降幅分別為19.0%和21.7%。就3年均值而言,在不同條件下施用生物炭對冬小麥產(chǎn)量均無顯著影響。與CP1 處理相比,CP1-W、CP1-F 和OPT 處理的夏玉米產(chǎn)量無顯著變化。CP2+B 處理2018年和3年均值的夏玉米產(chǎn)量較CP2 處理分別顯著提高26.1%和21.7%,而OPT+B 處理夏玉米產(chǎn)量較OPT 處理無顯著變化。與CP1 處理相比,CP1-W、CP1-F 和OPT處理2016—2017年和2017—2018年作物總產(chǎn)量均無顯著差異,CP1-F 處理2018—2019年作物總產(chǎn)量與CP1 處理相似,而CP1-W 和OPT 處理作物總產(chǎn)量較CP1 處理顯著下降。就3年均值而言,CP1-W、CP1-F 和OPT 處理作物總產(chǎn)量均與CP1 處理相似。與CP2 處理相比,CP2+B 處理2016—2017年和2017—2018年作物總產(chǎn)量顯著提高,增幅分別為17.9%和17.8%,而2018—2019年作物總產(chǎn)量無顯著變化。與 OPT 處理相比,OPT+B 處理 2016—2017年和2017—2018年作物總產(chǎn)量無顯著變化,但2018—2019年OPT+B 處理作物總產(chǎn)量顯著下降。就3年均值而言,不同水肥條件下施用生物炭對作物總產(chǎn)量也無顯著影響。

    2.2 水肥管理和生物炭施用對冬小麥/夏玉米輪作體系作物磷偏生產(chǎn)力的影響

    3 個輪作年周年磷肥偏生產(chǎn)力的變化范圍為54.2~142.2 kg·kg?1(圖2)。與CP1 處理相比,每個輪作年CP1-W 處理的磷肥偏生產(chǎn)力均無顯著變化,而CP1-F 和OPT 處理磷肥偏生產(chǎn)力均顯著提高,其中CP1-F 處理增幅分別為68.8%、68.7%和70.7%,OPT處理增幅分別為45.8%、61.5%和60.6%。就3年均值而言,CP1-W 處理的磷肥偏生產(chǎn)力與CP1 處理相似,而CP1-F 和OPT 處理磷肥偏生產(chǎn)力較CP1 處理分別顯著提高69.3%和56.4%。在3 個輪作年中,與CP2 處理相比,CP2+B 處理磷肥偏生產(chǎn)力分別顯著提高47.3%、47.2%和35.2%。與OPT 處理相比,OPT+B 處理2016—2017年和2017—2018年磷肥偏生產(chǎn)力無顯著變化,但2018—2019年OPT+B 處理磷肥偏生產(chǎn)力顯著下降15.0%。就3年均值而言,在不同水肥條件下施用生物炭對磷肥偏生產(chǎn)力的影響不一致,即 CP2+B 處理磷肥偏生產(chǎn)力平均提高43.6%,而OPT+B 處理的磷肥偏生產(chǎn)力與OPT 處理相似。

    2.3 水肥管理和生物炭施用對冬小麥/夏玉米輪作體系磷素淋失的影響

    由圖3 可知,在3 個輪作年中,與CP1 處理相比,CP1-W 和OPT處理的累積滲漏量均減少,CP1-F處理的累積滲漏量與CP1 處理相似。就3年均值而言,CP1處理與CP1-W、CP1-F 和OPT 處理累積滲漏量均相似。與CP2 處理相比,2016—2017年CP2+B 處理的累積滲漏量顯著減少了30.6%,后2017—2018年和2018—2019年CP2+B 處理的累積滲漏量無顯著變化。在水分養(yǎng)分同時優(yōu)化的基礎(chǔ)上施用生物炭對累積滲漏量的影響不一致,其中 2016—2017年和2018—2019年OPT+B 處理的累積滲漏量與OPT 處理相似,而2017—2018年OPT+B 處理的累積滲漏量較OPT 處理卻顯著增加。就3年均值而言,CP2+B處理的累積滲漏量較CP2 處理顯著減少26.4%,而OPT+B 處理的累積滲漏量與OPT 處理相似。

    由圖4 可知,磷素淋失主要以可溶性磷為主,平均占TP 淋失量的66.3%,其中MRP 和DOP 平均各占34.9%和31.4%。2016—2019年,PP、MRP、DOP 和TP 淋失量分別為0.94~44.9 g·hm?2、2.8~32.3 g·hm?2、0.98~21.2 g·hm?2和 28.6~81.4 g·hm?2。2016—2017年CP1-W、CP1-F 和OPT 處理各形態(tài)磷素的淋失量與CP1 處理相似。2017—2018年CP1-W和OPT 處理的MRP 淋失量較CP1 處理分別顯著減少62.8%和77.9%,CP1-F 處理各形態(tài)磷素均與CP1處理相似。2018—2019年,與CP1 處理相比,CP1-W處理除DOP 的淋失量顯著減少44.7%,其他形態(tài)磷素淋失沒有顯著變化; CP1-F 處理各形態(tài)的磷素淋失量較CP1 處理無顯著差異。與CP1 處理相比,OPT處理TP、DOP 和PP 的淋失量均顯著減少,降幅分別為61.0%、40.7%和93.9%。就3年均值而言,CP1-W和CP1-F 處理各形態(tài)磷淋失量與CP1 處理相似,而OPT 處理的PP 淋失量顯著減少58.4%。在3 個輪作年中,在習(xí)慣水肥的基礎(chǔ)上施用生物炭(CP2+B)對各形態(tài)磷素淋失量均無顯著影響。在水分養(yǎng)分同時優(yōu)化的基礎(chǔ)上施用生物炭對磷素的淋失量影響不一致,其中在2016—2017年,OPT+B 處理較OPT 處理TP、DOP 和PP 的淋失量分別顯著減少62.4%、60.0%和57.1%; 2017—2018年,OPT+B 處理較OPT 處理TP 和 MRP 的淋失量卻分別顯著增加 44.1%和454.1%; 2018—2019年,與OPT 處理相比,OPT+B處理TP 和PP 的淋失量也分別顯著增加68.6%和649.7%。就3年均值而言,在不同水肥條件下施用生物炭對各形態(tài)磷素淋失量均無顯著影響。

    3 討論

    本研究結(jié)果表明,冬小麥/夏玉米輪作體系在習(xí)慣水肥的基礎(chǔ)上減水、減肥以及水肥同時優(yōu)化對年均作物總產(chǎn)量無顯著影響。說明研究區(qū)農(nóng)戶水肥過量施用現(xiàn)象嚴(yán)重,這與Ju 等[25]和劉小利等[26]的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),就3年均值而言在不同水肥條件下施用生物炭對作物總產(chǎn)量無顯著影響,但是年際間變化不一致。以往有關(guān)生物炭對作物產(chǎn)量的影響結(jié)果也不一致,如Liu 等[27]對2013年以來發(fā)表的有關(guān)生物炭施用對作物產(chǎn)量影響的文章進(jìn)行綜合分析,發(fā)現(xiàn)生物炭施用量<30 t·hm?2時,作物產(chǎn)量平均提高11.0%; 當(dāng)生物炭施用量>40 t·hm?2時,對作物產(chǎn)量無顯著影響。這表明作物產(chǎn)量與生物炭的施用量并不呈正比。Jeffery 等[18]研究表明,在砂粒含量較高的土壤中施用生物炭顯著提高了作物產(chǎn)量,而在黏粒含量較高的土壤中施用生物炭對作物產(chǎn)量無顯著影響??梢娚锾繉ψ魑锂a(chǎn)量的作用受土壤類型、生物炭用量的影響。高海英等[28]在與本試驗(yàn)相同的土壤類型中肥料配施木炭生物炭后發(fā)現(xiàn),小麥產(chǎn)量顯著提高46.6%,這與本研究前兩個輪作年的結(jié)果一致。而Asai 等[29]研究表明,單獨(dú)使用生物炭后,作物無增產(chǎn)效應(yīng),甚至減產(chǎn)。施用生物炭作物增產(chǎn)主要與其影響了土壤理化性質(zhì),改善了作物生長發(fā)育狀況有關(guān),而施用生物炭后作物減產(chǎn)可能是由于生物炭本身碳素含量高[30],礦質(zhì)養(yǎng)分含量低,施入后會提高土壤C/N,降低土壤養(yǎng)分有效性[31]。

    從本試驗(yàn)3 個輪作年結(jié)果可知,在習(xí)慣水肥基礎(chǔ)上降低灌水量、減少施肥量,總磷(TP)的淋失量均減少; 就年平均結(jié)果而言,水肥優(yōu)化處理顆粒磷的淋失量顯著減少近60%。張翠榮等[32]在與本試驗(yàn)相同的土壤類型下進(jìn)行土壤磷素淋溶試驗(yàn)也得出相同結(jié)果。這可能是養(yǎng)分淋失總量由滲漏液總體積和滲漏液中養(yǎng)分濃度決定,施肥量和灌溉量減少后,累積滲漏液量隨之減少,磷淋失運(yùn)輸載體的數(shù)量和濃度均減少,導(dǎo)致磷素淋失量減少。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),施用生物炭對磷素淋失量的影響結(jié)果不一致,即在習(xí)慣水肥的基礎(chǔ)上施用生物炭對磷素的淋失量無顯著影響,而在水分養(yǎng)分優(yōu)化的基礎(chǔ)上施用生物炭顯著增加了2017—2019年TP 的淋失量,但從3年平均結(jié)果來看,在不同條件下施用生物炭對TP 的淋失量均無顯著影響。Gao 等[33]綜合分析了有關(guān)生物炭施用對土壤磷含量影響的研究發(fā)現(xiàn),生物炭施用后提高了表層土壤有效磷的含量,可能會增加磷素淋失的可能性。Yao 等[34]研究表明,在沙壤中施用2%椒木生物炭后,淋溶液TP 濃度降低20.6%,但施用2%花生殼生物炭后,淋溶液中TP 濃度卻增加39.1%。生物炭對磷淋失的影響可能取決于以下幾方面: 1)生物炭本身有效磷的含量較高,施用后會直接增加土壤有效磷的含量[35]; 2)生物炭大多呈堿性,施入土壤后會顯著增加土壤pH,隨著pH 升高,土壤對的吸附量降低,從而增加土壤中磷的生物有效性[36]; 3)生物炭能夠通過改變微生物群落結(jié)構(gòu)和活性,從而促進(jìn)難利用的磷素轉(zhuǎn)化生成無機(jī)礦物質(zhì)磷[37]; 4)生物炭表面的含氧官能團(tuán)以及金屬離子(Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)可以通過配位交換和吸附作用保持PO34-,從而減少滲漏液中磷的濃度[38]。前3 個途徑有利于增加土壤中磷的含量并促進(jìn)磷素淋失,而后者有利于減少磷素淋失。因此,生物炭施用后,磷的淋失量主要取決于這兩種作用的平衡。本試驗(yàn)中,在水分養(yǎng)分優(yōu)化的基礎(chǔ)上施用生物炭顯著減少了2016—2017年TP、DOP、PP 的淋失量,這可能是生物炭對磷素的吸附作用占主導(dǎo)作用。此外,還有研究發(fā)現(xiàn)不同生物炭的用量會影響其對磷素淋失的效果,如李卓瑞等[39]報道,添加2%和4%的生物炭后,TP 的淋失量分別減少了26%和12%。其原因可能是,在施磷量相同的情況下,生物炭施用量越多,土壤中磷含量的累積量越多,從而增加了磷素的淋失量。

    4 結(jié)論

    3年冬小麥/夏玉米輪作試驗(yàn)表明,灌水量減少約20%、施肥量減少約30%或者灌水量和施肥量同時減少均可保證冬小麥、夏玉米及其周年總產(chǎn)量。同時,減少施肥量可以顯著提高磷肥偏生產(chǎn)力。另外,降低灌水量、減少施肥量或者灌水量和施肥量同時減少均有減少磷素淋失的趨勢,其中同時減少水肥可以顯著降低顆粒磷的淋失量。今后需要加強(qiáng)推廣、培訓(xùn),引導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥和灌水。在不同水肥條件下施用小麥秸稈生物炭對年均作物總產(chǎn)量及各形態(tài)磷素的淋失量無顯著影響,但對磷肥偏生產(chǎn)力影響不一致。因此,今后需要進(jìn)一步研究其他類型生物炭及其用量對褐土區(qū)冬小麥/夏玉米輪作體系的產(chǎn)量、養(yǎng)分效率及養(yǎng)分淋失的影響。

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