生物质炭与有机物料配施的土壤培肥效果及对玉米生长的影响

摘要: 生物质炭作为一种多功能的土壤培肥材料被广泛应用, 但其与传统有机物料的对比及配施研究还比较少。通过盆栽试验, 研究了生物质炭与秸秆、发酵鸡粪单施及配施对壤质潮土和砂土养分含量、酶活性及玉米生长的影响, 并采用主成分分析方法对3 种有机物料的培肥效果进行综合评价。试验设6 个处理, 分别为不添加有机物料(CK)、添加生物质炭(BC)、小麦秸秆(WS)、发酵鸡粪(CM)、秸秆和生物质炭(WS+BC)、鸡粪和生物质炭(CM+BC)。研究结果表明, 各处理均增加了砂土玉米生物量和株高, 3 种有机物料的提升幅度排序为: 鸡粪>生物质炭>秸秆, 鸡粪还可增加壤质潮土玉米生物量和株高。添加生物质炭和有机物料还可提高土壤有机质含量, 其中生物质炭的提升幅度最大。此外, 3 种有机物料对土壤养分和酶活性的影响各异, 单施鸡粪分别增加壤质潮土和砂土的碱解氮22.08%和26.67%, 速效磷91.92%和53.65%, 脲酶活性40.54%和36.94%;单施生物质炭分别增加壤质潮土和砂土速效磷83.52%和89.91%, 速效钾79.38%和127.02%, 过氧化氢酶活性3.41%和11.22%, 却降低了土壤碱解氮含量, 且与鸡粪配施后会抑制鸡粪中氮的有效性; 单施秸秆分别增加壤质潮土和砂土速效钾49.48%和63.02%, β-葡糖苷酶活性51.86%和59.09%; 生物质炭与鸡粪或秸秆配施可以更均衡地提升土壤肥力。通过主成分分析和相关分析发现, 玉米生物量和株高与土壤氮、磷供应正变化的第2主成分(PC2)得分呈极显著正相关关系。因此, 3 种有机物料中, 鸡粪对土壤氮、磷含量及相关酶活性影响最大;秸秆对土壤钾以及纤维素分解相关酶影响较大, 而生物质炭对土壤肥力的提升作用更均衡, 且土壤肥力综合得分最高。秸秆或鸡粪配施生物质炭可以更全面地提高土壤肥力。