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生物炭是生物质在相对低温,缺氧或低氧环境中经热裂解过程形成的固体产物,具有较大的孔隙度、比表面积和表面电荷,和较强的非生物和生物稳定性;近年来关于生物炭在农田土壤改良、温室气体减排及土壤碳封存方面的研究越来越多。本论文通过田间小区试验,研究生物炭的施用对陕西关中地区塿土的耕层土壤含水量、土壤pH值、土壤容重和土壤有机碳、速效养分含量的影响,以及小麦群体叶面积指数(LAI)、净光合速率(Pn)和产量对此的响应。试验设不施生物炭(CK)、生物炭施用量1000kg·hm~2(T1)、5000kg·hm~2(T2)、10000kg·hm~2(T3)、20000kg·hm~2(T4)5个处理,3次重复,各处理小区随机区组排列,小麦生育期定期采样(分蘖期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期)。结果表明:(1)小麦生育期内,不同处理耕层土壤含水量随生物炭施用量提高呈先降低后升高趋势,T4最高,T2最低;土壤pH值处理间未表现出显著性差异,不同处理土壤容重CK>T1≧T2>T3>T4;(2)不同处理土壤有机碳含量随生物炭施用量提高而上升,T4>T3>T2>T1>CK;土壤碱解氮和有效磷含量均随着生物炭施用量的增大呈先增加后降低趋势,处理T1最高,T4和CK最低;土壤速效钾含量T4>T3>T2>T1>CK;(3)在灌浆期,不同处理小麦群体LAI表现为T1、T2分别比CK降低17.51%、18.63%,T1<T3;小麦群体Pn表现为T1、T2、T3、T4分别比CK增加16.01%、12.43%、10.75%、7.05%,T4<T1;(4)不同处理穗数T1最大,T2、CK其次,T4与T3最小,但处理间显著未达到显著性水平;每穗粒数CK最大,T1、T2其次,T4与T3最小,CK显著高于其他处理;千粒重T2显著高于T1、T3,T1、T3又显著高于T4、CK;实测产量,T1最大,T2、CK其次,T3与T4最小,且处理间差异达到显著性水平。综上,在本试验条件下,生物炭施入土壤后,土壤pH处理间无显著性差异,土壤容重随生物炭施用量的上升而逐渐降低;生物炭的高施用量比低施用量有利于提高耕层土壤含水量、土壤有机碳和速效钾的含量;而在低施用量条件下耕层土壤碱解氮和有效磷的含量显著增加;在生物炭低施用量条件下小麦实测产量较高。生物炭高施用量施入土壤后可能一方面通过增大土壤孔隙度增加了土壤含水量,促进小麦群体叶面积指数,另一方面引起了土壤中氮磷有效养分的固定,不利于小麦群体的光合作用:而在低施用量下表现与此相反,综合表现为低施用量比高施用量利于小麦生产。生物炭与土壤的相互作用是一个长期的过程,研究生物炭施用量对塿土的耕层土壤含水量、有机碳和速效养分含量的影响,进而对小麦群体生长的影响还需进行长期的田间定位试验。