摘要
[目的]生物质炭作为一种新型的土壤改良材料,其增产效应已有很多报道.量化评估生物质炭对小麦产量和麦田土壤性状的影响,为生物质炭在小麦生产中应用推广奠定基础.[方法]本研究数据来源于知网、Web of Science和维普文献数据库,以"生物质炭"、"Biochar"和"小麦"为主要关键词检索文献,共获得国内外公开发表的59篇相关试验的文献和227组数据.采用整合分析方法(meta-analysis),定量分析生物质炭在不同田间管理措施、不同土壤条件、不同生物质炭特性下对小麦产量的影响及麦田土壤性状对施用生物质炭的响应.[结果]我国施用生物质炭能使小麦产量平均提高11.7％.施用生物质炭的增产效应在质地疏松的壤土(16.0％)和6.5≤pH<7.5(17.1％)的田块最显著;不同原料生物质炭的增产效果存在一定差异,木本材质(29.3％)>玉米秸秆(10.7％)>小麦秸秆(8.1％)>水稻秸秆(5.9％).不同管理措施下施用生物质炭的增产效应具有差异,雨养区(15.7％)>灌溉区(4.9％).随氮肥施用量的增加,生物质炭的增产效应逐渐降低,施氮量为0≤N<50 kg/hm2时,增产17.9％.施用生物质炭对前四季小麦增产效应显著,第四季之后,增产效应不明显,第一季(17.2％)>第三季(13.4％)>第四季(9.4％)>第二季(7.3％);生物质炭施用量为10～25 t/hm2时增产效应最大(14.9％).施用生物质炭对麦田土壤全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、有机碳、pH、土壤含水量、C/N、微生物量碳含量均有显著提高,有机碳(38.4％)含量变化最大.[结论]在不同管理措施、土壤理化性状下,施用生物质炭能显著提高小麦产量,改善土壤理化性质,但对土壤微生物量氮(SMBN)影响不显著.生物质炭的增产效应随施用后时间的延长不断减弱,其产量效应持续时间为4季作物.小麦生产过程中,生物质炭最佳施用量为10～25 t/hm2.
基金项目
国家重点研发计划项目(2018YFD0200403)
国家科技支撑计划项目课题(2015BAD23B04)
农业部公益性项目课题(201503124)
国家自然科学基金(31772389)
国家科技期刊平台
NSTL
维普
万方数据