【摘 要】
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水稻在我国粮食生产中占据重要地位,是我国主要的粮食作物之一。稻田土壤酸化、肥料利用率低等土壤质量问题严重制约着我国双季稻的持续稳定高产,因此,探究如何提高我国稻田土壤质量具有重要意义。近些年,生物炭作为一种酸性土壤理想的改良剂被广泛研究,然而关于南方双季稻田的应用研究较少。为此,本研究通过3年的田间试验,探究了不施氮（N0）和施氮（N1）条件下一次性配施不同用量生物炭（B0:0 t/hm~2、B1
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31601833）； 国家重点研发计划项目（2017YFD0301605）；
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水稻在我国粮食生产中占据重要地位,是我国主要的粮食作物之一。稻田土壤酸化、肥料利用率低等土壤质量问题严重制约着我国双季稻的持续稳定高产,因此,探究如何提高我国稻田土壤质量具有重要意义。近些年,生物炭作为一种酸性土壤理想的改良剂被广泛研究,然而关于南方双季稻田的应用研究较少。为此,本研究通过3年的田间试验,探究了不施氮（N0）和施氮（N1）条件下一次性配施不同用量生物炭（B0:0 t/hm~2、B1:20 t/hm~2、B2:40 t/hm~2）对双季稻产量形成、土壤理化性质、氮素吸收和稻田温室效应的影响。为进一步明确施用生物炭的后效,2019年于常规施肥小区中增设了新施生物炭处理（F表示新施,FB1、FB2）,对比分析了2019年新施生物炭与2017年施用的生物炭（B1、B2）在对水稻生长发育和土壤理化性质影响上的差异。主要研究结果如下:1、氮肥配施生物炭能够显著增加2017年早、晚稻产量,但对2018、2019年早、晚稻均无增产趋势。方差分析表明,施用氮肥与生物炭（C×N）对早、晚稻产量无显著互作效应,而施用生物炭与年份（C×Y）对早、晚稻产量存在显著的互作效应。施用生物炭显著增加2017年早、晚稻氮素吸收量,对2018、2019氮素吸收量均无增加趋势。施用生物炭能够在不同程度上增加土壤全氮、有机碳、p H和速效钾含量。2、2019年新施生物炭（FB1、FB2）与2017年施用的生物炭（B1、B2）均能够显著提高土壤有机碳、p H和速效钾含量,但2017年施用的生物炭增幅均低于新施生物炭。与对照相比,新施生物炭能够显著提高早、晚稻产量与地上部干物质量,而2017年施用的生物炭对早、晚稻产量与地上部干物质量均无显著提升。新施生物炭能够显著增加早、晚稻磷素与钾素吸收量,而2017年施用的生物炭对早、晚稻磷素吸收量无显著性影响,仅B2显著提高了晚稻钾素吸收量。综上,2017年施用的生物炭对促进水稻生长发育和土壤肥力的提升效果均低于新施生物炭。3、施用生物炭能够显著降低双季稻生育期内稻田综合温室效应（GWP）和温室气体强度（GHGI）。施氮与不施氮条件下,施用生物炭均能够显著降低CH4累积排放量25.9%～41.0%;氮肥的施用对CH4累积排放量无显著性影响,但显著增加了N2O累积排放量。在施氮条件下,施用生物炭能够显著增加稻田N2O累积排放量,与N1B0相比,N1B1、N1B2处理N2O累积排放量分别增加109.93%、106.54%。各处理综合温室效应由大到小依次为N1B0＞N0B0＞N0B2＞N1B1＞N1B2,与单施氮肥相比,氮肥与生物炭配施对缓解南方双季稻田综合温室效应效果最优。
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