【摘要】：針對(duì)東北黑土區(qū)坡耕地水土流失嚴(yán)重,農(nóng)業(yè)用水量不足的問(wèn)題,研究生物炭對(duì)該地區(qū)的水土保持及作物增產(chǎn)效應(yīng),并尋求最優(yōu)生物炭施用量。2015年,以黑龍江農(nóng)墾北安分局紅星農(nóng)場(chǎng)3°坡耕地為研究對(duì)象,研究不同生物炭施用量對(duì)大豆生育期土壤水分動(dòng)態(tài)、表徑流、土壤侵蝕、產(chǎn)量和作物水分利用效率的影響。結(jié)果表明,生物炭對(duì)坡耕地水土保持及大豆節(jié)水增產(chǎn)有較好的效果,其中對(duì)于水土保持方面,生物炭施用量越高,水土保持效果越好;而對(duì)于大豆產(chǎn)量與水分利用效率方面,則生物炭施用量為75 t/hm~2的處理效果最為明顯。
【圖文】：

哪昃讀骱湍暉寥狼質(zhì)戳顆判?均為:T5＜T4＜T3＜T2＜T1。與T1相比，T2、T3、T4和T5的減流率分別為0．91%、1．42%、2．17%和2．24%，減沙率分別為0．83%、1．52%、2．01%和2．20%，不同的生物炭用量處理均有一定的蓄水保土效果。主要原因是雨水降落地面后，部分雨水會(huì)滲入土層，當(dāng)水分下滲至土壤飽和時(shí)才會(huì)產(chǎn)生地表徑流。生物炭對(duì)土壤的改良作用一方面提高了土壤吸滲能力，加快雨水下滲速度，另一方面生物炭提高了土壤持水能力，增加了土壤的蓄水量，從而減少了地表徑流的形成和泥沙的流失，達(dá)到了蓄水減流保土的效果。通過(guò)圖1可以直接看出，隨著生物炭施加量的增加，試驗(yàn)小區(qū)的年徑流量及年土壤侵蝕量都隨之減少，說(shuō)明在施加生物炭0～100t/hm2時(shí)，年徑流及年土壤侵蝕量與生物炭施加量呈遞減關(guān)系。但是，當(dāng)生物炭施加量超過(guò)75t/hm2以后，隨著生物炭施加量的增加，，年徑流和年土壤侵蝕量的減少趨勢(shì)逐漸變緩。主要可能因?yàn)樯锾抠|(zhì)輕多孔及斥水性的特點(diǎn)，導(dǎo)致隨著生物炭施加量的提高，土壤密度降低，孔隙度增加，表層土壤疏松，一旦遭遇大暴雨，表層土壤持水能力降低更容易被雨水沖刷侵蝕，促進(jìn)徑流的形成，同時(shí)形成的徑流也會(huì)促進(jìn)表層土顆粒及生物炭的流失，提高了次降雨徑流量和土壤侵蝕量。但是試驗(yàn)期暴雨及以上強(qiáng)度降雨次數(shù)較少，對(duì)年徑流及土壤侵蝕量影響較校表2不同生物炭用量的年徑流量和年土壤侵蝕量處理年徑流量/mm較T1徑流減少量/mm減流率/%年土壤侵蝕量/(t·km－2·a－1)較T1侵蝕減少量/(t·km－2·a－1)減沙率/%T182．59－－42．21－－T281．840．750．9141．860．350．83T381．421．171．4241．570．641．52T480．81．792．1741．360．852．01T580．741．852．2441?

圖2不同生物炭用量的土壤含水量垂直變化圖3不同生物炭用量的0～100cm土壤儲(chǔ)水量和降雨量有所降低。分析原因:生物炭可以降低土壤密度，增加土壤孔隙度，自身攜帶并吸附大豆生長(zhǎng)所需要的大量元素并通過(guò)蓄水減流效應(yīng)減少水土流失，保護(hù)土壤環(huán)境，為大豆生長(zhǎng)提供更多的水分和養(yǎng)分。然而生物炭呈堿性，施入土壤會(huì)增加土壤pH值，當(dāng)土壤pH值過(guò)高時(shí)會(huì)抑制大豆生長(zhǎng)，反而會(huì)引起大豆減產(chǎn)。表3不同生物炭用量的大豆產(chǎn)量及構(gòu)成要素處理單株莢數(shù)/個(gè)單株粒數(shù)/粒百粒質(zhì)量/g產(chǎn)量/(kg·hm－2)T134a73a17．54a2200T242b98b18．27ab2383T345b118c19．43c2800T452cd146de19．47c2850T542b106bc18．55b27002．3不同生物炭施加量的水分利用效率不同生物炭施加量的水分利用效率受產(chǎn)量和耗水量的共同影響，如表4所示。不同生物炭施加量小區(qū)水分利用效率的排列順序?yàn)門4＞T3＞T5＞T2＞T1，各施加生物炭小區(qū)的水分利用效率都高于T1，且生物炭施加量為75t/hm2的處理水分利用效率最高，證明了施加適量生物炭可有效提高大豆水分利用效率，而施用量過(guò)多時(shí)作用效果會(huì)明顯降低。表4不同生物炭用量的水分利用效率處理生育期降雨量/mm播種期1m土壤儲(chǔ)水量/mm收獲期1m土壤儲(chǔ)水量/mm生育期徑流量/mm生育期耗水量/mm水分利用效率/(kg·m－3)T1329．5313．35284．8782．59275．397．989T2329．5307．89292．2581．84263．319．050T3329．5308．58293．8081．72262．5610．664T4329．5308．71295．2480．86262．1110．873T5329．5308．18296．6080．93260．1510．3783結(jié)論(1)施加生物炭能夠改良土壤理化性質(zhì)，減少水土流失，具有一定的蓄水保土作用。且在0～100t/hm2的生物炭施用量范圍內(nèi)，生

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