生物炭对丹东地区玉米农艺性状及产量的影响

梁潇 袁珺 纪金翔 杨东霞

摘    要：以丹东地区主栽玉米品种宏硕899、丹玉405为试验材料，研究玉米秸秆生物炭对玉米生长期农艺性状及产量的影响，结果表明，施炭处理后苗期各指标低于对照，且宏硕899与对照株高、单株叶面积差异显著;在大喇叭口期，两个品种株高、单株叶面积施炭处理均高于对照，且差异显著。宏硕899 施炭处理叶绿素SPAD值与对照差异不大，总值显著高于丹玉405，施用生物炭对丹玉405叶绿素SPAD值差异较大，两者相差2.1。施用生物炭后宏硕899、丹玉405的倒折率显著减少，不同程度地增加了两个品种的产量，分别增产9.79%和 39.26%。

关键词：生物炭;丹东地区玉米;农艺性状;产量;影响

文章编号：1005-2690（2021）17-0040-02       中国图书分类号：S513       文献标志码：B

生物炭作为一种新型肥料，不仅在土壤改良方面给予积极影响，而且与不同性质的土壤结合时采用不同的施用量，都会表现出不同的效果。研究表明，生物炭的添加对作物肥料的吸收具有缓释作用，将生物炭与复合肥混施可以提高作物肥料利用率[1-3]。生物炭应用于水稻、小麦、蔬菜及果树等均呈现积极作用，目前为止，生物炭对丹东地区玉米的影响效果尚未见相关报道[4-5]。

在了解前人研究的基础上，结合丹东地区土壤肥力现状，为探求生物炭在丹东地区玉米种植区的影响效果，选用两种本地区玉米主栽品种，将生物炭一次性施入土壤，调查玉米整个生育期的生长性状和产量品质的影响效果。通过测定得到相关试验数据，为后续丹东地区施用生物炭种植玉米提供参考。

1   材料和方法

1.1   试验材料与设计

试验于2019年在辽东学院种子科学与工程实训基地进行。选用当地主栽玉米品种宏硕899（A1）和丹玉405（A2），设施用生物炭（B1）与未施用生物炭（B0）两个处理，每个处理设3次重复，生物炭施用量为1 500 kg/hm2。随机区组设计，每个小区有4行，行长为4 m，行距为0.6 m，过道1 m，小区面积为9.6 m2。在播种时分为施生物炭处理与不施生物炭，复合肥以底肥在播种时一次性施入。

1.2   数据处理

本次试验是使用SPSS16.0来进行数据分析，显著性检验是使用Student.Newman-Keuls提供的q检验进行分析。

2   结果与分析

2.1   生物炭处理对玉米农艺性状的影响

由表1可知，玉米苗期株高方面，宏硕899在施用生物炭（B1）与未施用生物炭（B0）处理间差异性显著，B1处理的为31.43 cm比B0处理低10.5 cm;B1处理叶面积与B0处理叶面积差异显著，两处理相差164.86 cm2。丹玉405 B1处理的株高与B0处理无明显差异，B1处理的株高为31.03 cm，比B0处理低2.5 cm;B1处理叶面积为171.99 cm2，两处理相差26.06 cm2。玉米大喇叭口期，施用生物炭显著提高了丹玉405株高、单株叶面积，且差异显著，但施用生物炭对宏硕899株高、单叶面积影响不显著。

2.2   生物炭处理对玉米叶绿素SPAD值的影响

在大喇叭口期，宏硕899 B1处理与B0处理在叶绿素方面，变化水平波动不大，其中B1处理为61.3，B0处理61.7，比B1处理高0.4;相比之下，丹玉405 B0处理叶绿素波动较大，B1处理均值为59.8，B0处理为57.9，两者相差2.1（见图1）。

2.3   生物炭处理对玉米倒伏率的影响

根据图2可以明显看出，成熟期倒伏率变化波动很大，宏硕899 B1处理均值为14.2%，比B0少35.8%，且B0处理倒伏率呈上升趋势，最大值为75%，均值为50%，说明生物炭处理会明显降低倒伏率。丹玉405中，B1处理均值为35.8%，B0处理均值为55%，两处理相差19.2%，且B0处理倒伏率较为集中，均在50%以上。

2.4   生物炭处理对玉米产量构成因素的影响

如表2所示，宏硕899穗重、穗粒重施炭处理差异显著，其中B1处理的穗重平均值为221.13 g，比B0重9.72 g;穗粒重均值中B1比B0重15.37 g，百粒重均值B1比B0高0.59 g，穗重与穗粒重数据越高，玉米产量相对越高，而容重是单位体积的重量，反映了玉米籽粒的饱满程度，可知B1处理比B0处理容重方面大出12 g/L。丹玉405穗重、穗粒重、容重施炭处理均差异显著，且B1处理穗重与穗粒重远高于B0处理，分别高出66.16 g、59.15 g，B1百粒重为33.44 g，容重为730 g/L，均值均高于B0处理。施炭处理对玉米百粒重、穗长、穗粗、秃尖长、行粒数影响不大。

2.5   生物炭处理对玉米产量的影响

宏硕899 B1的产量为13 827.54 kg/hm2，B0的产量为12 594.42 kg/hm2，两者相差1 233.12 kg/hm2，增产幅度达到9.79%;丹玉405 B1的产量为14 673.59 kg/hm2，B0為10 536.51 kg/hm2，B1处理比B0处理明显高出4 137.08 kg/hm2，增产幅度达到39.26%。

3   结论与讨论

通过对玉米苗期生长的研究，宏硕899和丹玉405在苗期施炭处理抑制了种苗生长，发育较缓慢，在大喇叭口期开始施炭处理的玉米在农艺性状表现良好，由此可以看出，生物炭处理在苗期对玉米株高、（上接41页）

茎粗产生抑制作用。此外，播种时采用沟施处理施用生物炭，增大了玉米与生物炭的接触面积，侧面减缓了玉米生长速度[6-7]。

从产量构成因素来看，宏硕899 B1处理穗粒重比B0处理多15.37 g，百粒重高0.59 g，B1处理水分为11.1%;产量方面，比B0处理高1 233.12 kg/hm2。丹玉405B1处理与B0处理在穗粗方面达到显著性水平，B1处理容重为730 g/L，水分为12.8%，产量比B0处理明显高出4 137.08 kg/hm2。综合来看，生物炭处理对于宏硕899和丹玉405产量构成因素具有积极的促进作用，显著改善了玉米产量性状，提高玉米产量，促进籽粒饱满充实，增加有效干物质重，从而为玉米高产、稳产打下基础。

参考文献：

[ 1 ] 蒋健，王宏伟，刘国玲，等.生物炭对玉米根系特性及产量的影响[J].玉米科学，2015（4）：62-66.

[ 2 ] 唐光木，葛春辉，徐万里，等.施用生物黑炭对新疆灰漠土肥力与玉米生长的影响[J].农业环境科学学报，2011，30（9）：1797-1802.

[ 3 ] 姜琳琳，韩立思，韩晓日，等.氮素对玉米幼苗生长、根系形态及氮素吸收利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（1）：247-253.

[ 4 ] 韩瑛祚，娄春荣，王秀娟，等.生物炭还田条件下磷肥减施对玉米产量及养分利用的影响[J].玉米科学，2018，26（2）：125-130.

[ 5 ] 肖茜.生物炭对旱作春玉米农田水氮运移、利用及产量形成的影响[D].杨凌：西北农林科技大学，2017.

[ 6 ] 刘国玲.生物炭和秸秆还田对玉米生长发育和氮素吸收与利用的影响[D].沈阳：沈阳农业大学，2016.

[ 7 ] 陈德义，曹祖波，葛超，等.辽宁丹东地区玉米生产限制因素分析及对策[J].辽宁农业科学，2014（5）：45-48.