化肥配施菌剂与生物炭对麦玉轮作产量、土壤肥力及N_(2)O排放的影响OA

为解决过量施肥造成农田土壤严重退化,并导致大量温室气体排放的问题,基于2023—2024年华北平原田间定位试验,通过静态箱-气相色谱法监测了土壤N_(2)O排放通量,综合分析不施肥(CK)、常规施肥(FP)、常规施肥+复合菌剂(NM)、常规施肥+生物炭(NC)和常规施肥+生物炭基菌剂(NCM)5个处理下,作物产量、土壤理化性质及土壤N_(2)O排放的差异。结果表明,与FP处理相比,化肥配施(NM、NC和NCM)处理均显著提高了麦玉轮作系统单季和周年作物产量及氮肥农学利用率(P<0.05);玉米、小麦和周年产量增产幅度分别为15.0%~25.9%、8.0%~16.5%和12.5%~22.6%。3种化肥配施处理均导致土壤pH值升高,NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量降低,其中NC和NCM处理还表现出土壤容重下降的趋势;化肥配施处理有效提升了土壤养分含量,尤其是NCM处理较FP处理显著提高了土壤有机质、全磷、速效磷、全钾、速效钾以及碱解氮的含量。化肥配施处理显著降低了麦玉轮作系统土壤N_(2)O的周年排放量;NM、NC和NCM处理的土壤N_(2)O周年排放总量较FP处理分别显著降低13.9%、30.2%和38.6%。周年作物产量、N_(2)O排放量与土壤性质理化指标相关性分析结果表明,作物产量与土壤中全氮、碱解氮的含量显著正相关(P<0.05),与土壤中全磷、速效磷、速效钾的含量极显著正相关(P<0.001);土壤N_(2)O排放量与土壤铵态氮、硝态氮的含量极显著正相关,与土壤容重显著正相关。生物炭基菌剂主要通过调控土壤容重和养分含量间接影响作物产量和土壤N_(2)O排放量。化肥配施生物炭基菌剂能显著提高土壤肥力和作物生产力,同时减少土壤N_(2)O排放,可为华北地区粮食作物清洁生产提供有效的施肥管理策略。