增施活性炭对土壤特性及春玉米生长的影响

本文主要通过室内土柱模拟试验研究了活性炭施入土壤后对土壤容重、土壤孔隙度等土壤物理性状，土壤入渗、蒸发、持水等水分特性，土壤养分淋溶及土柱剖面养分变化，通过盆栽试验研究了活性炭施入土壤后对春玉米生长及养分吸收的影响，旨在探索活性炭作为土壤改良剂对土壤的改良效果，进而为其在旱区农田保墒固肥中的应用提供理论依据。主要结论如下：（1）活性炭施入土壤后可降低土壤容重，短时间内活性炭降低容重的程度较小，但随着时间的推移，活性炭较对照容重降低的程度显著增大，高量的活性炭处理在施入土壤较长时间内对降低土壤容重的作用显著。同样，高量的活性炭施入土壤后对土壤孔隙度的提高有较为明显的作用。（2）少量活性炭施入土壤后能在一定程度上提高土壤入渗能力；活性炭质量分数为0.3%的处理对土壤入渗能力改善结果最优。土壤累计蒸发量随活性炭添加量的增加而减小，高量的活性炭施入土壤后对抑制土壤蒸发起到了较为明显的作用。在未培养状态下，活性炭加入土壤后均能增大土壤持水能力；经过30d自然条件下的培养后，活性炭各处理的土壤持水能力相差不大。在低吸力段活性炭质量分数为0.1%的处理表现了较好的持水能力，中吸力段，活性炭质量分数为0.9%的处理表现了较好的持水能力。（3）活性炭施入土壤后能在一定程度上抑制土壤硝态氮和有机碳随灌水向深层的淋失，且基本有随用量的增大抑制作用增大的趋势。低量活性炭处理较高量的活性炭处理在土壤表层表现出了对土壤碱解氮较强的保持吸附作用。（4）在玉米苗期，活性炭处理抑制了玉米株高和叶面积的生长及干物质的积累，随着时间的推移，活性炭处理后期生长速度较对照更快，逐步缩小与对照的差距，在拔节期末均已超过对照。活性炭质量分数为0.6%和0.9%的处理表现出了较好的增加玉米成熟期地上部干重的作用，活性炭质量分数为0.6%的处理在增加玉米籽粒重和地上部干重方面的效果较其他处理显著；在玉米苗期和拔节期活性炭质量分数为0.9%的处理叶绿素含量一直最大；土壤添加较大量的活性炭处理（活性炭质量分数为0.6%和0.9%）的净光合速率和蒸腾速率均显著高于对照。（5）高量的活性炭处理（活性炭质量分数为0.6%和0.9%）的地上部分含氮总量及地下部分全氮质量分数高于对照，其中地下部全氮质量分数与对照呈显著性差异；各处理玉米植株含氮总量除活性炭质量分数为0.3%的处理外均大于对照，且活性炭各处理土壤中残留的全氮质量分数较对照均高，表现出了较好的吸附和利用土壤养分的作用。