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水稻是我国主要的粮食作物,其种植面积占我国作物播种面积的26.6%,产量占粮食总产的43.6%。随着人口的不断增长,我国的粮食缺口不断扩大,预计为满足2030年中国粮食需求,粮食产量需要在现有基础上提高40%以上。改良中低产田,提高单产是实现粮食安全的重要措施,我国目前耕地的2/3左右为中低产田,其中潜育性水稻土是中低产田的主要类型,中国大约有潜育性稻田346万hm2,占全国稻田的15.07%,占低产稻田的44.2%；西南地区现有潜育化稻田170多万hm2,占该区稻田面积的36%,通过改良潜育化土壤来提高水稻产量具有较大的潜力。如何改良潜育化稻田,充分释放水稻的潜在生产力,是目前亟待解决的问题。生物质炭(biochar)是生物质热解产生的副产物,是一类稳定的、高度芳香化的、富含碳和矿质元素的有机物质。近年来,将生物质炭作为一种土壤改良物质在国内外开展了较多研究,但是有关生物质炭对西南地区广泛分布的潜育化水稻土的改良及水稻营养研究较少,探讨生物质炭对于潜育化水稻土的改良效应及其对水稻营养生长的影响,对于提高西南地区潜育化稻田的水稻产量具有十分重要的理论和现实意义。本文采用田间试验与盆栽试验相结合的方法,研究以稻壳为原料制备的生物质炭对水稻生长、养分吸收及潜育化稻田土壤性状的影响。结果表明,施用一定量的生物质炭能够不同程度的提高水稻产量,在田间试验中施用1500kg/hm2生物质炭增产效果最佳,较不施生物质炭的对照(CK)增产9.4%；盆栽试验中以施用占土壤质量0.1%的生物质炭产量增幅最大,较不施用生物质炭增产了11.8%,增产的主要原因是提高了有效穗数和千粒重。但是过量施用生物质炭会影响水稻生长,导致水稻减产,在田间条件下施用3000kg/hm2生物质炭导致水稻倒伏减产,在盆栽试验中当生物质炭用量达到5%时导致绝产。施用生物质炭能够不同程度的提高水稻分蘖数,其中田间试验施用不同水平生物质炭对水稻分蘖数的增幅达到15%-22%,盆栽试验中施用0.1%生物质炭水稻分蘖数较CK提高了10.9%,这为水稻增产打下了基础。施用不同水平生物质炭能提高水稻干物质量的积累,在田司试验中施用1500kg/hm2生物质炭处理成熟期干物质量累积最高；盆栽试验中,0.1%生物质炭处理水稻干物质积累量最高,且各处理在拔节期至抽穗期干物质累积量最大。施用生物质炭能一定程度上提高水稻根系总量和白根比例,0.1%生物质炭处理根系活力最高,根系衰老速度也比较缓慢,但是当生物质炭用量高于0.1%后根系活力明显降低,当生物质炭用量达到1%和5%时水稻根系活力均低于不施用生物质炭的处理,从而影响水稻生长和产量。施用生物质炭,促进了各生育期水稻对氮磷钾的吸收,前期充足的养分供应有利于分蘖生长。施用不同水平的生物质炭,水稻植株在各个生物时期氮、磷、钾含量都有不同程度的提高,其中大田施用750kg/hm2、1500kg/hm2、3000kg/hm2生物质炭成熟期氮素吸收积累总量较不施生物质炭分别增加了10.0%、23.4%和12.2%,磷素积累量分别提高了9.6%、16.5%和2.9%,钾素积累量分别增加37.5%、64.8%和57.1%。盆栽试验中则以施用0.1%生物质炭氮磷钾的吸收累积最高,分别比对照增加8.0%、5.0%、12.3%。田间条件下各处理花后吸收的钾素分别占全生育期钾素累积吸收量的18.4%,25.3%,28.0%和25.6%,施用生物质炭能显著提高花后水稻对钾的吸收,水稻后期充足的钾供应为碳水化合物向籽粒的转运、提高千粒重奠定了生理基础。施用不同水平生物质炭对潜育化水稻土的pH、还原性物质、Eh、有机质、全氮、有效磷、速效钾含量产生影响。施用适量的生物质炭能提升土壤pH,降低土壤还原物质总量、提升0-20cm土层的氧化还原电位,提高了土壤有效养分的供应,为根系的生长创造了良好的土壤环境,促进了水稻的分蘖成穗和对养分的吸收,提高了稻谷产量。但是如果大量施用生物质炭,土壤pH大幅度提升,则会影响根系的生长和水稻对养分的吸收,导致水稻减产。