烟秆生物炭对贵州坝区杂交稻生长的影响_刘丹.pdf

111 贵州水稻栽培历史悠久，但受气候、品种、栽培技术等因素影响，目前全省水稻单产统计数据仅为收稿日期：2021-06-12项目基金：遵义师范学院博士基金（遵师BS201945 号）；遵义市科技局、遵义师范学院联合科技研发项目（遵市科合HZ字202011 号）；遵义市科技局、遵义师范学院联合科技研发项目（遵市科合 HZ 字202018 号）；国家重点研发计划（2018YFD0200308）；遵义师范学院“2021 年学术新苗培养及创新探索项目”培育项目（遵师 XM20211 号-8），赤水河流域动物资源保护与应用研究特色重点实验室 2021 年度开放课题（黔教合 KY 字2013111-09 号）作者简介：刘丹，男，湖北蕲春人，遵义师范学院生物与农业科技学院副教授，博士，主要从事水稻高产栽培技术研究。*通讯作者：隋常玲，女，山东乳山人，遵义师范学院生物与农业科技学院教授，博士，主要从事新型生态肥料研制与推广应用和作物高效栽培技术研究。烟秆生物炭对贵州坝区杂交稻生长的影响刘丹1,冯章丽1,娄慧婕1,隋常玲1*,邓力喜1,闫志强2,吴亚男1,胡海军3,冯博3，邹登相4,陈善兴4（1.遵义师范学院生物与农业科技学院，贵州 遵义 563006；2.贵州省农业科学院 水稻研究所，贵州 贵阳 550066；3.遵义师范学院资源与环境学院，贵州 遵义 563006；4.贵州卓豪农业科技股份有限公司，贵州 遵义 563000）摘要：为了探明烟秆生物炭对贵州坝区杂交稻生长的影响，采用大田试验，对杂交稻晶两优 534 在不同烟秆生物炭浓度下的分蘖、干物重、叶片叶绿素含量以及成熟期主要农艺性状进行分析。结果表明，施入烟秆生物炭对杂交稻晶两优 534 生长存在影响。分蘖期和抽穗期 C3 浓度的分蘖数高于对照 C0，且差异达到显著水平；齐穗期杂交稻叶片叶绿素含量变化表现为 C0 C3 C2 C1，但各处理间差异未达到显著水平；施入适量的烟秆生物炭能够增加杂交稻齐穗期的干物重，且 C1 浓度与对照C0 的叶片干重差异达到了极显著水平，茎鞘干重差异也达到了显著水平。成熟期考种数据表明，施入适量的烟秆生物炭能够增加成熟期晶两优 534 株高、一次枝梗数和千粒重，但有效穗数、穗长、二次枝梗数、穗粒数、实粒数以及结实率 6 个性状在各处理间差异未到达显著水平。研究结果将为烟秆生物炭在贵州坝区杂交稻生产中的利用提供指导。关键词：烟秆生物炭；贵州；杂交稻；生长中图分类号：S511；S156文献标识码：A文章编号：1009-3583（2023）-0111-04Effect of Biochar from Tobacco Stalk on Growth of HybridRice in Dam Area of Guizhou ProvinceLIU Dan1,FENG Zhang-li1,LOU Hui-jie1,SUI Chang-ling1*,DENG Li-xi1,YAN Zhi-qiang2,WU Ya-nan1,HU Hai-jun3,FENG Bo3,ZOU Deng-xiang4,CHEN Shan-xing4(1.School of Biology and Agricultural Science and Technology,Zunyi Normal University,Zunyi 563006,China;2.Rice Research In-stitute,Guizhou Academy of Agricultural Sciences,Guiyang 550066,China;3.School of Resources and Environment,Zunyi NormalUniversity,Zunyi 563006,China;4.Guizhou Zhuohao Agricultural Science and Technology Co.,Ltd,Zunyi 563000,China)In order to explore the effect of tobacco stalk biochar on the growth of hybrid rice in dam area of Guizhou Province,field ex-periments were conducted to analyze the tillering,dry matter weight,leaf chlorophyll content and main agronomic traits in mature stageof hybrid rice“Jing Liang-you”534 under different tobacco stalk biochar concentrations.The results showed that the application of bio-char from tobacco stalk had an effect on the growth of hybrid rice“Jing Liang-you”534.The difference in tiller number between C0and C3 at tillering stage and heading stage were significant.The variation of chlorophyll content in different treatment show that ten-dency as C0 C3 C2 C1 at full heading stage of hybrid rice,but the difference among treatments was not significant,and an ap-propriate amount of tobacco stalk biochar could significantly increase its dry matter accumulation.Furthermore,agronomic traits inves-tigation data show the application of appropriate amount of tobacco stalk biocharcould increase the plant height,primary branch numberand 1000-grain weight of“Jing Liang-you”534 atmaturity,but there were no significantdifferences in effective panicle number,paniclelength,secondary branch number,grain number per panicle,seed number,seed setting rate and yield per mu among the treatments.Theresults will provide guidance for the utilization of tobacco stalk biochar in Guizhou hybrid rice production.biochar of tobacco stalk;Guizhou;hybrid rice;growth第 25 卷第 1 期2023 年 2 月遵义师范学院学报Journal of Zunyi Normal UniversityVol.25,No.1Feb.2023 112 第 25 卷第 1 期遵义师范学院学报2023 年 2 月430kg/667m2左右，提升贵州水稻生产潜力迫在眉睫。尽管贵州水稻种植品种呈杂交稻和常规稻并存的状态，但杂交稻在丰产性和抗病性等方面较常规品种更具潜在优势1。2021 年 9 月，专家组在贵州兴义袁隆平院士商讨建立的水稻超高产试验示范基地对甬优 1540、晶两优 534、蓉 18 优 2348 等优质高产品种进行现场测产，最高亩产达 1123.87 公斤，创高产新纪录2。因此，杂交稻的研究及推广将成为贵州地区未来粮食增产的一个重要突破口。烟草是贵州传统优势农业产业。作为我国第二大烤烟产区，贵州近年来随着烟草种植面积的扩大，烤烟秸秆量也呈增加趋势。相关数据表明，2003 2012 年烤烟秸秆产生量在 26 万 35 万 t3。大量烟秆的产生对烟草行业的可持续发展提出了新的挑战。如何合理利用烟草秸秆，充分发挥烟草秸秆的价值，是当前亟待解决的生产实际问题。生物炭产业的兴起为解决该问题提出了新的思路。生物炭是由动植物残体或农林废弃物等生物质在高温低氧环境下形成的具有较大的孔隙度和比表面积的富碳产物4，作为优质的土壤改良剂已被广泛应用于土壤和农业生产领域5-8。利用烟草秸秆生产的烟秆生物质炭在提升酸性土壤pH，促进土壤有机质及全氮的积累等方面具有重要应用价值。贾孟9等对不同烟秆生物质炭施用量对高海拔烟区烤烟生长及病害发生的影响进行了分析，结果表明施用烟秆生物质炭可促进高海拔烟区烤烟烟株生长和土传病害的防控。汪瑞10等对烟秆炭对白及连作地的改良效果进行了研究，结果表明施加烟秆炭对白及连作土壤具有较好的改良效果，对白及生长有较好的促进作用。然而，至今为止，尚未见到烟秆生物炭在杂交稻上的应用研究。基于此，本研究以贵州毕节生产的烟秆生物炭为原料，对杂交稻晶两优 534 在贵州坝区生长情况进行调查，研究结果旨在为烟秆生物炭在贵州杂交稻生产中的应用提供理论参考。1 材料与方法1.1 试验材料试验选用的水稻品种是近年来大面积推广应用的杂交稻品种晶两优 534。选用的烟秆生物炭由贵州金叶丰农艺科技有限公司生产提供，其主要性状为：pH为 9.18，C含量 48.30%，N含量为 1.5%，全磷含量 2.38g/kg，全钾含量 24.37g/kg。1.2 试验设计设置 4 个烟秆生物炭施入浓度梯度分别为 C0（0t/hm2），C1（5t/hm2），C2（10t/hm2），C3（20t/hm2），在秧苗移栽前整田时，均匀撒于稻田。稻田施肥氮、磷、钾用量分别为：尿素225kg/hm2，磷酸二铵150kg/hm2，硫酸钾肥料 200kg/hm2；施入方式分为基肥（氮肥 40%，磷肥 100%，钾肥 50%）、返青肥（氮肥 20%）和穗肥（氮肥40%，钾肥50%），其他田间栽培管理同当地一般生产田。试验于 2020 年正季种植，在贵州卓豪农业科技股份有限公司沐恩寺基地开展。稻田土质为灰壤，土壤肥料中等。土壤理化性质为：pH值为 8.11，土壤有机质含量 28.12g/kg，碱解氮162.43mg/kg，速效磷 10.3mg/kg，速效钾 112mg/kg。采用秧盘育苗移栽的种植方式，2020 年 4 月 20日播种，6 月 10 日移栽，10 月 25 日收获。采用机插秧，插秧规格为 30 cm20cm，每穴 3 5 苗。试验选用四块连片的田块进行，田块面积分别为 133.4m2、400.2 m2、200.1m2、133.4m2。1.3 试验测定内容与方法大田移栽后，固定 10 穴，于分蘖期、抽穗期调查分蘖数。于齐穗期在各处理的小区内连续选择 4 穴，利用 SPAD-502 plus 叶绿素仪测定水稻倒一叶上部的SPAD值，3 次重复，取平均值作为SPAD测定值。于齐穗期在各处理小区内，连续选择 3 穴带回实验室。按照叶、茎鞘和穗三部分进行剥离分开，装入信封，置于烘箱，先 105杀青 30min，再 80烘干至恒重称重。于成熟期在田间连续选择 5 穴测量株高，计算平均值。在小区里取中间行连续 3 株，剪下所有穗，选取有代表性的 5 个穗，风干至恒重后，进行穗部性状调查。性状调查参照 水稻种质资源描述规范和数据标准11的方法。调查指标包括有效穗数、穗长、一次枝梗数、二