Effects of Straw Returning and Biochar Application on Yield and Nitrogen Use Efficiency of Wheat-maize Rotation

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0732

Abstract

Abstract:

To provide guidance for fertilization and grain production on yellow cinnamon soil, straw returning combined with biochar applying was employed to exam the effect on grain yield and nitrogen utilization efficiency in winter wheat-summer maize rotation system. The experiments were conducted with CK (no fertilization), B (only biochar), NPK (nitrogen fertilizer, phosphate fertilizer, potassium fertilizer), NPKS (NPK + straw returning), NPKB (NPK + biochar) and NPKBS (NPKS + biochar), to analyze the effects of different treatments on crop yield, nutrient content and nitrogen utilization efficiency. The results showed that straw and biochar combined with chemical fertilizer could significantly increase grain number per spike, yield, soil available nitrogen and total nitrogen contents, and the nitrogen accumulation in the plant and the grain, and improve the nitrogen use efficiency significantly; the effect of the fertilization on winter wheat was better than that on summer maize, the nitrogen utilization in reality was 17.72%-37.43% higher than of current season, and the NPKBS showed the best effects on the nitrogen efficiency. To sum up, chemical fertilizer combined with biochar and straw could significantly improve crop yield and nitrogen use efficiency.

Key words: straw returning, biochar, winter wheat-summer maize, nitrogen utilization efficiency, yield

CLC Number:

S512.1
S513

Fu Mengxue, Wu Mingyu, Han Bibo, Zhang Qian, Han Yanlai, Tan Jinfang, Li Peipei, Zhang Tao, Li Hui. Effects of Straw Returning and Biochar Application on Yield and Nitrogen Use Efficiency of Wheat-maize Rotation[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(8): 89-96.

Figures/Tables 10

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处理	N	P₂O₅	K₂O	S	B
CK	0	0	0	0	0
NPK	180	90	75	0	0
NPKS	117	90	75	9000	0
B	0	0	0	0	4500
NPKB	180	90	75	0	4500
NPKBS	117	90	75	9000	4500

处理	N	P₂O₅	K₂O	S	B
CK	0	0	0	0	0
NPK	180	90	75	0	0
NPKS	117	90	75	9000	0
B	0	0	0	0	4500
NPKB	180	90	75	0	4500
NPKBS	117	90	75	9000	4500

处理	冬小麦		夏玉米
处理	公顷穗数/10⁴个	穗粒数/粒	千粒重/g	穗粒数/粒	千粒重/g
CK	528.59c	38.53b	47.97a	414.24c	297.44a
NPK	643.03b	38.15b	45.95b	541.87b	304.81a
NPKS	669.01ab	40.30a	46.13b	580.26ab	301.27a
B	517.26c	32.23c	48.02a	423.45c	301.35a
NPKB	672.99ab	39.02b	46.17b	573.93ab	302.35a
NPKBS	683.68a	40.42a	46.19b	624.58a	298.41a

处理	冬小麦		夏玉米
处理	公顷穗数/10⁴个	穗粒数/粒	千粒重/g	穗粒数/粒	千粒重/g
CK	528.59c	38.53b	47.97a	414.24c	297.44a
NPK	643.03b	38.15b	45.95b	541.87b	304.81a
NPKS	669.01ab	40.30a	46.13b	580.26ab	301.27a
B	517.26c	32.23c	48.02a	423.45c	301.35a
NPKB	672.99ab	39.02b	46.17b	573.93ab	302.35a
NPKBS	683.68a	40.42a	46.19b	624.58a	298.41a

处理	冬小麦		夏玉米
处理	公顷穗数/10⁴个	穗粒数/粒	千粒重/g	穗粒数/粒	千粒重/g
是否施生物炭(B)	NS	^***	NS	NS	NS
施肥(T)	^***	^***	^***	^***	NS
B × T	NS	^***	NS	NS	NS