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生物黑炭是由生物质在缺氧的条件下,经高温裂解所产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素的固态物质。近年来,生物黑炭以其优良的环境效应和生态效益成为各学科研究的前沿热点。本研究在山西省忻州市进行,选取了常规施肥和调控施肥(减氮增磷)两种施肥模式,利用静态箱气相色谱法对春玉米农田土壤N2O、CO2和CH4三种温室气体排放通量进行了观测,研究不同施肥模式下施用生物黑炭对土壤性质、玉米生长以及土壤温室气体排放的影响,探讨了生物黑炭对雨养旱地改良效果和旱地温室气体减排措施。主要研究结果如下：1.在不同施肥模式下施用生物黑炭对土壤理化性质均有影响。生物黑炭能显著提高土壤保水性能、养分含量,而降低40t/hm2(C2)处理的土壤容重。在常规施肥模式下,与未施生物黑炭(C0)比较,施20t/hm2(C1)和40t/hm2(C2)生物黑炭处理的土壤有机碳增加了48.0%～102.1%,土壤全氮增加了9.9%～12.9%,土壤速效磷增加了22.6%～44.9%；在调控施肥模式下,土壤有机碳增加了33.6%～89.5%,土壤全氮增加了4.2%～13.2%,土壤速效磷增加了98.6%～104.9%；两种施肥模式下,生物黑炭对土壤碱解氮均无影响。2.施用生物黑炭处理的玉米成熟期株高、穗位高及千粒重均有提高的趋势。在两种施肥模式下,施20t/hm2(C1)和40t/hm2(C2)生物黑炭处理较未施生物黑炭(C0),玉米产量分别增加10.32%～12.92%和11.99%～16.84%,进一步分析发现,玉米籽粒产量受土壤有效磷含量的制约。3.施用生物黑炭与调控施肥能显著降低对土壤N2O排放。在常规施肥条件下,与未施生物黑炭(C0)相比,施20t/hm2(C1)和40t/hm2(C2)生物黑炭处理的N2O排放总量分别显著降低34.35%和37.95%；在调控施肥模式下,施20t/hm2(C1)和40t/hm2(C2)生物黑炭处理的N2O排放总量较未施黑炭处理(C0)有减少趋势。此外,在未施黑炭水平(C0)下,调控施肥的N2O排放量较常规施肥降低70.4%。4.生物黑炭与调控施肥能显著降低土壤GWP与GHGI,在常规施肥下,与未施生物黑炭(C0)相比,施20t/hm2(C1)和40t/hm2(C2)生物黑炭处理的GWP和GHGI显著降低34.83%～39.51%和40.07%～45.39%。在调控施肥下,用量为20t/hm2(C1)和40t/hm2(C2)生物黑炭处理较未施生物黑炭(C0)处理,GWP和GHGI有降低的趋势。此外,研究还得出,在未施黑炭水平(C0)下,调控施肥的GWP和GHGI较常规施肥分别降低70.38%和73.91%,这说明在不降低产量的前提下,调控施肥模式(减氮增磷)能减少温室气体的排放,它可以作为旱地玉米农田温室气体减排措施之一。