《Agrosystems, Geosciences & Environment》：Participatory evaluation of biochar-based fertilizer application: Effects on soil properties, yield, and yield components of bread wheat in acidic Nitisols
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本研究通过参与式田间试验系统评估了生物炭基肥料（BBF）在埃塞俄比亚酸性尼蒂土壤（Nitisols）中对土壤理化性质及面包小麦（Triticum aestivum）生产力的影响。结果表明，BBF与50%推荐氮肥（RN）配施可显著改善土壤pH值、有机碳（OC）及全氮（TN）含量，并提高小麦籽粒产量（强酸性条件下增产达49%）。该集成施肥策略为酸性土壤可持续管理提供了有效途径，兼具环境与农业协同效益。
研究背景与意义
面包小麦（Triticum aestivum）是全球重要的粮食作物，但埃塞俄比亚的小麦平均产量（3.4 t ha?1）低于世界平均水平（3.63 t ha?1），主要受土壤酸化、土地退化及肥力下降制约。该国超过43%的耕地存在酸化问题，其中近三分之一属强酸性土壤，严重限制养分有效性及作物产量。生物炭基肥料（BBF）作为生物炭与有机肥（如蚯蚓粪）的复合物，因其能改良土壤结构、提升养分保持力及中和酸性，近年来被视为酸性土壤修复的有潜力方案。
材料与方法
研究于2024年主作物季在埃塞俄比亚锡达马州的Hula和Teticha地区开展，选取18个农户田块作为重复试验点。试验设置三种处理：单施BBF、BBF+50%推荐氮量（46 kg N ha?1）及100%推荐氮量（92 kg N ha?1），采用随机区组设计。BBF由咖啡壳生物炭与蚯蚓粪按1:2干重比混合制成。土壤按初始pH值分为强酸性（pH 5.1–5.5）、中度酸性（pH 5.6–6.0）和轻度酸性（pH 6.1–6.5）三个等级，分别评估处理后土壤理化指标及小麦农艺性状。
结果与分析
土壤化学性质改善
BBF与50%氮肥配施处理在所有酸度水平下均显著提升土壤pH（平均从5.2升至5.4）并降低交换性酸度（EA），尤其在强酸性土壤中EA降幅达63%。同时，该处理显著提高土壤有机碳（OC）和全氮（TN）含量，其中强酸性土壤OC和TN分别达3.1%和0.27%，优于单施化肥处理。有效磷（av. P）在配施处理下也呈现增加趋势，表明BBF缓解了酸性土壤中的磷固定。
土壤物理性质优化
单施BBF使土壤容重降低6.4%，孔隙度提高7.0%，体积含水量增加47.5%。BBF与50%氮肥配施亦显著改善土壤持水性，证实其增强土壤结构及抗旱能力的作用。
小麦产量及构成要素
BBF+50%氮肥处理在不同酸度条件下均获得最高籽粒产量，强酸性、中度酸性和轻度酸性土壤中分别较100%氮肥处理增产49%、25.9%和17.5%。同时，该处理下小麦株高、穗长及收获指数均显著提升，表明养分利用效率改善。主成分分析（PCA）显示，籽粒产量与土壤OC、TN及av. P呈正相关，与EA负相关，进一步验证BBF通过改善土壤健康促进产量的机制。
农户参与评价
通过田间日活动收集的农户反馈表明，90%的参与者认为BBF+50%氮肥处理的小麦长势优于单施化肥，其中63%评价植株高度为“优等”，证实该策略的实用性与接受度。
结论与展望
BBF与50%推荐氮肥配施可同步实现酸性土壤改良与小麦产量提升，尤其适用于强酸性至中度酸性土壤。然而，本研究仅为单季试验结果，未来需通过多季节、多地点试验验证其长期效应及经济可行性，以推动该技术在大尺度酸性土壤管理中的应用。
（注：全文内容严格依据原文数据及结论缩编，未添加未提及信息。）
