农业生产中未被植物利用的化肥通过渗透或土壤流失进入水体,是造成水体富营养化的主要原因之一,减少化肥的使用量可以有效减轻这种农业面源污染。腐植酸与生物炭均为富炭产物,由于含有巨大的比表面积和强吸附性能,可以吸附土壤中过量的氮磷。研究表明,将生物炭和腐植酸分别单独施用于农田不仅可以减少土壤氮磷的流失,还可以增加土壤养分利用率,提高作物产量,但是将两者混合施用能否起到更大的增效作用还没有人研究。本研究拟将生物炭和腐植酸同时施用到农田,分析配施使后对土壤结构和性质、化肥利用、氮磷淋失效果以及对作物生长和产量的影响,揭示生物炭和腐植酸配施对土壤改良、作物增产和化肥固持的机理,为农作物大田生产探索出一条化肥减量增效的技术措施,遏制农业面源污染的扩大。试验主要研究结果如下:1.土壤培养试验表明,生物炭的施加可以有效减少铵态氮和硝态氮的淋失量,相较于对照,最多可分别降低26%和37%;在单施生物炭的第30 d,铵态氮含量相比对照最大提高了2.4倍,氨化作用强度达到4.6倍,土壤表观硝化率降低了18%;在单施腐植酸的第30 d,铵态氮含量相比对照最大提高了2.2倍,氨化作用强度达到4.2倍,低施加量下表观硝化率降低7%;在配施处理的第30 d,铵态氮含量相比对照最大提高2.7倍,氨化作用强度达到5.5倍,土壤表观硝化率降低31%。以上结果表明,生物炭和腐植酸配施可以通过提高氨化作用,降低硝化作用,从而减少土壤硝态氮总含量,减少氮肥的流失。2.小麦盆栽试验表明,两种施加剂对于土壤不同深度的铵态氮和硝态氮残存的含量都有所提高。和对照相比,在高化肥用量下提高最明显,其中F2B3配施组合可将浅层和深层土壤中铵态氮分别最高提升至288%和91%,对土壤浅层和深层土壤中硝态氮分别最高提升至63%和40%,说明腐植酸和生物炭配施高效固持了土壤氮素,提高了土壤肥力水平。3.小麦盆栽试验表明,土壤中单施生物炭可以提高土壤含水量,减轻土壤旱情,且随着生物炭的增加,土壤含水量呈不断上升的变化趋势;土壤施加腐植酸对于提高土壤含水量效果不显著;配施处理比单独施用生物炭能更好的保持土壤水分,其中B3F3配施组合效果最好,可将小麦孕穗期土壤含水量提高7.5%。4.小麦盆栽试验表明生物炭和腐植酸单独施用或者配施均有助于土壤孔隙度的提高和容重的减少,而配施处理效果优于单独施用,在中等肥力条件下,配施处理效果最明显,土壤容重最高下降了0.38 g/cm³,土壤孔隙度最高提升了14.33%;土壤施加生物炭可以提高土壤pH值,施加腐植酸降低pH值,配施处理可平衡生物炭和腐植酸对土壤pH值的影响。5.小麦盆栽试验表明,单一腐植酸提高了﹥5 mm水稳定性团聚体含量（平均提高0.85%）、降低了﹤0.25 mm水稳定性团聚体含量（平均降低6.02%）、5⁰.25mm粒径水稳定性团聚体含量不变;单一生物炭提高了﹥5 mm水稳定性团聚体含量（平均提高1.19%）和2¹ mm水稳定性团聚体含量（平均提高3.91%）、降低了﹤0.25 mm水稳定性团聚体含量（平均降低7.89%）、5² mm和1⁰.25 mm粒径水稳定性团聚体含量不变;配施处理显著提高了﹥0.25 mm水稳定性团聚体含量、降低了﹤0.25 mm水稳定性团聚体含量（最高降低24.49%）。6.小麦盆栽试验表明,土壤中施加生物炭和腐植酸可以通过提高抽穗期小麦叶片光合作用效率、亩穗数和千粒重提高小麦亩产量,并且配施效果优于单独施用、低肥力的增效作用优于高肥力条件。在正常施肥情况下,配施组合B2F3对小麦光合作用强度改变最显著,小麦叶片的净光合速率、气孔导度、细胞间CO₂、蒸腾速率分别比对照提高了81%、75%、43%和13%。在25%、50%和100%肥料用量下,生物炭和腐植酸的配施组合可将小麦亩穗数最大提高8%、8%和3%;可将小麦千粒重量最大提高6%、4%和4%;可将小麦单位面积产量最大提高49%、20%和15%。