田间自然陈化生物炭组成特征及对黑土有机碳的影响

摘要

为探讨生物炭田间自然陈化与土壤有机碳的相互作用机制,采用田间原位埋置尼龙袋法,研究了生物炭田间自然陈化0,30,90,180,360,720 d后,其自身结构特征及其类腐殖质组成的变化,以及对黑土有机碳及其腐殖质组分的影响。结果表明:生物炭陈化至720 d,其碳和氮含量较0 d显著增加,生物炭的氧化度和芳香性下降,脂族性提高,其类胡敏酸含量提高65.64%。通过对埋置生物炭袋处理(BCT)下方的土壤进行分析,与未埋置生物炭袋的对照处理(ck)的土壤相比,BCT处理土壤总有机碳(SOC)含量在720 d比ck土壤明显提高25.53%,土壤胡敏酸(HA)提高46.12%,胡敏素(HM)提高33.83%;而且,对于BCT处理而言,SOC、HA以及HM含量在720 d时较0 d显著增加17.33%,24.42%,31.88%;另外,BCT处理土壤的PQ值在720 d时明显高于ck处理。综上,田间自然陈化720 d的生物炭对土壤有机碳和氮素具有一定的富集效应,提高了土壤有机碳含量及其腐殖化程度,改善了土壤有机质品质,提升了土壤质量与肥力。