基于不同施肥模式添加生物炭后菜地土壤CO2释放特征及不同形态碳含量变化

摘要

[目的]研究4种常规施肥模式下,添加生物炭后菜地土壤(褐潮土)CO2释放量、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(SMBC)含量的变化,阐明添加生物炭对土壤CO2释放及不同形态碳的影响.[方法]采用室内恒温好氧培养-气象色谱测定方法,在不施肥(CK)、施有机肥(M)、施化肥(F)、有机无机混施(M+F)4种模式下投入2％和4％(质量比:生物炭/土壤干重)生物炭,定期采集气样和土样,分析土壤CO2的释放量及DOC、SMBC含量的动态变化,并分析DOC、SMBC含量变化与CO2释放量变化之间的相关关系.[结果]在F和M+F基础上,添加生物炭处理的土壤CO2释放速率在培养前期(2-8 d)显著高于未添加生物炭处理,而在10-60 d,二者CO2释放速率无显著差异;在CK和M基础上,添加与未添加生物炭处理在整个培养期间CO2释放速率没有显著差异.在CK基础上,添加2％和4％生物炭后CO2累积释放量分别为2 839和3 272 mg·kg-1,与CK (3 134 mg·kg-1)相比均无显著差异;而在F和M+F基础上,添加2％和4％生物炭后CO2累积释放量均显著提高,分别提高20.6％和19.8％、29.9％和40.7％.相关分析表明,未添加生物炭处理DOC、SMBC含量与CO2释放量之间无相关关系,而添加生物炭处理DOC、SMBC含量与CO2释放量极显著相关.[结论]将生物炭单独投入未施肥土壤中,土壤CO2排放量未出现明显增加或降低;在有机肥基础上添加生物炭,土壤CO2排放量随着生物炭投入量的增加而增加;在化肥、有机无机配施基础上添加生物炭后,土壤CO2排放增加比例最高.