生物质炭输入对土壤微域特征及土壤腐殖质的作用效应研究

农田土壤有机碳矿化释放CO2是农业温室气体排放的重要途径,生物质炭因其特殊的性质对增强土壤碳截获能力及减少土壤CO2气体排放可能具有重要作用。在2种不同肥力的自然土壤中加入不同含量的生物质炭,通过对比输入生物质炭的土壤和对照土壤腐殖质含量和土壤微粒在扫面电镜及红外光谱观测下微域特征的变化,探讨生物质炭对土壤碳固定潜力的影响。结果表明,生物质炭的输入可以促进土壤腐殖质的形成,与对照相比,腐植酸、富里酸和胡敏酸含量均有所增加,有利于土壤有机碳库的稳定;此外生物质炭的添加,使土壤微域环境中粒间孔隙增多,比表面积增大,有助于促进土壤有机质的积累;提高了土壤养分,增加结合矿物质所需的元素;促进了粘粒、有机质等矿物质的形成,从而减缓了有机质的分解速率。此外,生物质炭的添加促进了碳水化合物、酯族、芳烃等有机大分子的形成,难以被土壤微生物利用。总之,生物质炭的施用对土壤碳固定潜力存在多方面的重要影响,进而对土壤有机碳截获及CO2释放产生影响。

生物质炭输入对土壤CO_2释放影响的研究

[目的]通过对比输入生物质炭的土壤和普通土壤中土壤含碳量和CO2释放量变化,分析两者的关系,研究土壤碳固定潜力。[方法]通过在自然土壤中输入不同含量的椰壳炭,研究生物质炭输入对土壤碳截留作用的影响,探讨土壤碳截留能力与CO2释放的关系。[结果]当施炭量为1%～8%时,平均每增加1%椰壳炭量,土壤有机碳量约增加5.9 mg/g,活性有机碳量约增加0.3 mg/g。施炭量1%～5%为土壤CO2释放量增加的阶段,施炭量3%～5%时土壤CO2释放量达到最大,为549 mg/m2,之后开始降低。[结论]生物质炭施用对土壤有机碳截获及CO2释放方面有重要影响,但所受影响的趋势与施炭量和试验时间有密切关系。