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秸秆生物质炭具有减缓农田土壤酸化和抑制硝化作用的双重功效

来源:      发布时间:2019-08-06 13:00:16

秸秆生物质炭能够通过表面羧基阴离子(-COO-)的质子化作用,提高土壤的pH缓冲容量和抗酸化能力。然而,高强度利用背景下农田土壤酸化速度不仅取决于土壤自身抗酸化能力,也决定于土壤的硝化产酸作用。中国科学院南京土壤研究所徐仁扣课题组时仁勇博士研究发现秸秆生物质炭具有减缓农田土壤酸化和抑制硝化作用的双重功效。

用花生秸秆炭、稻草炭和Ca(OH)2将第四纪红黏土发育的红壤的pH调至相似值,然后添加尿素进行室内培养试验,研究结果表明,与Ca(OH)2处理相比,添加稻草炭和花生秸秆炭有效抑制培养过程中土壤pH下降和交换酸的增加。生物质炭降低了土壤硝化细菌(AOB)的丰度,抑制了土壤硝化作用。相较于Ca(OH)2处理,稻草炭和花生秸秆炭处理分别使培养过程中硝化产酸量降低7.5mmol/kg和1.4mmol/kg。

另一方面,生物质炭的添加有效提高了土壤的抗酸化能力,花生秸秆炭和稻草炭分别使土壤pH缓冲容量提高32%和22%。

本研究中,花生秸秆炭以提高土壤抗酸化能力为主,而稻草炭的主要作用机制是抑制土壤硝化作用,但两种生物质炭均具有提高土壤抗酸化能力和抑制硝化作用的双重功效。研究结果近期发表在Chemosphere (2019, 234: 43-51)上。