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生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

作  者:
张海晶;王少杰;田春杰;罗莎莎
单  位:
吉林农业大学资源与环境学院吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室;中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室
关键词:
生物炭;土壤性质;生态化学计量学;腐殖化指数;碳库管理指数;
摘  要:
以典型东北黑土为研究对象,连续3年(2016—2018)开展田间定点试验,研究生物炭施用量0、10、30和50 t hm-2(分别简称为B0、B10、B30和B50)对黑土理化性质和溶解有机质(DOM)含量及其光谱特性的影响。结果表明:与B0处理相比,施用生物炭显著提高玉米产量、土壤饱和导水率和DOM的生物利用度,显著降低土壤DOM的腐殖化指数;B10处理显著降低激发波长为355 nm时,发射波长为440~470 nm范围内最大荧光强度(Fn(355))和有色溶解有机质,降幅分别达18.7%和33.1%;而B30处理显著增加活性有机碳含量、碳库管理指数以及速效磷含量,增幅分别达35.6%、36.5%和39.9%。此外,B50处理显著提高土壤电导率、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性以及(LAP+N-1,4-乙酰葡糖胺糖苷酶)/碱性磷酸酶比值,增幅分别为21.7%、22.7%和27.3%。总之,适当施用生物炭(即在本研究区域施用10~30 t hm-2)可以通过改善土壤透水性和碳有效性,提高作物产量和土壤质量,并且降低DOM芳香度和腐殖化程度,提高DOM活性;而过量施用生物炭(即在本研究区域施用50 t hm-2)则可能增加土壤盐分含量,促进氮素转化和限制土壤磷矿化。

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