添加生物质炭对红壤水稻土有机碳矿化和微生物生物量的影响.pdf

土壤(Soils)，2012，44(4)：570—575 添加生物质炭对红壤水稻土有机碳矿化 和微生物生物量的影响① 匡崇婷1， 江春玉2， 李忠佩’， 胡 锋‘ (1南京农业大学资源与环境科学学院．南京2100951 2 I-壤与农业可持续发展困客重点实验窀(中国科学院南京上壤研究所)。南京210008) 摘要：通过窄内培育试验。研究了添加牛物顷炭对江眄红壤水稻：j：仃机碳矿化和微牛物生物量碳、氮含量的影响。结 果表明：红壤有机碳矿化速率在培育第2天达最人值后迅速降低．培养7天后下降缓慢并趋于平稳：添加生物质炭降低了土壤 柯机碳的矿化速率和累秋矿化量，培养结束时，不加牛物质炭的对照处坪中秆机碳的累秋矿化量分别比添加O．5％和1．O％牛物 质炭的处理高10．0％和10．8％。此外，牛物质炭的加入显著提高了I-壤微生物牛物量．添加O．5％牛物质炭处理的l：壤微生物牛 物量碳、氮含量分别比对照高111．S％一250．6％和11．6010一97，60／0，添加1．O％生物质炭处理的lt壤微牛物q三物量碳、氮含量分别 比对照高58．9％一243．6％和55．9／0一110．4％。1114处理中．干早的水分条件下(40％田『uJ持水量)微牛物尘物量要高于湿润的 水分条件(70％田问持水量)。同时．添加O．5％和1．0％的牛物质炭使l：壤代谢熵分别降低2．4％和26．8％，微生物商减少了43．7％ 和3I．7％． 关键词： 红壤：牛物质炭；自_帆碳：矿化：微牛物牛物量 中图分类号：S154 生物质炭(biochar)是由有机物料在厌氧条件下有机碳矿化无显著影响{II13J。Steinbeiss等19I发现添加 低温热解产生的含碳丰富的固态物质，是黑碳(black 葡萄糖源的生物质炭促进了一个供试土壤中C02呼吸 carbon)的一种存在形式。生物质炭孔隙结构发达、比量的增加，而对另一供试土壤呼吸没有影响。Hilscher 表面积巨大、带负电荷多、高度芳香化、具有很强的 等fj4】发现在瑞士壤质士中添加松木源的生物质炭土壤 吸附特性和高度的稳定性【lJ。基于以上特性，添加生 呼吸没有增加，而添加草源的生物质炭则有机碳矿化 物质炭对土壤性质和功能的影响日益受到关注，成为 目前的一个研究热点。生物质炭被认为是土壤改良的 类的炭对两种类型土壤中有机碳矿化的影响，结果显 理想材料，大量研究表明添加生物质炭可以增加土壤 示约1／3处理的土壤中有机碳矿化增强，l，3处理有机 有机碳的水平、提高土壤肥力12J、促进土壤团聚体的形碳矿化减少，另外1／3处理有机碳矿化没有发生变 成13l、吸附污染物和激素f451、为植物提供矿质养分161和 化。土壤微生物生物量是土壤有机质和土壤养分 提高作物产量17】。生物质炭还具有改善微生物细胞附着 碳、氮、磷、硫等转化和循环的动力，目前有关生物 9】。 性能、促进特定类群土壤微生物栖息生长的作f1]t8 质炭对土壤微生物生物量影响的研究很少。我国小麦 土壤有机碳的矿化是土壤中重要的生物化学过 秸秆丰富，由其烧制的生物质炭产量可观，添加小麦 程，直接关系到土壤中养分元素的释放与供应、温室 秸秆源的生物质炭对红壤有机碳矿化和微生物生物量 气体的形成以及土壤质量的保持等II引。研究表明，添 的影响尚不明确。因此，本文采用室内恒温培养的方 加生物质炭对土壤有机碳的矿化具有不同程度的影 法，研究生物质炭加入土壤后对土壤微生物生物量 响。在英国的粉砂壤土和壤砂土、德国的壤质土和黄 碳、氮及有机碳矿化的影响，为生物质炭在农业生产 土等不同类型土壤中，研究发现添加生物质炭对土壤 上的应用提供理论依据。 ①錾金项目：中国科学院知识创新重耍方向项H(●(zc)Q—YW-Ol-07)和国家自然科学旗金项口资助． ’