玉米秸秆生物炭对尿素的影响分解.doc

玉米秸秆生物炭对尿素分解的影响 刘遵奇,?孟军?,?陈温福????? 摘要：为了解生物炭施入土壤后对尿素分解及土壤无机氮积累的影响, 采用两种温度(300 和600 )下热解产生的玉米秸秆生物炭为试验材料, 通过土壤灭菌与不灭菌处理对比, 观察了生物炭施入土壤后对脲酶活性、尿素分解速度、无机氮积累、氨气排放和土壤pH的影响。结果表明:玉米秸秆生物炭在土壤中能够促进尿素的分解, 使外加尿素在2 d内水解完毕, 早于对照处理1 d;NH4+-N积累量和氨气的释放量均高于对照, 短期培养结束后碱解氮含量低于对照。生物炭能够通过刺激土壤氮的矿化作用和微生物对有效氮的固定作用加快氮素的短期循环。 关键词：?生物炭?????尿素分解?????氨气???? Effect of Corn Stalk Biochar on Urea Hydrolysis LIU Zun-qi,?MENG Jun?,?CHEN Wen-fu????? Abstract:Recent studies have shown that biochar has potential to improve soil fertility and carbon sequestration. However, the effect of biochar on nitrogen transformation is poorly understood. The present study was carried out to determine the effect of corn stalk biochar(produced at 300 ℃ and 600 ℃) on urea-N hydrolysis. In a sterilization experiment, we examined urea hydrolysis rates, inorganic nitrogen accumulation and ammonia volatilization in soil amended with biochar. In biochar treatments, urea hydrolysis was accelerated, and it was complete in 2 days, one day earlier than in CK. More ammonia was volatized as a result of increased soil pH induced by biochar application, and more NH4+-N was accumulated. After 12 days of incubation, available nitrogen content was lower in biochar treatments than in CK, indicating that inorganic nitrogen might be partially immobilized. Key words:?biochar?????urea hydrolysis?????ammonia violation???? 尿素是氮肥的主要形式之一，是目前农业生产中应用较为广泛的氮肥品种。使用尿素在提高作物产量的同时也带来一些问题，土壤中脲酶的存在导致尿素分解速度快，利用率一直不高[1,?2],而损失的氮素则成为潜在的污染源。例如氮以气态形式进入大气会加剧温室效应[3,?4]、通过雨水淋洗作用进入江河湖泊造成水体富营养化[5,?6,?7].因此，提高氮肥的利用效率一直是人们研究的热点问题。 近年来，生物炭作为一种新型功能材料为提高肥料利用率、改善土壤性质以及固碳减排等问题提供了解决的思路。生物炭是生物质在相对低温（700 ℃）和限制氧气的条件下热解产生的富含碳素的固态物质[8].生物炭施入土壤后可以达到改善土壤性质[9]、提高土壤肥力[10]、减少养分损失的作用[11,?12,?13],以及降低温室气体（二氧化碳、氧化亚氮）排放[14,?15]的效果。目前一些研究认为生物炭对土壤氮素具有矿化作用[16],但对矿化的氮来源于土壤本身还是来自生物炭，仍存在一定争议[17,?18].另外也有研究发现生物炭可以影响土壤铵态氮和硝态氮的含量[13],既可能是生物炭对其产生的吸附作用[19,?20,?21,?22],也可能是生物炭促进微生物对其利用[23]所导致。生物炭还会影响土壤硝化与反硝化作用[24]进而影响氮素循环。由于以上研究多是以土壤中固有氮素为研究样本，生物炭对外源氮素的影响过程和机制尚未可知，而这正是将生物炭应用于减氮增效工作时亟待明确的问题。为此，本研究以两种温度