凤眼莲生物炭对稻田土壤肥力的影响-环境化学.PDF

第３６卷　 第４期 环　 境　 化　 学 Ｖｏｌ． ３６，Ｎｏ．４ ２０１７年　 　 ４月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ａｐｒｉｌ ２０１７ ＤＯＩ：１０．７５２４／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４⁃６１０８．２０１７．０４．２０１６０７１２０１ 陈灿，潘亚男，王欣，等．凤眼莲生物炭对稻田土壤肥力的影响［Ｊ］．环境化学，２０１７，３６（４）：９０７⁃９１４． ＣＨＥＮ Ｃａｎ，ＰＡＮ Ｙａ′ｎａｎ，ＷＡＮＧ Ｘｉｎ，ｅｔ ａｌ． Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｈｙａｃｉｎｔｈ ｂｉｏｃｈａｒ ｏｎ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｓｏｉｌｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１７，３６（４）：９０７⁃９１４． 凤眼莲生物炭对稻田土壤肥力的影响∗ １ １，２ ２∗∗ １ １ 陈　 灿 　 潘亚男 　 王　 欣 　 万　 勇　 钟振宇 （１． 湖南省环境保护科学研究院，长沙，４１０００４；２． 湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙，４１００８１） 摘　 要　 我国南方稻田土壤在长期酸雨淋溶条件下养分淋失严重，不但制约了水稻等农作物的可持续生产， 而且造成化肥资源的大量无效施用与水体富营养化的环境威胁．近年来研究表明，生物炭在减少亚马逊流域 贫瘠土壤养分淋失方面具有突出效果，然而，关于生物炭对我国南方红壤性稻田土壤的养分保持作用研究报 道较少．本实验以近几年在我国南方水域频繁暴发引发严重生态危害的入侵植物凤眼莲为生物质前体，于低 温慢热解条件下制备生物炭，通过静态共育与模拟酸雨土柱淋溶，系统解析了凤眼莲生物炭（ＷＢＣ）对稻田土 壤养分的持留效果．结果表明：ＷＢＣ的施用在有效提高土壤ｐＨ和ＣＥＣ 的基础上，能够显著增加土壤全 Ｎ和 速效Ｋ含量，但却使有效Ｐ含量随共育时间的延长而明显降低．在酸雨淋溶条件下，与对照相比，ＷＢＣ处理中 ＋ ＮＨ ⁃Ｎ、ＮＯ ⁃Ｎ和有效Ｐ淋失总量分别减少８．２％—４９．８％，１４．３％—７６．２％和１６．６％—４３．３％，而Ｋ淋失总量提 ４ ３ 高１６．５％—２０．８％，但淋溶后ＷＢＣ处理土壤中速效Ｋ含量仍显著高于对照，这表明淋溶液Ｋ浓度的升高主要 来源于生物炭中丰富的水溶性Ｋ．根据以上研究结果，凤眼莲生物炭的施用在短期（１年）内有助于红壤性稻 田土壤中主要矿质元素的保蓄持留，对减控稻田面源Ｎ、Ｐ流失具有重要作用，但其长期效应仍需定位试验的 持续跟踪检测． 关键词　 凤眼莲生物炭，总氮，有效磷，淋失，稻田土壤． Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｈｙａｃｉｎｔｈ ｂｉｏｃｈａｒ ｏｎ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｓｏｉｌｓ １ １，２ ２∗∗ １ １ ＣＨＥＮ Ｃａｎ 　 　 ＰＡＮ Ｙａ′ｎａｎ 　 　 ＷＡＮＧＸｉｎ 　 　 ＷＡＮ Ｙｏｎｇ 　 　 ＺＨＯＮＧＺｈｅｎｙｕ （１． Ｈｕｎａｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，４１０００４，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，４１００８１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｆｒｏｍ ｐａｄｄｙ ｓｏｉｌｓ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈ