生物质炭引起的土壤碳激发效应与土壤理化特性的相关性.pdfVIP

土壤(Soils),2021,53(2):343–353

DOI:10.13758/j.cnki.tr.2021.02.018

刘本娟,谢祖彬,刘琦,等.生物质炭引起的土壤碳激发效应与土壤理化特性的相关性.土壤,2021,53(2):343–353.

生物质炭引起的土壤碳激发效应与土壤理化特性的相关性①

1,21*3*1,21,2111

刘本娟，谢祖彬，刘琦，王晓洁，林志斌，卑其成，蔺兴武，刘钢，

1

朱建国

(1土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京210008；2中国科学院大学，北京100049；3南京林业

大学林学院，南京210037)

摘要：生物质炭添加到土壤中将引发不同的激发效应，然而生物质炭激发效应与土壤性质之间的关系还不明确。将等碳量的13C稳

定性同位素标记的小麦秸秆及其制成的生物质炭分别添加到4种不同性质的土壤中，室内培养1年，测定生物质炭及秸秆中碳元素

在不同土壤中的降解量及其对土壤原有机碳的激发效应量。结果表明：生物质炭在黑土水稻土以及下位砂姜土水稻土中引发了显著

的负激发效应，激发效应量分别为–284mg/kg和–157mg/kg，而在红壤水稻土以及低肥力红壤水稻土(长期定位不施肥的红壤水稻

土)中引发正激发效应，激发效应量分别为33.3mg/kg和58.0mg/kg；秸秆在4种土壤中引发的激发效应量不同，均为正激发效应，

正激发效应量远大于生物质炭。生物质炭激发效应量与土壤的EC(r=–0.884)以及pH(r=–0.824)呈极显著的负相关关系。生物质炭–

碳在不同土壤上的累积降解量存在显著差异，黑土水稻土中为15.6mg/kg，红壤水稻土中为14.2mg/kg，下位砂姜土以及低肥力红

壤水稻土中相似，分别为10.4mg/kg和9.92mg/kg；秸秆–碳的累积降解量远大于生物质炭–碳，其在低肥力红壤水稻土中的降解量

显著低于其他3种土壤。生物质炭添加在黑土水稻土中碳净损失量最低，下位砂姜土水稻土中次之，低肥力红壤水稻土中最高。研

究表明，生物质炭在土壤中的固碳效果不仅受到生物质炭–碳自身降解速率的影响，还会受到生物质炭引发的土壤碳激发效应量的

影响。

关键词：生物质炭；激发效应；土壤性质；稳定性同位素标记；固碳效果

中图分类号：S154.2文献标志码：A

CorrelationBetweenBiochar-inducedCarbonPrimingEffectinSoilsandSoil

PhysiochemicalProperties

1,21*3*1,21,2111

LIUBenjuan,XIEZubin,LIUQi,WANGXiaojie,LINZhibin,BEIQicheng,LINXingwu,LIUGang,

ZHUJianguo1

(1StateKeyLaboratoryofSoilandSustainableAgriculture,InstituteofSoilScience,ChineseAcademyofSciences,Nanjing

210008,China;2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;3CollegeofForestry,NanjingForestry

University,Nanjing210037,China)

Abstract:

1313

effectandsoilpropertieswerestillunclear.C-labelledbiocharpyrolyzedfromC-labelledwheatstrawwasincorporatedinto4