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    秸稈生物質(zhì)炭具有減緩農(nóng)田土壤酸化和抑制硝化作用的雙重功效

    2019-08-06


    秸稈生物質(zhì)炭能夠通過表面羧基陰離子(-COO-)的質(zhì)子化作用,提高土壤的pH緩沖容量和抗酸化能力。然而,高強度利用背景下農(nóng)田土壤酸化速度不僅取決于土壤自身抗酸化能力,也決定于土壤的硝化產(chǎn)酸作用。中國科學(xué)院南京土壤研究所徐仁扣課題組時仁勇博士研究發(fā)現(xiàn)秸稈生物質(zhì)炭具有減緩農(nóng)田土壤酸化和抑制硝化作用的雙重功效。

    用花生秸稈炭、稻草炭和Ca(OH)2將第四紀紅黏土發(fā)育的紅壤的pH調(diào)至相似值,然后添加尿素進行室內(nèi)培養(yǎng)試驗,研究結(jié)果表明,與Ca(OH)2處理相比,添加稻草炭和花生秸稈炭有效抑制培養(yǎng)過程中土壤pH下降和交換酸的增加。生物質(zhì)炭降低了土壤硝化細菌(AOB)的豐度,抑制了土壤硝化作用。相較于Ca(OH)2處理,稻草炭和花生秸稈炭處理分別使培養(yǎng)過程中硝化產(chǎn)酸量降低7.5mmol/kg和1.4mmol/kg。

    另一方面,生物質(zhì)炭的添加有效提高了土壤的抗酸化能力,花生秸稈炭和稻草炭分別使土壤pH緩沖容量提高32%和22%。

    本研究中,花生秸稈炭以提高土壤抗酸化能力為主,而稻草炭的主要作用機制是抑制土壤硝化作用,但兩種生物質(zhì)炭均具有提高土壤抗酸化能力和抑制硝化作用的雙重功效。研究結(jié)果近期發(fā)表在Chemosphere (2019, 234: 43-51)上。

     

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