小麥秸稈生物質炭添加對第四紀紅壤CO2和N2O排放的影響

作者：劉杰云,邱虎森,王聰,湯宏,沈健林,付金沐,吳金水

摘要：生物質炭具有含碳量高、吸附性強、不易分解等特點，農田施用生物質炭被認為是一種新型的土壤固碳和溫室氣體減排措施。本研究以第四紀紅色粘土母質發育的紅壤為對象，添加不同量的小麥秸稈生物質炭（0、0.5%、1%、2%和2.5% w/w），以不添加生物質炭處理為對照，在25 ℃恒溫，保持田間持水量穩定的條件下，進行60 d的室內培養，通過測定培養期間土壤CO2和N2O排放與相關土壤性質，分析其動態變化，探討生物質炭添加對紅壤CO2和N2O排放的影響及其機制。結果表明，生物質炭添加極顯著的影響CO2和N2O排放（P〈0.01）。在培養期的前15 d，尤其是前2 d，與對照相比，生物質炭添加促進了CO2排放，且隨著添加量的增加而增加，這與生物質炭本身含有的可溶性有機碳分解和無機碳釋放有關。與CO2排放相反，在培養期的前10 d，生物質炭添加較對照降低了N2O排放。這是由于生物質炭吸附土壤中的NH4 -N，降低了硝化過程產生的N2O排放所致。在培養期的15~60 d，與對照相比，各生物質炭處理均顯著降低了CO2的排放（P〈0.05），降幅達8.2%~18.4%。培養10 d之后，與對照相比，生物質炭增加了土壤N2O排放。從整個培養期來看，與對照相比，生物質炭添加促進了CO2（0.5%生物質炭處理顯著降低，P〈0.05）和N2O排放，增幅分別為-6.3%~18.7%和16.9%~58.5%。研究表明，在室內培養條件下小麥秸稈生物質炭添加促進了第四紀紅壤的CO2和N2O排放，該結果可以為田間條件下應用生物質炭作為減排措施提供參考。

發文機構：宿州學院環境與測繪工程學院 中國科學院亞熱帶農業生態研究所亞熱帶農業生態過程重點實驗室 凱里學院環境與生命科學學院

關鍵詞：生物質炭紅壤二氧化碳氧化亞氮溫室氣體排放biocharred soilCO2N2Ogreenhouse gas emissions

分類號： X511[環境科學與工程—環境工程]