生物炭對土壤中外源NH4+-N轉化的影響.pdf

1、生物炭,又稱生物質(zhì)炭(biochar)是指作物秸稈、畜禽糞便等生物質(zhì)廢棄物在完全或部分缺氧條件下通過低溫熱解(<700℃)而產(chǎn)生的一類高度芳香化難熔性富“C”固態(tài)物質(zhì)。由于生物炭具有高度的穩(wěn)定性,生物質(zhì)經(jīng)熱解轉化為生物炭并輸入土壤中被認為是一條重要的“C”匯途徑。同時,研究發(fā)現(xiàn)生物炭輸入到土壤中,不僅可以改良土壤理化性質(zhì),如提高土壤pH值,增加土壤持水量,還可以吸持N、P等營養(yǎng)物質(zhì),起到保肥的作用。本論文通過系列實驗從機理上探討生物炭如

2、何影響NH4+-N的轉化。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴生物炭對不同土壤中NH4+-N影響實驗結果表明：當土壤中添加200 mg kg-1 NH4+-N,稻草生物炭可大大減少稻田土中KCl可浸提態(tài)的NH4+-N含量,與對照相比,NH4+-N下降9％~35%,KCl可浸提態(tài)的NO3--N含量略有減少(下降7.5%)。生物炭對紅壤中NH4+-N影響不大,KCl可浸提態(tài)的NH4+-N含量減少了5%~22%, NO3--N含量基本不變。生物

3、炭對稻田土的影響大于紅壤,但在兩種土壤中外加NH4+-N在短期內(nèi)都未見向NO3--N轉化。
　?、粕锾繉νN土壤不同含水率培養(yǎng)條件下 NH4+-N影響實驗結果表明：外加NH4+-N時,無論是70%還是100%含水率培養(yǎng),稻草生物炭都可以使紅壤NH4+-N降低,分別下降了35%和13%,但NO3--N含量基本不變。土壤含水率的升高促進KCl可浸提態(tài)的NH4+-N量。無外加NH4+-N時,生物炭在兩種含水率培養(yǎng)條件下都可以減少紅土N

4、H4+-N向NO3--N的轉化,從而減緩NH4+-N的降低;當含水率從70%升高到100%,NO3--N升高了37.5%,甚至比外加NH4+-N的處理中NO3--N含量還要高,但是5%生物炭處理可以緩減這種增加,并使NO3--N含量一直保持在較低水平,從而減少紅土中N肥以NO3--N的形式淋失。
　　⑶生物炭對土壤中微生物活動間接影響NH4+-N實驗結果表明：微生物促進稻田土中NH4+-N向NO3--N轉化,但5%稻草生物炭和5%

5、牛糞生物炭加入稻田土使KCl浸提態(tài)NH4+-N含量下降(分別降低了34%和54%),其中微生物作用分別占42%和57%,非微生物作用分別占59%和43%。微生物對紅壤的影響較小,但加入生物炭后KCl浸提態(tài)NH4+-N也有所下降(分別降低了12.6%和14%),主要是由于非微生物的作用。生物炭對于紅壤有機N的礦化作用和硝化細菌的硝化作用影響不大。
　　⑷生物炭影響NH3揮發(fā)實驗結果表明:5%稻草生物炭加入稻田土和紅壤后,NH3-N累

6、計揮發(fā)量分別是它們對照的7.8倍和1.7倍;5%牛糞生物炭則使稻田土和紅壤中NH3-N累計揮發(fā)量分別是它們對照的14.4倍和5.6倍。稻田土中NH3揮發(fā)大于紅壤,而且牛糞生物炭的影響大于稻草生物炭,NH3揮發(fā)與生物炭提高土壤pH值有關。
　?、缮锾繉ν寥繬H4+-N吸附影響實驗結果表明:在實驗濃度范圍內(nèi)(10 mg L-1~130 mg L-1),5%稻草生物炭顯著地提高了稻田土對NH4+的吸附能力,但對紅土基本無影響。5%牛糞