秸秆生物炭配施沼液对土壤有机质和全氮含量的影响

来源：《农业环境科学学报》2020 年 05 期

作者：郑健^1,2，李欣怡^1,3，马静^1,3，马彪^1,3，王燕^1,4，王磊⁵

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院；2. 兰州理工大学西部能源与环境研究中心；3. 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室；4. 西北低碳城镇支撑技术协同创新中心；5. 甘肃省农业科学 院旱地农业研究所

摘   要

为增加沼液中养分在土壤中的滞留量，提高沼液利用效率，本文采用室内土柱试验，研究了不同生物炭混掺量（CK、0.5%、1.0%、2.0%）、生物炭混掺厚度（0、5、10、15、20 cm）和土壤容重（1.30、1.35 g·m^-3）对土壤有机质和全氮含量的影响。

结果表明：土壤容重相同时，土柱入渗液渗出速率随生物炭混掺量和混掺厚度的增加而增大；土壤容重不同时，1.35 g·cm^-3 土壤土柱入渗液渗出速率小于1.30 g·cm^-3 土壤，土壤有机质和全氮含量均呈1.30 g·cm^-3 土壤容重小于1.35 g·cm^-3 土壤容重；土柱内有机质和全氮含量随生物炭混掺量增大而逐渐增加，生物炭混掺量为2.0%时对土壤有机质和全氮含量影响最大；土柱内有机质含量随生物炭混掺厚度增大而逐渐增加，生物炭混掺厚度为20 cm 时对土壤有机质含量影响最大，而全氮含量在土壤容重为1.30 g·cm^-3、混掺厚度10 cm 时影响最显著，土壤容重为1.35 g·cm^-3、混掺厚度15 cm 时效果较为显著。

研究表明生物炭配施沼液时土壤有机质和全氮含量受生物炭混掺厚度、混掺量和土壤容重综合作用的影响。

结  论：

（1）土壤中添加生物炭能够增加入渗液渗出速率，且随着生物炭混掺厚度和混掺量的增加，入渗液渗出速率也随之加快，土壤容重1.35 g·cm^-3 时较1.30 g·cm^-3 入渗液渗出速率减小。

（2）当生物炭混掺量及混掺厚度一定时，土壤容重1.30 g·cm^-3 较1.35 g·cm^-3 有机质含量大；当土壤容重一定时，土壤有机质含量随生物炭混掺量增加而增大，其中生物炭混掺量为2.0%时对土壤有机质含量影响最大，与生物炭混掺厚度无关；当土壤容重一定时，土壤有机质含量随生物炭混掺厚度增加而逐渐增大，生物炭混掺厚度为20 cm 时对土壤有机质含量影响最大，与生物炭混掺量无关。

（3）当生物炭混掺量及混掺厚度一定时，土壤全氮含量随土壤容重逐渐增大而增大；当土壤容重一定时，土壤全氮含量随生物炭混掺量增加而增大，其中生物炭混掺量为2.0%时对土壤全氮含量影响最大；当土壤容重一定时，土壤全氮含量随生物炭混掺厚度增加而逐渐增大，但无明显规律性影响趋势，可能受土壤质地和生物炭混掺量影响。