秸秆还田与生物炭施用影响黑土有机质并缓解土壤酸化

针对黑土“变瘦”、土壤有机质(SOM)下降和酸化问题,通过2年田间原位模拟试验,采用¹³C-核磁共振及差热与热重分析技术,研究了模拟秸秆还田与生物炭施用对SOM量、质以及缓解酸化的影响。基于连续2年秸秆全量还田,设8个处理：无秸秆和生物炭添加为对照(ck);0～15 cm土层土壤与秸秆混合(SI15,模拟秸秆浅旋还田);0～35 cm土层土壤与秸秆混合(SI35,模拟秸秆深混还田);25～35 cm土层4倍量秸秆埋置(SEDI,模拟秸秆富集深还);5～15 cm土层秸秆埋置(SE15,模拟秸秆浅翻压还田局部区域与土壤不混合);25～35 cm土层秸秆埋置(SE35,模拟秸秆深翻压还田局部区域与土壤不混合);0～15 cm土层土壤与4 t/hm²生物炭混合(BC4)以及与12 t/hm²生物炭混合(BC12,模拟生物炭还田)。结果表明：与ck相比,SI15、BC4和BC12处理显著提高SOM含量16.26%～30.35%。SI15、SI35、SEDI、BC4和BC12处理显著增加土壤pH 0.12～0.28,施用生物炭对缓...     

田间老化生物质炭结构表征及吸附铵态氮效应

为探讨田间自然老化生物质炭对土壤铵态氮持留性能的影响机制，通过田间原位埋置尼龙袋法和室内批量平衡吸附试验，采用场发射扫描电镜、BET比表面、差热与热重等分析技术，研究田间自然老化1年（A1）、2年（A2）和3年（A3）的生物质炭的表面结构特征等理化性质的动态变化及其对铵态氮吸附效应的影响。研究结果表明，田间自然老化3年的生物质炭表面孔隙结构塌陷明显，随着田间老化时间增加，生物质炭的BET比表面积、总孔容、介孔孔容与平均孔径增加，而微孔表面积减少，与新鲜生物质炭（A0）相比，A3处理生物质炭的BET比表面积、总孔容和平均孔径分别增加18.93%、42.31%和20.71%，微孔表面积减少26.17%；碳和氮元素含量分别增加7.92%和95.61%，生物质炭的芳构化程度有所降低，热稳定性下降。随着田间老化时间的增加，生物质炭对铵态氮吸附量明显减少，吸附量大小为A0> A1> A2> A3，但生物质炭依然保持较强烈的吸附性。批量平衡吸附试验表明准二级吸附动力学与Langmuir模型能更好地拟合生物质炭对铵态氮的吸附过程，揭示了生物质炭对铵态氮的吸附机制主要为单分子层化学吸附...