生物炭对棕壤团聚体空间分布及有机碳的影响

为研究一次性施入玉米秸秆生物炭对棕壤团聚体的空间分布和有机碳含量的影响，于2013年在辽宁沈阳棕壤区建立长期定位试验，试验共设置4个处理，分别为C0 （不施炭），C1 （一次性施入玉米秸秆生物炭15.75 t·hm^-2），C2 （一次性施入玉米秸秆生物炭31.50 t·hm^-2），C3（一次性施入玉米秸秆生物炭47.25 t·hm^-2），分析土壤团聚体的空间分布及有机碳含量变化情况。结果表明：与C0相比，生物炭显著提高了耕层（0~20 cm）土壤有机碳含量，随着生物炭施用量的增加，C1、C2和C3处理耕层有机碳含量分别提高了6.81%、11.06%和41.62%。耕层土壤团聚体稳定性随着生物炭施用量的增加，呈现出先增加后降低的趋势，但C3处理仍然显著高于C0处理。20~40 cm土层的土壤有机碳含量随生物炭施用的增加而显著提高，与C0相比较，C1、C2和C3处理分别提高了92.36%、111.63%和123.25%，该土层微团聚体含量随着生物炭施用量的增加而显著降低，C3处理的粉黏粒含量也显著降低，大团聚体含量随着生物炭施用量的增加而显著提高。C3处理平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）均显著高于其他处理。40~60 cm土层中仅C3处理显著提高了土壤有机碳含量，与C0相比较，其提高幅度为4.67%，C3处理也相应地提高了大团聚体含量和GMD。研究表明，一次性施用生物炭不仅提高了耕层土壤有机碳含量、大团聚体含量和团聚体稳定性，也会相应地提高耕层以下土层有机碳含量和团聚体稳定性。对土壤耕层而言，生物炭作为土壤改良剂有其最适宜施用量，在本研究中，最适宜的施用量为31.50 t·hm^-2（C2处理）。生物炭对耕层以下土壤有机碳含量和团聚体稳定性的提高受生物炭施用量的影响，生物炭施用量越高，其对耕层以下土层的影响越大。

Effects of biochar on soil aggregate spatial distribution and soil organic carbon in brown earth soil