生物质炭与不同形态氮肥配施对黄绵土氮素矿化的影响

通过室内培养试验将生物质炭施用于西北黄土高原旱地土壤,旨在探讨不同形态化学氮肥施用下施用生物质炭对土壤氮素矿化速率及无机氮库的影响。结果表明:(1)施用化学氮肥会提高土壤无机氮累积量,但会在无机氮释放高峰过后显著降低氮素矿化速率;其中,施用酰胺态氮肥和铵态氮肥对土壤氮素的矿化抑制作用强于施用硝态氮肥。(2)在无机氮释放高峰过后,生物质炭的施用会显著降低施用酰胺态氮肥处理下的氨化速率、硝化速率及净氮矿化速率,降低幅度分别为64.9%,44.6%和47.7%,且其降低程度在较低土壤含水量水平大于较高土壤含水量,而对施用硝态氮肥和铵态氮肥无显著影响。(3)生物质炭的施用一定程度上降低了施用酰胺态氮肥和铵态氮肥处理下的无机氮累积量,且在较低土壤含水量下无机氮累积低于较高土壤含水量处理。综合考虑,旱地施用酰胺态氮肥或铵态氮肥配合施用生物质炭可以有效降低土壤无机氮累积量,从而降低氮素损失的风险。     

玉米秸秆及其黑炭添加对黄绵土CO2和N2O排放的影响

采用二次通用旋转组合设计,在室内进行恒温(28℃)培养试验,探讨在室内培养条件下土壤水分、有机碳(秸秆、黑炭)和氮素耦合对温室气体(CO2和N2O)排放的影响,并建立回归模型对试验数据进行回归分析,结果表明:(1)相比施加秸秆来说,在土壤中施加黑炭具有显著的减排效果。(2)以秸秆作为碳源时,水、碳、氮三因子对土壤两种温室气体(CO2和N2O)累积排放量的影响大小均表现为有机碳水分氮素;以黑炭作为碳源时,水碳氮三因子对土壤CO2累积排放量的影响大小表现为水分有机碳氮素,对土壤N2O累积排放量的影响为有机碳氮素水分。(3)水碳氮交互作用对土壤CO2累积排放量的影响表现为:施加秸秆时为碳氮水氮水碳,施加黑炭时为水碳=水氮碳氮;而对N2O累积排放量的影响而言,施加秸秆时为水碳碳氮水氮,施加黑炭时为水氮碳氮水碳。(4)研究认为,令CO2累积排放量最小的水碳氮组合以秸秆作为碳源时为水分含量30%、不施加秸秆和氮素施加量81.9 mg kg-1,以黑炭作为碳源时为水分含量10%、不施加黑炭和氮素施加量48.4 mg·kg-1;令N2O累积排放量最小的水碳氮组合以秸秆作为碳源时为水分含量30%、不施加秸秆和氮素施加量100 mg·kg-1,以黑炭作为碳源时为水分含量10%、不施加黑炭和氮素施加量100mg·kg-1。