全 文 ：生物质炭化还田对稻田温室气体排放
及土壤理化性质的影响*
刘玉学1,2摇 王耀锋1,3摇 吕豪豪1,2摇 陈摇 义1,2摇 唐摇 旭1,2摇 吴春艳1,2摇 钟哲科2,4摇 杨生茂1,2**
( 1浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021; 2浙江省生物炭工程技术研究中心, 杭州 310021; 3南京农业
大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095; 4国家林业局竹子研究开发中心, 杭州 310012)
摘摇 要摇 通过水稻种植田间试验,研究了水稻秸秆直接还田、水稻秸秆与生活垃圾炭化后还
田对稻田温室气体 CH4、CO2和 N2O排放及土壤理化性质和水稻产量的影响.结果表明:与直
接还田相比,秸秆炭化后还田可显著降低稻田 CH4和 N2 O 的累积排放量,降幅分别为
64. 2% ~78. 5%和 16. 3% ~18. 4% .与不添加生物炭相比,无论种植水稻与否,添加秸秆炭和
垃圾炭均显著降低了稻田 N2O的累积排放量;不种植水稻情况下,添加垃圾炭显著降低了稻
田 CO2的累积排放量,降幅为 25. 3% .秸秆炭对提高稻田土壤 pH和速效钾含量的作用优于垃
圾炭.两种生物炭均能显著提高稻田土壤有机碳含量,但对土壤容重、全氮、有效磷、阳离子交
换量及水稻籽粒产量均未产生显著影响.与秸秆直接还田相比,秸秆炭化后还田对水稻增产
的效果更佳.
关键词摇 水稻秸秆炭摇 生活垃圾炭摇 甲烷摇 二氧化碳摇 氧化亚氮摇 水稻土
*公益性行业(农业)科研专项(201303095,201003059)、国家自然科学基金项目(31070545)、中国博士后科学基金项目(2011M501029)、杭州
市科技发展计划项目(20120433B41)和浙江省自然科学基金项目(Y12C150027)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yangshengmao@ 263. net
2012鄄12鄄13 收稿,2013鄄05鄄30 接受.
文章编号摇 1001-9332(2013)08-2166-07摇 中图分类号摇 S154. 1摇 文献标识码摇 A
Effects of biochar application on greenhouse gas emission from paddy soil and its physical
and chemical properties. LIU Yu鄄xue1,2, WANG Yao鄄feng1,3, L譈 Hao鄄hao1,2, CHEN Yi1,2,
TANG Xu1,2, WU Chun鄄yan1,2, ZHONG Zhe鄄ke2,4, YANG Sheng鄄mao1,2 ( 1 Institute of Environ鄄
ment, Resource, Soil and Fertilizer, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021,
China; 2Zhejiang Biochar Engineering Technology Research Center, Hangzhou 310021, China;
3 Institute of Resource, Ecosystem and Environment of Agriculture, Nanjing Agricultural University,
Nanjing 210095, China; 4China National Bamboo Research Center, Hangzhou 310012, China) .
鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24(8): 2166-2172.
Abstract: A field experiment was conducted to investigate the effects of rice straw returning and
rice straw biochar and life rubbish biochar application on the greenhouse gas (CH4, CO2 and N2O)
emission from paddy soil, its physical and chemical properties, and rice grain yield. Compared with
rice straw returning, applying rice straw biochar decreased the cumulative CH4 and N2O emissions
from paddy soil significantly by 64. 2% -78. 5% and 16. 3% -18. 4% , respectively. Whether
planting rice or not, the cumulative N2O emission from paddy soil under the applications of rice
straw biochar and life rubbish biochar was decreased significantly, compared with that without bio鄄
char amendment. Under the condition of no rice planting, applying life rubbish biochar reduced the
cumulative CO2 emission significantly by 25. 3% . Rice straw biochar was superior to life rubbish
biochar in improving soil pH and available potassium content. Both rice straw biochar and life rub鄄
bish biochar could increase the soil organic carbon content significantly, but had less effects on the
soil bulk density, total nitrogen and available phosphorus contents, cation exchange capacity
(CEC), and grain yield. It was suggested that compared with rice straw returning, straw biochar
was more effective in improving rice grain yield.
Key words: rice straw biochar; life rubbish biochar; methane; carbon dioxide; nitrous oxide;
paddy soil.
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 8 月摇 第 24 卷摇 第 8 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Aug. 2013,24(8): 2166-2172
摇 摇 2009 年哥本哈根气候会议的召开标志着全球
气候变暖这一问题已引起世界各国的强烈关注,我
国已承诺到 2020 年单位国内生产总值 CO2排放比
2005 年下降 40% ~ 45% ,因此,碳减排给世界特别
是我国经济可持续发展带来了巨大的压力与挑战.
如何减少土地利用中温室气体的排放、增加陆地生
态系统碳汇成为当前应对气候变化的研究热点. 据
报道,生物质经炭化后还田可快速提升土壤稳定性
碳库储量,减少温室气体排放,因此逐渐成为一种农
业增汇减排的新途径[1-4],生物炭(biochar)在农业
领域的应用研究日益受到关注.
生物炭是由生物质在完全或部分缺氧的情况下
经炭化产生的一类高度芳香化难熔性固态物
质[5-6],如木炭、竹炭、秸秆炭、稻壳炭等. 巴西亚马
逊河流域考古发现,含生物炭土壤(黑土)的生产力
显著高于周边对照土壤,且生物炭在土壤中的存留
时间长达几百年甚至上千年[3,7] . 这一现象是偶然
存在,还是有其内在的必然机制? 该发现迅速掀起
了国内外学者对生物炭还田及相应农业环境效应研
究的热潮[8-11] .研究表明,生物炭孔隙结构发达、比
表面积巨大,具有高度稳定性和较强的吸附性
能[12-14],在增加土壤碳库储量、持留土壤养分、构筑
土壤肥力、提高作物产量等方面发挥重要作
用[15-17] .随着科研工作的深入,越来越多的研究发
现生物炭对土壤温室气体排放也有显著影响[18-19] .
Rondon等[19]通过向牧草地与大豆土壤中添加 20
g·kg-1的生物炭,使土壤 N2O 排放量分别降低了
80%和 50% ,而产 CH4过程则完全受到抑制. Zhang
等[20]的田间试验结果表明,在施 N 肥和不施 N 肥
条件下,生物炭(40 t·hm-2)使稻季 CH4排放分别
增加 34% 和 41% ,而 N2 O 排放分别减少 40% ~
51%和 21% ~28% . Spokas等[21]以锯末为原料制备
生物炭并将其施入土壤,发现该生物炭可抑制土壤
CO2和 N2O的排放,且抑制作用随生物炭添加量的
增加而愈加明显,最高可使 N2O 排放量降低 74% ,
但对 CH4氧化活性的抑制作用使 CH4排放量较对照
有所升高. Knoblauch 等[22]通过 3 年室内培养试验
发现,与施加制备生物炭的原料物质相比,施加等 C
量的生物炭可使 CH4排放减少 80% . Yanai 等[23]研
究表明,施加 10%的生物炭可使 N2O排放量比对照
降低 85% ,但该结果与土壤含水率密切相关,在不
同含水率条件下,生物炭对 N2O 有促进和抑制两种
截然不同的作用.可见,生物炭对控制农田温室气体
排放的作用至今还没有完全取得共识,相应机理也
不十分明确,相关研究亟需进一步开展.
稻田生态系统是全球 CH4和 N2O 等温室气体
的重要生物排放源,因此,开展生物炭对稻田土壤温
室气体排放的影响研究具有重要意义. 本试验以水
稻秸秆、水稻秸秆炭和生活垃圾炭为材料,研究不同
施肥量条件下生物质炭化还田对稻田温室气体排
放、水稻产量及土壤理化性质的影响,以期为生物炭
在减缓全球气候变化及在农业生产中的推广应用提
供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
试验地点为浙江省海宁市杨渡村(30毅26忆07义 N,
120毅24忆23义 E),位于浙江省农业科学院农业部浙江
土壤肥料与农业环境科学观测实验站内. 该地位于
杭州湾钱塘江西岸,属亚热带海洋性季风气候,海
拔 3 ~ 4 m,年降雨量 1500 ~ 1600 mm,蒸发量
1000 ~ 1100 mm,年均气温 16 ~ 17 益,无霜期 240 ~
250 d,年日照时数 1900 ~ 2000 h,年太阳辐射量
100 ~ 115 J·cm-2 .土壤类型属水稻土类,黄松田土
种.试验布置前耕作层(0 ~ 20 cm)土壤的基本理化
性质如下:pH 值(1 颐 2. 5 H2O)6. 27,有机质 12郾 4
g·kg-1,全氮 0. 75 g·kg-1,有效磷 27. 8 mg·kg-1,
速效钾 53. 3 mg·kg-1,阳离子交换量(CEC)13. 7
cmol·kg-1 .
1郾 2摇 供试材料
供试生物炭选用秸秆炭和垃圾炭,分别为水稻
秸秆和生活垃圾在 600 益条件下炭化所得,基本理
化性质见表 1.
表 1摇 供试生物炭基本理化性质
Table 1摇 Basic chemical and physical properties of tested biochar
生物炭类型
Biochar type
pH
(1 颐 2. 5
H2O)
含碳量
C content
(% )
填充密度
Packing density
(g·cm-3)
比表面积
Special surface
area
(m2·g-1)
总孔容积
Total pore
volume
(cm3·g-1)
阳离子交换量
CEC
(cmol·kg-1)
秸秆炭 Rice straw biochar 10. 2 42. 7 0. 13 81. 8 0. 080 44. 7
垃圾炭 Life rubbish biochar 9. 4 30. 3 0. 21 12. 9 0. 037 35. 9
76128 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘玉学等: 生物质炭化还田对稻田温室气体排放及土壤理化性质的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
1郾 3摇 田间试验设计
试验共设 6 个处理:空白对照(T1 );常规施肥
(T2);秸秆还田+常规施肥(T3);秸秆炭+常规施肥
(T4);秸秆炭+减量 30%施肥(T5);垃圾炭+常规施
肥(T6).每个处理重复 3 次,采用随机区组设计,每
个小区面积 8. 4 m伊11. 2 m = 94 m2 . 常规施肥均按
照 N 颐 P2O5 颐 K2O = 2 颐 1 颐 1. 2 实施,其中,氮、磷、
钾肥分别由尿素、普通过磷酸钙和氯化钾提供,氮肥
用量为 180 kg N·hm-2 .减量 30%施肥指氮、磷、钾
肥均为常规施肥量的 70% . 还田的秸秆量为 3. 75
t·hm-2,不同处理添加的秸秆炭或垃圾炭与还田秸
秆的 C含量保持一致.供试作物为水稻,于 2012 年
7 月 7 日移栽,11 月 12 日收获.在水稻移栽前,分别
将秸秆、秸秆炭和垃圾炭与肥料一起均匀翻埋于耕
层土壤(10 cm 左右). 每个试验小区除常规种植水
稻外,同时设置面积为 0郾 6 m伊0郾 6 m = 0郾 36 m2的不
种植水稻区域,供采集气体样品所需.
1郾 4摇 样品采集与分析
气体样品采用静态密闭箱法采集.采样箱为长
方体,由有机玻璃材料制成,每套箱体配备底座以便
水封保持密闭,横截面积为 0. 6 m伊0. 6 m,箱体高度
随水稻生长而增加. 所有采样箱外均贴覆一层锡箔
纸,以减小由于太阳辐射引起的箱内温度变化.每个
区组的 6 个试验小区分别由 6 名实验人员同时进行
采样. 3 个区组的采气时间分别固定在 9: 00—
11:00、11:00—13:00、13:00—15:00,分别于关箱后
的 0、10、20、30、40 min 用注射器采集气体样品 60
mL,并立即转移至真空气袋中. 由于观测时间不同
所带来的区组间误差通过加权平均来消除. 每个试
验小区在种植水稻区域和不种植水稻区域采集的气
体样品分别用 P( +)和 P( -)表示. 采样频率为 10
d,必要时根据稻田施肥和当地天气情况(选择晴朗
或多云天气采样)作相应调整. 采用气相色谱仪
(Agilent 6820)分析各气体样品 CH4、CO2(FID 检测
器)和 N2O 浓度(ECD 检测器),并根据 5 次样品各
种气体浓度的差值分别计算排放通量,并通过加权
平均计算累积排放量.水稻收获后,测定水稻籽粒产
量和秸秆产量(干基质量);测定稻田土壤容重,采
集土壤样品,风干处理并充分混匀,过筛后保存,用
于分析土壤理化性质.土壤 pH采用 pH计按土水比
1 颐 2. 5 测定;土壤有机碳采用重铬酸钾氧化鄄外加
热法测定;全氮采用凯氏蒸馏法测定;有效磷采用碳
酸氢钠浸提鄄钼锑抗比色法测定;速效钾采用乙酸铵
浸提鄄火焰光度计法测定;阳离子交换量(CEC)采用
乙酸铵交换法测定.
1郾 5摇 数据处理
采用 DPS 7. 05 软件对试验数据进行单因素方
差分析,LSD 多重比较判断处理间的差异显著性
(琢=0. 05),用 SigmaPlot 12. 0 软件作图.
2摇 结果与讨论
2郾 1摇 生物质炭化还田对稻田温室气体排放的影响
2郾 1郾 1 CH4排放通量和累积排放量 摇 由图 1 和图 2
可以看出,种植与不种植水稻情况下,秸秆直接还田
处理 CH4排放通量在水稻移栽后 30 d 出现峰值,累
积排放量分别为 18. 59 和 9. 77 g·m-2,而秸秆炭化
后还田可使 CH4累积排放量显著降低,降幅分别为
64. 2%和 78. 5% .各处理稻田 CH4排放通量在烤田
期间(9 月 27 日之后)均低于 0. 28 mg·m-2·h-1,
种植水稻情况下 CH4累积排放量为不种植水稻情况
下的 1. 9 ~ 3. 6 倍.与不添加生物炭处理(T2)相比,
添加秸秆炭和垃圾炭均未对稻田 CH4累积排放量产
生显著影响.有研究发现,生物炭降低了稻田 CH4排
放量,这是因为生物炭增加了稻田土壤甲烷氧化菌
的丰度,降低了产甲烷菌与甲烷氧化菌的丰度
比[24];也可能是由于生物炭施入稻田后增加了土壤
通透性,因而抑制了产甲烷菌的活性或增强了甲烷
氧化菌的活性,进而降低了 CH4排放. 另有研究表
明,施用生物炭增加了稻田 CH4排放[20],可能与生
物炭使土壤 pH 升高进而促进产甲烷菌活性增
强[25]有关,或者生物炭中存在某种化学物质(有机
物、pH改变剂或重金属毒性物质),其对土壤甲烷
氧化菌的活性起抑制作用[21] . 这与本研究结果不
同,可能是因为供试生物炭特性及土壤类型不同,也
可能与本试验采样频率偏低导致最后计算气体累积
排放量时存在误差有关,具体原因有待进一步分析.
2郾 1郾 2 CO2排放通量和累积排放量摇 CO2排放量随着
水稻生长而逐渐增加(图 1),种植水稻情况下稻田
CO2累积排放量为不种植水稻情况下的 5. 3 ~ 6. 7
倍(图 2).常规施肥可明显促进稻田 CO2的排放,秸
秆炭化后还田和直接还田均未对 CO2累积排放量产
生显著影响.不种植水稻情况下,添加垃圾炭使稻田
CO2累积排放量较添加秸秆炭显著降低 19. 0% ,较
不添加生物炭处理(T2)显著降低 25. 3% .而种植水
稻情况下,两种生物炭及不添加生物炭处理之间稻
田 CO2累积排放量不存在显著差异. 以往的室内培
养试验结果表明,添加稻壳生物炭可促进初期(培
养开始后 30 d内)土壤 CO2的排放,但对后期(30 ~
8612 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
图 1摇 生物质炭化还田对稻田 CH4、CO2和 N2O 排放通量的
影响
Fig. 1 摇 Effects of biochar application on CH4, CO2 and N2O
emission flux in rice paddy.
P(-):不种植水稻 No rice planting; P( +):种植水稻 Rice planting.
下同 The same below.
图 2摇 生物质炭化还田对稻田 CH4、CO2和 N2O 累积排放量
的影响
Fig. 2 摇 Effects of biochar application on CH4, CO2 and N2O
cumulative emission in rice paddy.
不同小写字母表示相同种植情况下不同处理间差异显著(P<0. 05)
Different small letters indicated significant difference among treatments
under the same planting condition at 0. 05 level. 下同 The same below.
60 d)及整个试验期间 CO2累积排放量没有产生显
著影响[26] .这与本试验结果不完全一致,可能与生
物炭类型及添加量不同有关.
2郾 1郾 3 N2O排放通量和累积排放量摇 由图 1 可以看
出,常规施肥可明显促进稻田 N2O 的排放,尤其是
在水稻移栽后 1 周内.不种植水稻情况下,与不添加
生物炭处理(T2)相比,添加秸秆炭和垃圾炭可显著
降低稻田 N2O 累积排放量,降幅分别为 18. 0%和
27. 0% ;而种植水稻情况下降幅分别为 18. 2%和
16. 6% ,但两种生物炭处理之间差异不显著.该结果
与 Wang等[26]通过室内培养试验研究在厌氧条件
下稻壳炭对稻田土壤 N2O排放的影响相一致.这可
能是由于生物炭的施入增加了稻田土壤的通透性,
促进了氧气在土壤中的扩散,因而有利于土壤中有
机物质利用 N2O和 O2发生非生物反应[21] .此外,生
96128 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘玉学等: 生物质炭化还田对稻田温室气体排放及土壤理化性质的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
物炭可提高土壤 pH,从而增强反硝化微生物的活
性,或者增强土壤 N2O 还原酶的活性[23,27-28] . 这也
可能与生物炭对土壤中矿质态氮的吸附作用有关,
生物炭本身为一种多孔材料,具有较大的比表面积,
养分吸持能力强,施入稻田土壤后增强了对 NH4 + 鄄N
等的吸附[28-29] .与直接还田相比,秸秆炭化后还田
可使 N2O 累积排放量显著降低 16. 3% (不种植水
稻)和 18. 4% (种植水稻). 与常规施肥相比,减量
30%施肥对稻田 CH4、CO2和 N2O 累积排放量均未
产生显著影响.
2郾 2摇 生物质炭化还田对稻田土壤理化性质的影响
土壤容重是表征土壤物理性状的重要指标之
一,其大小影响养分在土壤中的扩散及作物对养分
的吸收.由表 2 可以看出,与对照相比,常规施肥可
使稻田土壤容重显著增加;而与常规施肥相比,秸秆
还田或者添加秸秆炭并减量 30%施肥使土壤容重
显著降低.这说明在施肥条件下,秸秆还田或者添加
生物炭对降低土壤容重、增加土壤孔隙度均具有一
定的积极作用.
土壤 pH是影响土壤有机质分解速率的重要因
素.常规施肥条件下,秸秆直接还田未对稻田土壤
pH产生显著影响,而炭化后还田(即添加秸秆炭)
可使土壤 pH显著升高,这种影响在减量施肥 30%
后仍然存在.添加垃圾炭对提高土壤 pH 也有促进
作用,但其效果不如秸秆炭,且与不添加生物炭处理
(T2)差异不显著.这是由于本试验选用的两种生物
炭本身均呈碱性,添加到土壤后对其周围环境的 pH
产生了一定程度的影响. 添加秸秆炭或垃圾炭使稻
田土壤有机碳显著增加,增幅分别为 17. 6% 和
17郾 2% ,但两种生物炭处理之间差异并不显著.秸秆
还田对土壤有机碳未产生显著影响. 秸秆还田可增
加土壤有机物质的输入量,减少土壤有机碳的矿化
分解,通常情况下全量还田可提高土壤有机碳含
量[30-31],从而使农业土壤成为大气 CO2的汇. 但土
壤有机碳的积累受气候、土壤质地、植被、耕作及生
物量等因素的影响,因此,目前也有秸秆还田后土壤
有机碳并未增加的报道[32] .本研究表明,秸秆炭化后
还田比直接还田更有利于土壤有机碳的积累,对于农
田土壤固碳增汇具有更大的潜力.这是由于生物炭具
有芳香化稳定结构[33],含 C 量通常在 30%以上(与
炭化温度有关),当其施入土壤后难以被微生物降解,
得以长期存留于土壤中.因此,生物炭对增加土壤碳
库贮量及维持土壤生态系统平衡意义重大.
与对照相比,添加秸秆炭并配施常量化肥或减
量 30%施肥可使稻田土壤全氮显著增加,而秸秆还
田和添加垃圾炭处理均未对土壤全氮产生显著影
响.常规施肥条件下,秸秆还田及添加秸秆炭或垃圾
炭处理均未对稻田土壤有效磷、速效钾和 CEC 产生
显著影响,而添加秸秆炭可使土壤速效钾含量显著
增加 35. 9% .
2郾 3摇 生物质炭化还田对水稻产量的影响
由图 3 可以看出,与对照相比,施肥后水稻籽粒
产量均显著增加,增产范围在 1. 06 ~ 2. 37 t·hm-2,
其中常规施肥处理增产幅度最大,达 38. 3% ;施肥
条件下,添加与还田秸秆等 C 量的秸秆炭和垃圾炭
均未对水稻籽粒产量产生显著影响. 秸秆直接还田
处理降低了水稻籽粒产量,这与以往报道并不一致,
具体原因有待进一步研究. 添加秸秆炭较秸秆还田
处理增产 15. 8% ,且差异显著. 生物质炭化还田对
水稻秸秆产量的影响与对籽粒产量的影响情况一
致.总体上,秸秆炭化后还田比直接还田处理在促进
水稻生长、提高水稻产量方面具有更好的效果.
表 2摇 生物质炭化还田对稻田土壤理化性质的影响
Table 2摇 Effects of biochar application on soil chemical and physical properties in rice paddy (mean依SD)
处理
Treatment
pH 有机碳
Organic C
(g·kg-1)
全氮
Total N
(g·kg-1)
有效磷
Available P
(mg·kg-1)
速效钾
Available K
(mg·kg-1)
阳离子交换量
CEC
(cmol·kg-1)
容重
Bulk density
(g·cm-3)
T1 6. 13依0. 14c 7. 10依0. 76b 0. 734依0. 047b 22. 1依2. 5c 55. 5依6. 1ab 10. 9依0. 92a 1. 34依0. 04bc
T2 6. 18依0. 20bc 7. 38依0. 44b 0. 774依0. 061ab 27. 3依0. 7ab 54. 3依11. 4b 11. 6依0. 82a 1. 41依0. 03a
T3 6. 08依0. 15c 7. 10依0. 18b 0. 778依0. 015ab 25. 2依1. 4bc 60. 0依8. 3ab 10. 8依0. 47a 1. 35依0. 02bc
T4 6. 57依0. 21a 8. 68依1. 02a 0. 817依0. 039a 28. 9依2. 2a 73. 8依18. 0a 12. 3依1. 69a 1. 37依0. 02ab
T5 6. 48依0. 17a 8. 67依0. 38a 0. 818依0. 007a 24. 5依1. 1bc 67. 8依10. 5ab 12. 8依1. 00a 1. 31依0. 01c
T6 6. 44依0. 10ab 8. 65依0. 83a 0. 795依0. 002ab 27. 1依2. 3ab 57. 8依7. 1ab 11. 7依1. 58a 1. 38依0. 02ab
同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0. 05) Different small letters in the same column indicated significant difference among treatments at 0. 05
level.
0712 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
图 3摇 生物质炭化还田对水稻籽粒产量及秸秆产量的影响
Fig. 3摇 Effects of biochar application on grain yield and straw
production of rice.
玉:籽粒产量 Grain yield; 域:秸杆产量 Straw production.
3摇 结摇 摇 论
与直接还田相比,秸秆炭化后还田可显著降低
稻田 CH4排放通量和累积排放量.无论种植水稻与
否,添加与还田秸秆等 C 量的秸秆炭和垃圾炭均显
著降低了稻田 N2O累积排放量.不种植水稻情况下
添加垃圾炭显著降低了稻田 CO2累积排放量. 秸秆
炭对提高稻田土壤 pH和速效钾含量的效果优于垃
圾炭,两种生物炭均能显著提高稻田土壤有机碳含
量,但对土壤容重、全氮、有效磷、CEC 及水稻产量
均未产生显著影响;秸秆炭化后还田比直接还田对
水稻增产效果更佳.生物炭对稻田温室气体排放、土
壤质量和水稻产量的影响需要通过长期定位试验作
进一步评价.
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作者简介 摇 刘玉学,男,1983 年生,博士,助理研究员. 主要
从事农业固碳减排、生物炭农学效应及环境效应研究.
E鄄mail: liuyuxue505@ 163. com
责任编辑摇 张凤丽
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