不同施量生物炭对土壤团聚体及其有机碳含量的影响

摘要

为评价施用生物炭对土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）稳定性和固碳（C）潜力的影响，通过C3源（种植大豆）暗棕壤施用C4源（玉米秸秆）生物炭2年的盆栽试验，基于团聚体多级层次结构尺度，研究了施用6（BC6）,12（BC12）,24（BC24）t/hm~2生物炭对土壤以及不同粒径团聚体及其有机碳组分的影响，探讨不同施量生物炭对SOC的物理化学保护机制的影响。结果表明：与未添加生物炭处理相比，施用生物炭显著提高总SOC含量16.5%～32.4%,＞2 mm大型大团聚体（LMA）及其闭蓄态微团聚体（LMIo和SMIo）质量比例，分别显著增加29.43%～53.30%和24.00%～35.86%，其SOC分别显著增加14.00%～38.69%和13.83%～34.87%;＞2 mm和2～0.25 mm大团聚体（LMA和SMA）、0.25～0.053 mm游离微团聚体（MI）和未团聚的粉/黏粒（NA-SC）等组分中的矿物结合态SOC分别显著提高14.68%～15.96%,11.51%～17.59%,9.80%～20.55%和16.56%～64.21%;＞2 mm和2～0.25 mm大团聚体中粗颗粒有机质（Particulate organic matter,POM）以及闭蓄态、游离态微团聚体中轻组的细POM均显著增加。另外，不同施量生物炭提高了各级水稳性团聚体δ13C值，生物炭源-C在各级水稳性团聚体中的分配随团聚体粒径的增大而增加。因此，施用不同数量生物炭可促进土壤团聚体对SOC的物理化学保护，对提高SOC的数量与稳定性、促进团聚体的形成以及实现C封存都具有积极的影响。