生物炭与沼液混施对杨树人工林土壤温室气体排放的长期影响

作者:陈亚娟; 廖晓琳; Saadat Ullah Malghani; 阮宏华
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[目的]研究不同添加量的生物炭和沼液对杨树人工林土壤温室气体排放的影响。[方法]在生物炭与沼液混合施用的长期现场观测样地基础上,于2019年7月至2020年1月测定了不同生物炭(B0、B1、B2)和沼液(C、l、m、H)处理土壤的温室气体排放通量,并于2019年9月和2020年1月测定了土壤的理化性质。通过统计分析,揭示了生物炭和沼液对土壤温室气体排放的影响。[结果]添加生物炭的土壤总碳(B1:2.42%0.14%,B2:2.75%0.14%)显著高于未添加生物炭的土壤(B0:1.83%0.04%)。同样,有生物炭的土壤全氮(B1:0.22%0.01%,B2:0.24%0.01%)显著高于无生物炭的土壤全氮(B0:0.18%0.01%)。沼液的添加显著提高了土壤全氮含量,但生物炭和沼液对土壤全碳和全氮没有显著的交互作用。冬季,沼液和生物炭对土壤NH4+氮含量均有显著影响,且二者之间存在显著的交互作用。沼液显著提高了土壤中的埃菲尔氮含量。在现场监测期间,沼液显著增加了土壤N2O和CH4的累积排放量,并提高了总升温潜能。与无沼液处理(c)相比,低(L)、中(m)和高剂量(H)沼液处理的温潜势总增加量分别增加30%、40%和44%,而生物炭对温室气体累积排放量和土壤总升温势的影响不显著。[结论]单次添加7年后,生物炭对温室气体排放的抑制作用不明显,甚至可能增加土壤温室气体排放。沼液每年添加三次,这显著促进了土壤温室气体的排放。因此,建议进一步研究老化效应对生物炭抑制土壤温室气体排放能力的潜在机制,以及生物炭与沼液(氮肥)的最佳配比,以改善土壤环境,减少温室气体排放。