干湿交替下生物炭添加对灰漠土CO2排放的影响

作者：张语馨; 孙涛; 马雯琪; 赵一; 李典鹏; 孙约兵; 贾宏涛^*

来源：环境科学学报, 2023, 43(04): 478-486.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0301

• 灰漠土
• 干湿交替
• 棉花秸秆生物炭
• 葡萄藤生物炭
• CO2排放特征

为探究干湿交替条件下，农田土壤CO2排放对生物炭添加的响应特征及其影响因素，通过室外土柱模拟试验，在灰漠土中添加不同粒径棉花秸秆生物炭(<0.25 mm, M1; 0.25～1 mm, M2; 1～5 mm, M3;>5 mm, M4)和葡萄藤生物炭(<0.25 mm, P1; 0.25～1 mm, P2; 1～5 mm,P3;>5 mm, P4)，研究干湿交替下生物炭的类型、粒径对土壤CO2排放特征的影响.结果表明，添加生物炭改变了土壤CO2排放速率，土壤CO2累积排放量随棉花秸秆生物炭粒径的增加而降低，不同生物炭类型对土壤CO2排放速率的影响存在极显著差异(p <0.001).在湿润阶段，棉花秸秆生物炭处理土壤CO2累积排放量为20.67～28.26 g·m-2·d-1，与其相比，同一粒径下葡萄藤生物炭处理土壤CO2累积排放量显著降低，降低了13.18%～28.83%；在干旱阶段，与对照处理相比，葡萄藤生物炭处理下土壤CO2累积排放量显著降低了30.62%～45.09%(P3除外).土壤呼吸温度敏感系数(Q10)随葡萄藤生物炭粒径的增大而降低，最大降低了17.35%，而棉花秸秆生物炭处理下Q10则提高了0.46%～6.39%(M4除外).指数拟合结果表明，土壤温度、湿度可分别解释土壤CO2排放速率变化的39%～55%和4%～81%.单变量方差分析表明，干湿交替、生物炭类型以及生物炭粒径均是影响土壤CO2排放的因素.

• 单位
  新疆农业大学