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鎂改性生物炭能改良紅壤質量并實現溫室氣體減排

2021-08-24 10:41??????來源:中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所??

近日,中國農業科學院衡陽紅壤實驗站基于紅壤地區長期施肥定位試驗,探究了生物炭改良紅壤的作用機制,揭示了鎂改性生物炭能改良紅壤質量和實現溫室氣體減排。相關研究成果發表在《環境研究(Environmental Research)》上。

據張會民研究員介紹,紅壤是我國南方丘陵區主要的耕地資源,受土壤自身性質和人為不合理開發等因素影響,該區域土壤肥力貧瘠,尤其缺鎂(Mg)問題突出,且酸化嚴重,進而影響溫室氣體排放。生物炭常被用作土壤改良劑,以改善土壤質量和減少農田溫室氣體排放。然而,關于生物炭,尤其是鎂改性生物炭在紅壤改良過程中對溫室氣體排放的影響尚不明確。

該研究基于祁陽站長期施肥定位試驗,添加Mg-改性和未改性生物炭(小麥秸稈)進行改良紅壤試驗,探究了兩種生物炭對紅壤理化性質、酶活性、微生物碳和氮(MBC和MBN)以及溫室氣體(CO2、CH4 和 N2O)排放的影響。研究發現,兩種生物炭均改善了紅壤理化性質,增加脲酶和堿性磷酸酶、降低脫氫酶和β-葡萄糖苷酶活性;高添加量下降低微生物碳,低添加量下增加微生物氮;顯著增加CO2、降低N2O 累積排放量。但是相比未改性生物炭處理,Mg-改性生物炭同時降低了CO2和N2O累積排放量。可見Mg-改性生物炭不僅能夠改良和培肥紅壤,同時有助于溫室氣體減排。研究結果對于指導紅壤培肥、養分管理和固碳減排具有重要意義。

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