施用生物炭对土壤养分有效性和离子交换性能影响的整合分析

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 31; no. 9; pp. 1449 - 1459
• Main Authors: 冉继伟, 齐昕, 武栋, 黄敏, 蔡泽江, 黄亚萍, 张文菊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 武汉理工大学资源与环境工程学院 武汉 430070%中国农业大学土地科学与技术学院 北京 100083%中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室 北京 100081%武汉理工大学资源与环境工程学院 武汉 430070%中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室 北京 100081 2023; 中国农业科学院衡阳红壤实验站 祁阳 426182; 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室 北京 100081
• Subjects: 土壤养分有效性; 交换性盐基离子; 生物炭; Meta分析; Soil nitrient availability; Biochar; Soil exchangeable based cations; Meta-analysis
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20230026

S156; 为准确评估施用生物炭对土壤养分有效性及交换性盐基离子的影响,通过收集2000-2020年发表的文献,获得不施生物炭(空白无添加)和单施生物炭648组匹配数据、不施生物炭和生物炭配施化肥430组匹配数据.采用数据整合分析(Meta-analysis)方法,分析了不同方式施用生物炭对土壤氮磷含量(总氮、NH4+-N、NO3--N、Olsen-P)、交换性盐基离子(K+、Ca2+、Na+和Mg2+)及阳离子交换量(CEC)的影响.结果显示:施用生物炭(单施或与化肥配施)土壤氮 磷含量增加14.0％～128.1％、盐基离子含量增加22.5％～270.2％.对不同方式施用生物炭的效果比较可知,生物炭与化肥配施对土壤养分的提升效果更加显著,单施生物炭对土壤盐基离子提升效果更高.进一步分析显示,当生物炭原料pH≥8时,单施生物炭显著增加土壤Olsen-P含量达10.3％～58.5％;制备温度＞500℃时,单施生物炭对土壤盐基离子含量的增加幅度为33.9％～384.7％;生物炭施用量＜10 t·hm-2 时,生物炭与化肥配施对土壤Olsen-P含量增加幅度(374.1％)高于单施生物炭(2.1％);在pH＜6.5 土壤施用生物炭提高土壤氮磷及交换性钙含量,其中单施生物炭土壤Olsen-P含量和CEC的增幅分别达45.0％和17.9％.因此,施用生物炭能有效改善土壤养分有效性和离子交换性能,降低环境风险.实际应用中需要根据不同目的选择生物炭单施或配施化肥,同时综合生物炭特性、施用量和土壤属性条件,有效利用生物炭提升土壤肥力是未来农业高质量发展的重点方向.