生物炭对稻田小麦季氨挥发的影响(2)
大量研究表明，土壤类型，气象条件和耕作措施等因素都会影响农田NH3的挥发[12- 14]。而随着科研工作的深入，有研究发现，在土壤中配施生物炭，不但能够提高作物的产量[15-16]，还可有效减少NH3挥发。生物炭是植物秸秆或者动物粪便等有机物质于缺氧条件下经高温热解转化的含碳有机材料，具有吸附性强，稳定性好，偏碱性和孔隙丰富等特性[17]。其在增加土壤 有机碳 含量、文持土壤 肥力、增大土壤养分有效性、促进作物生长等方面起着重要作用［18-20］。目前，关于生物炭对农田生态系统功能的影响引发了人们普遍关注，生物炭被越来越广泛的应用到农田当中。
迄今为止，国内外关于农田施加生物炭对土壤NH3挥发影响的研究还较少，现有的多数研究中，由于试验条件、生物炭特性及用量、土壤性质及作物类型等的不同而得出不尽一致的结论，且氮肥和生物炭之间相互作用的机制尚并未明了。大量研究表明，生物炭对NH3与NH4+等氮素形态的吸附效果显著[17]。有研究者在探索生物炭吸附NH3的机制后，认为生物炭表面丰富的酸性官能团可能潜在地改变着其对NH3的吸附作用[21]。 Baronti[22]发现，往有机肥中配施生物炭，可使土壤NH3挥发累积量下降一半，表明生物炭能有效抑制土壤NH3挥发。然而杨帆等[23]在水稻土中施加生物炭却造成了土壤NH3挥发的显著增大。
另外，生物炭的施用对作物产量的相关影响也值得商榷。一般来说，往土壤中增施生物炭能够有效提高土壤水分和肥料的供应能力，从而促进作物生长和产量的增加[24]，但也存在作物无增产乃至减产的研究报道。而同样施入生物炭，作物对不同用量生物炭的响应效果也不一致。李露等[25]的研究发现，在当前稻麦轮作系统中，与低施用量的生物炭相比，高施用量生物炭的增产效果并不明显。各项研究表明，由于生物炭和土壤性质的差异导致生物炭对作物产量的影响并不相同[26-27]。
由于生物炭具有稳定性高，土壤中较难分解，存留年限较长等特性，实验室前辈对比研究了长期定位试验生物炭施用三年后与新施生物炭的年际效应和交互作用。结合本人毕业设计的实验周期，本试验在实验室的长期定位试验基础上，以小麦秸秆炭化所得生物炭为材料，在长江中 下游地区典型的稻麦轮作土壤中，探究不同用量生物炭对稻田小麦季NH3挥发的影响，以期为评价生物炭对试验地区农 业面源 污染及其在农业生产中的推广应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验田位于江苏省南京市江宁区（31º48ˊN，118º50ˊE），试验于2016年10月至2017年5月小麦季开展。该地区属北亚热带季风气候区，雨热同期。常年平均降雨117天，平均降雨量1106.5 mm，年均气温15.7 ℃，年均日照时间为1927.4 h，光能资源充足，≥10 ℃年均积温为5068 ℃，无霜期237天。
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