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土壤有机碳作为土壤质量和功能的核心,被认为是影响土壤肥力和作物产量高低的决定性因子。为了进一步了解生物炭添加对原有土壤性状的影响,我们将生物炭的施用量与土壤有机碳含量进行相关性分析(图 2)。由图 2 可知,生物炭施用量和土壤有机碳呈很好的正相关关系(R2=0.9779),生物炭施用量为30 t˙hm-2 时,土壤有机碳含量比不施用生物炭时提高了66.12%,究其原因可能与本试验所用生物炭的有机碳含量高达42.13%有关。
2.2生物炭对土壤CEC 的影响
土壤阳离子交换量是衡量和评价土壤保肥能力的重要指标之一。在本试验中,施用生物炭显著提高了耕层土壤的阳离子交换量,最高值是T4 处理的5.26 cmol˙kg-1,比CK 处理提高了10.74%(图 3)。土壤胶体表面的可变电荷受土壤pH 的影响极大,生物炭作为土壤改良剂添加到土壤中,通过改变土壤pH 值和土壤有机质而引起土壤CEC 的变化。研究发现,随着生物炭滞留土壤时间的延长,其表面在生物氧化和非生物氧化共同作用下,会形成更多的含氧官能团,增加其表面电荷量,导致土壤CEC 值的升高。然而,生物炭由于材料的不同以及制备温度的差异,其施入土壤后对土壤CEC 的影响还有待进一步研究。
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