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猪粪炭对茶园土壤硝化过程及微生物酶活性的影响

2021-01-05何莉莉黄佳佳刘玉学吕豪豪汪玉瑛杨生茂

农业环境科学学报 2020年12期

何莉莉,黄佳佳,刘玉学,吕豪豪 ,汪玉瑛,杨生茂,3*

(1.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所,杭州 310021;2.浙江省生物炭工程技术研究中心,杭州 310021;3.浙江工业大学环境学院,杭州 310014)

茶叶是我国重要的经济作物,到2018年底我国茶叶种植面积约298.6万hm2,占世界茶园总量的47%[1]。茶树为喜酸性植物,最适宜生长pH为4.0~6.5,长期的茶树种植和大量的氮肥添加加剧了茶园土壤的酸化。张倩等[2]于2008—2010年对江苏省21个典型茶场定位监测发现,42.8%的茶园土壤pH低于4.0。在生产管理中常采取一定的措施来中和土壤酸性,使之更适宜茶树生长,如增施有机肥、适量施用石灰等。茶叶生产中偏施氮肥的现象日益严重,在一些茶叶主产区,氮肥的施用量高达740 kg·hm-2,但茶园平均氮素利用率仅为30%左右,高量的氮肥施入导致土壤留存较高的和,这些形态的氮大部分可通过硝化和反硝化作用以N2O的形式排放到环境中。研究发现,稻田和其他作物土壤的N2O排放系数分别为0.31%和0.62%,而茶园土壤的N2O排放系数高达2.90%[3]。因此,采取有效措施以减缓茶园土壤进一步酸化和降低温室气体排放是保障茶园可持续发展所面临的重要课题。

近几年来,生物质炭(Biochar,BC)作为一种新型的土壤改良剂在农业上得到了广泛重视。生物质炭是有机物原料在完全或者部分缺氧条件下,经过高温热解(通常<700℃)产生的一类难溶、富碳、高度芳香化和高稳定性的有机物质。根据生物质材料的来源,生物质炭可以分为木炭、竹炭、秸秆炭、稻壳炭、动物粪便炭等[4]。……

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