魏永霞 肖敬萍 王 鹤 石 蕴 刘 慧

(1.东北农业大学水利与土木工程学院，哈尔滨 150030；2.东北农业大学农业农村部农业水资源高效利用重点实验室，哈尔滨 150030；3.东北农业大学文理学院，哈尔滨 150030)

0 引言

东北黑土区是我国主要粮食生产基地[1]。该区土壤以黑土、黑钙土及草甸黑土为主，黑土结构好、肥力高、性状佳，是重要的土壤资源，特别适合玉米、大豆等粮食作物的生长。长期以来，由于耕作过度、滥用土地资源等人为因素致使土壤各项指标弱化，土壤有机质和养分含量下降、容重增大，从而导致土壤持水保肥能力降低、耕地质量下降，制约了社会、经济、生态的可持续发展。因此，研究黑土区土壤的科学保护与改良对农业可持续发展具有重要意义。

东北地区每年产生大量的秸秆资源，约占全国秸秆总量的19.2%[2]。2017年黑龙江省秸秆产量约占全国秸秆总量的8.7%[3]，近年来仍呈增长趋势。随着农业经济的发展、生活条件和燃料结构的改变，秸秆常作为农业废弃物进行焚烧处理，这不但造成资源的严重浪费，而且易发生火灾和污染环境[3]。因此，将秸秆制成生物炭施加于土壤中是东北地区秸秆资源合理利用的有效途径。

生物炭(Biochar)是农林废弃物等生物质(如作物秸秆、动物粪便等)在缺氧条件下热裂解形成的稳定的富碳产物[4]，一般含碳量大于50%，主要由芳香烃和单质碳或具有类石墨结构的碳组成，除富含大量的碳化组分外，也包含了大量的非碳化组分(N、P、K、Ca、Mg等)[5]。含碳率高、孔隙结构丰富、比表面积大、理化性质稳定是生物炭固有的特点，这是生物炭能够还田改土、提高农作物产量、实现碳封存的重要结构基础。……