龙杰琦, 姚 婷, 苗淑杰, 钟 鑫, 高雅晓玲, 乔云发

(南京信息工程大学 应用气象学院, 南京 210044)

生物炭(biochar)是在低氧或缺氧条件下，将农作物秸秆、木质物质、禽兽粪便等有机物料经过高温热解而形成的产物，生物炭具有热稳定性强、可溶性低和巨大的比表面积等理化特性[1-3]，在农业领域内被广泛应用，改善了土壤理化性质。一方面，生物炭作为胶结剂能将微团聚体胶结成大团聚体，促进团聚体形成，增加土壤大团聚体数量和稳定性[4-6]；另一方面，生物炭具有延迟侵蚀土壤产流时间、改变土壤饱和导水率和延缓土壤肥料养分释放的作用，起到了减流减沙、增强土壤抗蚀性的效应[7]。近些年，生物炭作为土壤修复的改良剂被广泛应用。李江舟等[8]在红壤上连续3 a施用生物炭，显著提升土壤大团聚体含量和团聚体稳定性；Walters等[9]，王冲等[10]研究表明，生物炭改善土壤团聚体结构，提高土壤耕层的有效肥力，且能缓解土壤有机质的下降趋势，同时促进作物生长。相比其他改良添加剂，生物炭不仅能改善土壤侵蚀状况，增加土壤有机质含量，还能培肥地力，达到增产的目的[11]。

东北黑土区作为商品粮生产基地之一，近年来，掠夺式种植导致水土流失加重，据黑龙江省水土保持科学研究所第二、第三次土壤侵蚀遥感调查数据显示，东北黑土区侵蚀面积为4.47×104km2，占总面积的37.9%，其中水力侵蚀面积为36 344.31 km2[12]。目前，东北黑土区黑土层平均厚度仅有30 cm多，同时坡耕地黑土层变薄速率达2～3 mm/a[13]，这严重破坏土壤团聚结构。……