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土壤修复

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施用生物炭可提升土壤保水能力

来源:农业环境科学 作者: 人气: 发布时间:2019-01-25 12:16:39


加州大学戴维斯分校土地、空气与水资源学院的DaoYuan Wang课题组通过一系列实验室试验和大田试验,研究了生物炭对加州农业土壤水分保持特性的影响。

在干旱或其他极端气候中, 土壤的保水的能力对于粮食生产系统的可持续性和土壤生态系统服务维持至关重要。本研究通过一系列实验室试验和大田试验,研究了生物炭对加州农业土壤水分保持特性的影响。研究结果用于证明生物炭类型(软木生物炭,600-700℃,低比表面积;核桃壳生物炭,900℃,高比表面积),施用量(0, 0.5, 1%wt)和粒径(0-0.25, 0.25-0.5, 0.5-1, 1-2mm)在不同时间尺度对土壤-水分关系的影响。较高比表面积的生物炭能够增加砂土的田间持水量;施用生物炭没有改变黏土含量较高土壤的田间持水量。与小粒径的生物炭相比,粒径为1-2mm的核桃壳生物炭更能增加砂质土壤的田间持水量。两种生物炭对土壤的萎蔫点无影响。中子成像观察生物炭颗粒及其周围空间水分分布结果表明,在被润湿后,生物炭内部孔隙中的水在7天内不断释放到周围干燥的空间中,表明生物炭颗粒的内部结构改善了土壤水分保持能力。在大田试验(6年试验,玉米-番茄轮作)中,核桃壳生物炭(施用量10t/ha,相当于实验室试验中的0.5%wt)和农业措施(有机,常规)均对粉黏壤土的保水能力无影响。这些数据表明,具有高孔隙容积的生物炭可以暂时增加田间持水量及植物可用水分,直到生物炭内部孔隙被黏土和土壤有机质充满。研究结果表明,当生物炭孔隙容积较小或土壤质地良好时,生物炭对土壤水分保持的影响有限。高施用量(≥10t/ha)的高孔隙容积生物炭具有较大的粒径(≥1mm),可以改善粗质土壤有限的保水能力,在极端气候事件时提升土壤的应对能力。

(编辑:Wendy)

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