秸秆直接还田与炭化还田下土壤有机碳稳定性和 温室气体排放潜力的对比研究

       摘 要：选取北方旱地和南方水田两种不同农业利用方式的土壤为研究对象，分别在旱地和水田设置了无秸秆还田（ NR ） 、 秸秆直接还田（ SR ）和秸秆转化为生物质炭还田（ BR ）三种处理，在作物收获后，采集对应处理的土壤通过室内培养对比研 究了秸秆直接还田和生物质炭还田下土壤有机碳的稳定性及温室气体排放潜力的变化 。 研究结果表明：秸秆直接还田与生 物质炭还田均可显著增加土壤有机碳和全氮含量，但不同处理下的土壤有机碳稳定性存在显著差异 。 从有机碳的矿化量和 矿化率来看，生物质炭还田处理与秸秆直接还田处理相比，分别降低旱地 、 水田土壤矿化量的 36.0%、21.5% 和矿化率的 47.0%、34.7% ；水田与旱地相比，表观上水田矿化显著高于旱地土壤，但从土壤有机碳矿化率来看，水田土壤各处理均显著 低于旱地土壤相同处理的 19.0%、26.2% 和 9.2%。 不同处理显著影响土壤 N 2 O 的释放，无论旱地还是水田土壤，与秸秆直接 还田相比，施用生物质炭均显著降低土壤 N 2 O 的释放；进一步分析土壤产生的综合温室效应（ GWP ）表明，生物质炭还田下 的 GWP 比秸秆直接还田显著降低 39.6% 和 28.5%。 因此，秸秆转化为生物质炭后还田可作为一项重要的农田土壤固碳减排 措施进行秸秆利用 。