文章摘要
稻田入土生物质炭自然陈化过程理化特性变化规律
Changes of physical and chemical characteristics of biochar in paddy field during natural aging
投稿时间:2021-07-05  修订日期:2021-08-18
DOI:
中文关键词: 生物质炭  稻田土壤  性态变化  评估方法  碳汇
英文关键词: Biochar  Paddy soil  Changes in biochar properties  Evaluation method  Carbon sequestration
基金项目:国家自然科学基金(42077032);国家自然科学基金(41571241);国家科技支撑计划项目(2015BAC02B01)
作者单位邮编
王昊 浙江大学 310058
南琼 浙江大学 
秦勇 浙江大学 
吴伟祥 浙江大学 310058
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中文摘要:
      生物质炭化还田是稻田土壤固碳的重要措施之一。入土生物质炭理化特性变化决定其固碳效应。然而,生物质炭入土后其长期理化特性变化却鲜有报道。本研究以水稻秸秆生物质炭为试材,通过分析长期定位试验田中的入土生物质炭样品,探究了稻田土壤中生物质炭的理化特性变化规律。研究结果表明,入土生物质炭颗粒随时间经历持续性物理破碎,平均孔径显著降低,比表面积从初始的55.0 m2·g-1增大到259 m2·g-1。入土11年后,生物质炭H/C摩尔比从最初的0.423提高到0.568,不饱和度显著提升。入土生物质炭C=O(1630-1600 cm-1)和C-O-C(1080 cm-1)的骨架振动强度和芳香族C-H(790 cm-1)的平面振动均增强,其含氧官能团的类型和含量呈现明显的上升趋势。与此同时,入土生物质炭的可热降解组分占比不断提高,热稳定性逐渐降低。研究表明,与实验室老化模拟试验结果明显不同,伴随着诸多外力作用和环境因素的影响,稻田中入土生物质炭的理化特性发生了更为显著性的变化,稳定性随着时间的推移逐年降低。因此,为精准科学评估稻田生态系统生物质炭化还田的固碳减排效应,开展入土生物质炭长期稳定性分析测试与相关评价模型研究尤为迫切。
英文摘要:
      1. 对长期定位试验田中的入土生物质炭样品进行分析,探究稻田土壤中生物质炭的性态变化规律; 2. 研究表明,与实验室模拟试验结果不同,生物质炭在实际稻田土壤生态系统中的稳定性随入土时间呈逐年下降趋势。
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