不同量生物炭施用与蚯蚓互作对土壤N2O及CO2排放的影响

刘 椒，那立苹，张 琳，陈云峰，孙福来，伍玉鹏①

(1.华中农业大学资源与环境学院，湖北 武汉 430070；2.北京师范大学环境学院，北京 100875；3.农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室，湖北 武汉 430064；4.滨州市农业农村局，山东 滨州 256600)

N2O和CO2是导致全球气候变暖的主要温室气体。大气中每年有5%～20%的CO2和80%～90%的N2O来源于土壤，其中农田土壤每年释放的N2O和CO2的量可达3.3和1.4 Tg[1]。如何降低农田土壤温室气体排放，已成为减缓全球气候变暖的关键问题之一。

生物炭因其高度稳定性和较强的吸附性能，在N2O和CO2等农业温室气体减排方面具有较大的应用潜力[2]。Meta分析显示，施用生物炭平均可降低我国主粮作物农田土壤41%的N2O排放，尤其在旱地中施用生物炭效果更为明显[3]。柯跃进等[4]也指出，施用生物炭降低耕地土壤CO2排放量的潜力可高达41%。也有小部分研究发现生物炭施用并未显著影响土壤温室气体排放，甚至导致土壤温室气体排放增加，但研究者多将这归咎于生物炭施用量或生物炭性质的差异[5]。一般认为，生物炭施用量越大，其对温室气体减排效果就越明显[6]。已有研究表明，生物炭影响土壤温室气体排放的机制包括提高土壤pH 值[7]，增加土壤透气性[8]和吸附作用[9]，及对土壤微生物的影响[10]几个方面，均主要从土壤物理、化学和微生物方面开展研究，却很少从土壤动物角度进行探讨。

蚯蚓是最常见的大型土壤动物之一，被称为“土壤生态系统的工程师”，能够通过取食、排泄、分泌和掘穴等活动直接或间接地参与土壤碳、氮循环的整个过程[11]。……