不同吸附特性的稻草生物炭对稻田氨挥发和 水稻产量的影响

张 丰，刘 畅，王 喆，孟 军，迟道才，陈涛涛,※

（1. 沈阳农业大学水利学院，沈阳 110866； 2. 沈阳农业大学农学院，沈阳 110866； 3. 沈阳农业大学国家生物炭研究院，沈阳 110866）

0 引言

中国的氮肥施用量已经超过全球的30%[1]，但氮肥利用率仅为30%～35%[2]。过量和不合理施肥是导致氮肥利用率低下、面源污染严重、温室效应等问题的主要原因[3]。氨挥发是稻田土壤系统中氮肥损失的主要途径之一，占施氮量的10%～60%[4]。大量的氨挥发损失不仅造成了资源浪费，还会引起水体营养化、土壤酸化、温室效应等一系列环境问题，严重制约着农业、生态的可持续发展，对环境产生严重影响[5]。因此，开展科学试验研究，减少稻田氨挥发损失，对降低稻田生产系统氮肥资源消耗和面源污染、提高中国稻田氮肥利用效率具有重要的意义。另一方面，中国作为农业生产大国，稻草秸秆资源年产近2.2亿t，但利用率却不足50%，其中，直接焚烧处理所占比例最高，达33%[6-7]。这不但造成了大量的资源浪费，还带来了极其严重的空气污染和火灾隐患。因此，加强秸秆综合利用途径，提高秸秆利用的深度和广度，是实现中国农业绿色可持续发展的迫切需要。

近年来，将稻草秸秆制备成生物炭还田被认为是土壤固氮、增产、减排的一种关键途径[8]。生物炭因其内部较大的比表面积和高阳离子交换位点，具有强吸附性及高阳离子交换量等优点[9]。大量研究表明，秸秆生物炭具有改善土壤生态环境、土壤蓄水保肥和减少温室气体排放等诸多正效应，但也因其石灰效应加大了稻田的氨挥发损失[10-12]。……