蛭石改性水稻秸秆生物炭在土壤中的短期降解

王瑞，刘玉学，高诚祥，何莉莉，汪玉瑛，吕豪豪，杨生茂*，梁宗锁

（1.浙江理工大学生命科学与医药学院，杭州 310018；2.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，杭州 310021；3.浙江省生物炭工程技术研究中心，杭州 310021）

在我国，农业生产每年会产生大量农作物秸秆。据2015统计数据显示，我国秸秆年总产量约为6亿t[1]，而在2021最新统计中，我国秸秆年总产量已增加至9亿t[2]，成为世界最大秸秆生产国。这些秸秆大部分被丢弃或焚烧，导致了极大资源浪费，且由于秸秆焚烧会产生CO、CO2、SO2、非甲烷碳氢化合物以及氮氧化物等，将造成严重空气污染[1]。因此，目前迫切需要开发一种合适的农作物秸秆处理方法。生物炭是指生物质材料在限氧条件下经高温热裂解产生的一种富碳固体材料[3-4]，其通常作为一种土壤改良剂被用于农业生产和土壤环境修复等领域。近年来，将废弃生物质原料高温炭化制备生物炭已成为相关研究热点。

生物炭具有重金属吸附、有机污染物降解、土壤改良等诸多优良功能[4-7]。生物炭的高度稳定性是其抵抗自然氧化和微生物降解的基础。相关研究表明，生物炭在环境中的平均留存时间可达千万年之久[8-10]，但最终仍会自然氧化或被微生物分解。生物炭的稳定性受到原料类型、炭化温度等众多因素的影响，前人对此已有大量研究报道。除此之外，外源矿物添加也能显著改变生物炭的稳定性，改变其抵抗自然氧化与微生物降解能力。REN 等[11]使用Ca（OH）2对污泥生物炭进行改性处理，发现Ca（OH）2可显著增加污泥生物炭的碳素持留率，同时显著降低污泥生物炭的氧化损失率。……