添加生物炭对海南燥红壤N2O和CO2排放的影响

刘丽君，朱启林，李凯凯，李淼，孟磊，伍延正，汤水荣，何秋香

（海南大学热带作物学院，海口 570228）

海南岛是我国唯一的热带岛屿省份，岛上光热资源充足，土壤类型丰富[1]。燥红壤是海南典型的种植土壤，尽管土壤矿物风化淋溶程度低，但由于生物循环强烈使得有机质消耗大于累积，导致土壤养分贫瘠，且保肥性能差[2]。海南燥红壤区是热带水果香蕉、火龙果和芒果等主产区，为保证产量，通常需要施用大量氮肥，这在一定程度上增加了大气和水环境压力，同时加速了土壤酸化进程[3]。近年来，改良土壤酸度、增强土壤养分吸持能力成为海南土壤改良的主要目标。研究表明，生物炭能中和土壤酸度[4-5]，提高土壤保水保肥能力和阳离子交换量[6-7]，增加土壤孔隙度，并能改善土壤结构[8]。土壤性质改变，土壤温室气体排放也随之发生改变[9]，尤其是N2O和CO2排放[10]。此外，生物炭还能影响微生物群落结构、活性和丰度等，从而改变N2O 和CO2的产生途径[11]。

生物炭对温室气体排放的影响有很大的不确定性。有研究认为，施用生物炭能够增加土壤孔隙率，改善土壤通气性，从而降低反硝化细菌数量及反硝化相关酶的活性[12-13]，同时生物炭能够吸附土壤NH4+-N和NO-3-N，抑制硝化和反硝化的进行[11]，从而出现施用生物炭后土壤N2O排放减少的现象[14-15]。但也有研究显示，施用生物炭没有影响土壤N2O 排放[16]，甚至还增加了N2O的排放[17-18]。生物炭对土壤有机碳矿化的激发效应可能影响土壤CO2排放[10，17]。生物炭施用能增加土壤有机碳抵抗微生物的降解，降低土壤CO2排放，从而发挥了较好的碳固持作用[14-15]；……