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“编者在关注到中国农业大学资源与环境学院的李贵桐副教授团队关于生物质炭对农田土壤无机碳含量影响的研究，特邀李老师团队为本公众号撰写了该研究的亮点部分，一方面，丰富天然有机质或生物炭研究领域，尤其是生物质炭对土壤NOM动态变化的研究领域；另一方面，希望该团队的研究成果能给关注者启发，从中获得灵感，促进天然有机质研究工作的开展。”
生物质炭是一种具有发达孔隙结构和较强稳定性的新材料，富含碳元素，伴生碳酸盐为主的灰分，施入土壤可直接提高土壤碳储量。此外，生物质炭还可以通过正激发或负激发效应影响土壤中其它来源的有机碳转化。在我国干旱和半干旱地区，土壤无机碳也是土壤碳库的重要组成部分，因此生物质炭对土壤碳库的影响应综合考虑生物质炭对土壤有机碳和无机碳的影响，但是关于生物质炭对土壤无机碳影响的研究很少。
本研究为田间长期试验的结果。2009年6月，向0-20 cm表层土壤施入30、60和90 t/ha生物质炭（生物质炭为废弃蘑菇棒在400℃裂解2 h制成），分别简称为B30、B60和B90处理。按华北地区冬小麦夏玉米体系种植，常规施肥和灌溉。2014年6月，取表层土壤样品测定土壤有机碳、无机碳含量，燃烧损失法测定生物质炭含量，同时测定各组分的δ13C值。结果发现，施用生物质炭5年后, 0-20 cm土壤总无机碳含量增加了18.8%、42.4%和62.3%，20-40 cm土壤增加了13.4%、22.8%和30.5%。
▲ 不同用量生物质炭对土壤剖面总无机碳含量的影响
扣除中生物质炭本身的无机碳含量（10 g/kg），0-20 cm土壤无机碳净增加7.8%、20.2%和28.3%。同时，δ13C值表明土壤无机碳的δ13C值与生物质炭的施用量呈显著负相关，生物质炭增加了次生无机碳（PIC）含量13.1%、19.0%和34.3%，对原生性无机碳（LIC）含量没有显著影响。
▲不同用量生物质炭对土壤无机碳组分的影响
生物质炭提高土壤无机碳含量的途径包括：1）生物质炭向土壤中提供Ca2+；2）生物质炭提高土壤pH；3）生物质炭通过改善土壤微生物环境提高土壤CO2浓度，这些因素都将促进土壤次生碳酸盐的沉淀。
▲ 生物质炭对土壤碳封存影响的机制
通过长期田间试验，首次发现石灰性农田潮土中施用生物质炭会影响土壤无机碳的动态变化，这对于全面评价生物质炭对土壤碳库的动态影响具有重要意义。同时表明，石灰性土壤施用生物质炭可以提高土壤抵御土壤酸化的潜力。
Dong, X., Singh, B. P., Li, G., Lin, Q., & Zhao, X. (2019). Biochar increased field soil inorganic carbon content five years after application. Soil and Tillage Research, 186, 36-41.
联系作者
李贵桐，副教授，中国农业大学资源与环境学院，Email:
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本文编辑：宋凡浩
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