玉米生物炭和改性炭对土壤无机氮磷淋失影响的研究

作     者：王静 付伟章 葛晓红 郑书联 薄录吉 WANG Jing;FU Wei-zhang;GE Xiao-hong;ZHENG Shu-lian;BO Lu-ji

作者机构：山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018 山东省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室济南250000 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2018年第37卷第12期

页      面：2810-2820页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：山东省重大科技创新工程项目(2017CXGC0223) 国家自然科学基金项目(41771324) 山东省自然科学基金项目(ZR2016DB28) 山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2016B09)~~ 

主　　题：改性生物炭 吸附 氮磷淋失 物理隔离层 

摘      要：利用玉米秸秆为原料制作生物炭,并用氯化铁进行改性,考察了改性前后生物炭对硝态氮和磷的吸附等温和吸附动力学过程,将生物炭和改性炭制作3 cm厚的物理隔离层,施入土柱50 cm处,通过淋溶实验,研究生物炭改性前后对土壤无机氮磷淋失的影响。结果表明,炭化温度为500℃时,铁炭比为0.7的生物炭和改性炭对氮磷的吸附能力最强。吸附动力学和等温吸附曲线分析表明:生物炭改性后对硝态氮和磷的吸附增大,生物炭和改性生物炭对硝态氮的最大吸附量分别为0 mg·g-1和2.414 mg·g-1、对磷的最大吸附量分别为1.723 mg·g-1和16.062 mg·g-1。与对照相比,生物炭处理和改性炭处理硝态氮的淋失量分别降低11.2%和31.6%,磷的淋失量分别显著降低33.1%和82.9%,氨氮的淋失量分别显著降低44.3%和68.6%。淋溶试验后对土壤残留养分分析表明,隔离层的添加并不会对0～50 cm土层内NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P含量产生明显影响,同时改性生物炭能有效减少NH+4-N和PO3-4-P向更深土层中迁移,表明土壤中添加改性生物炭能够有效降低土壤无机氮磷的淋失风险。