中国科学院亚热带农业生态研究所土壤生态与环境课题组基于6年的稻田田间定位试验,系统比较了秸秆还田和秸秆源生物质炭一次性施用对土壤总有机碳(TOC)累积和氮肥利用率的影响。试验中秸秆还田量设置为每季3tha-1(半量秸秆还田)和6tha-1(全量秸秆还田),秸秆生物质炭用量设置为一次性施用24tha-1(低量生物质炭还田)和48tha-1(高量生物质炭还田),其中全量秸秆还田处理与低量生物质炭处理的秸秆投入量在6年的试验中相当。研究结果表明秸秆和生物质炭施用都显著增加了土壤总有机碳累积,其中在6年的周期中,当生物质炭与秸秆处理的秸秆投入量相同时,生物质炭处理的土壤碳累积量是秸秆处理的2.6倍。除了直接向农田输入碳外,生物质炭处理也较对照处理显著增加了土壤原有有机碳的积累,低量生物质炭施用下TOC年增加量是对照处理的2倍。
这项研究受到国家重点研发(2018YFC0213302),国家自然科学基金(41771336, 41471267),中国科学院青年创新促进会会员项目(2017418)的资助。论文以Contrasting effects of straw and straw-derived biochar applications on soil carbon accumulation and nitrogen use efficiency in double-rice cropping systems为题发表在Agriculture, Ecosystems and Environment上。