生物炭對(duì)沙化土壤理化性質(zhì)及綠豆幼苗生長(zhǎng)的影響

武夢(mèng)娟, 王桂君, 許振文, 張文翔

(1. 高原湖泊生態(tài)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，昆明 650500；2. 長(zhǎng)春師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 長(zhǎng)春 130032)

生物炭對(duì)沙化土壤理化性質(zhì)及綠豆幼苗生長(zhǎng)的影響

武夢(mèng)娟1, 王桂君2, 許振文2, 張文翔1

(1. 高原湖泊生態(tài)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，昆明 650500；2. 長(zhǎng)春師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 長(zhǎng)春 130032)

通過(guò)對(duì)吉林省西部大安市沙化土壤理化性質(zhì)和綠豆生長(zhǎng)影響的研究，分析了生物炭施加對(duì)沙化土壤理化性質(zhì)及植物的影響，從而探討施加生物炭后沙土的改良作用。研究結(jié)果表明：施加生物炭對(duì)土壤速效N、速效P、速效K和有機(jī)質(zhì)的含量以及pH值都有明顯的影響。同時(shí)，生物炭不但能提高綠豆幼苗的含水量，而且能促進(jìn)綠豆幼苗的生長(zhǎng)。研究結(jié)果將為了解生物炭對(duì)植物生長(zhǎng)的影響作用、沙化土壤的可持續(xù)利用，以及生物炭在土壤改良等方面提供一定的科學(xué)依據(jù)。

生物炭; 沙化土壤; 速效元素; 土壤理化性; 植物生長(zhǎng)

土地是人類生存的根本，人們長(zhǎng)期不合理的施肥以及過(guò)度消耗土壤生產(chǎn)力導(dǎo)致土壤酸化、鹽漬化，土壤肥力下降，農(nóng)作物產(chǎn)量下降，可利用土地資源逐年減少。土地問(wèn)題已成為當(dāng)前急需解決的重大問(wèn)題，土地資源怎樣科學(xué)、有效、合理的開發(fā)利用被人們逐漸重視起來(lái)[1]。Steiner 等[2]、Deluca 等[3]和Asai 等[4]研究發(fā)現(xiàn)，沙化土壤中可被植物直接吸收和利用的有效P含量低，由于生物炭的陽(yáng)離子交換能力很強(qiáng)，它能使更多穩(wěn)固且不能被合理利用的P轉(zhuǎn)化成有效態(tài)的P，讓植物吸收生長(zhǎng)。土壤中的Al和Fe制約P的含量，而土壤中的Al和Fe可以被生物炭的特殊結(jié)構(gòu)所氧化結(jié)合，從而使P元素不再受制約，使土壤中有效P的含量得以增加[3]。張園營(yíng)等[5]研究煙草的結(jié)果表明,生物炭施入土壤后葉片的葉綠素含量隨之增加,生物炭含量增加到750～1125 kg/hm2時(shí),葉綠素的含量使煙株成熟期增長(zhǎng),煙葉中含有的石油醚和中性致香物質(zhì)等進(jìn)一步充分轉(zhuǎn)化,減少了煙葉有害成分，提高煙葉品質(zhì)。張晗芝[6]的研究結(jié)果顯示：生物炭對(duì)前33天苗期的玉米株高生長(zhǎng)有抑制作用,植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的能力并沒(méi)有受到顯著影響。Jeffery 等[7]應(yīng)用Meta-analysis 方法分析結(jié)果表明：土壤里施入生物炭后可以使農(nóng)作物的生產(chǎn)力水平平均增長(zhǎng)10%左右。研究表明生物炭不但可以提高含水率、減小土壤容重、增大孔隙度,而且可以使作物總根系的鮮重、密度、表面積和體積增加、提高種子萌發(fā)率、促進(jìn)根系生長(zhǎng),延緩后期根系的衰老[8]。此外,生物炭能夠調(diào)解土壤結(jié)構(gòu),影響土壤物化性質(zhì),促進(jìn)土壤中微生物種群的多樣性，為微生物的繁衍和生存提供了必要條件。而微生物種群豐富度的增加和活性的增強(qiáng),必定會(huì)促進(jìn)土壤的生產(chǎn)力水平與農(nóng)作物的生長(zhǎng)[9]。對(duì)生物炭影響土壤理化性質(zhì)和植物生長(zhǎng)的探討成果顯示：生物炭不但可以固碳使溫室氣體的排放量減少,緩解溫室效應(yīng)，而且能改善土壤的理化性質(zhì),增加土壤養(yǎng)分的持留,調(diào)節(jié)土壤pH值,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤污染等。因此,探討沙化土壤施加生物炭后理化性質(zhì)以及植物生長(zhǎng)的影響,將為有效合理地使用生物炭，在一定程度上緩解氣候變化、環(huán)境污染和土壤功能退化等造成的問(wèn)題提供重要的理論意義。

吉林省西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤沙化、鹽堿化、生態(tài)惡化、草原退化嚴(yán)重，長(zhǎng)期以來(lái)開展了許多研究用以解決西部地區(qū)土地退化問(wèn)題，但由于成本過(guò)高，且易產(chǎn)生二次污染而難以運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中。本研究通過(guò)對(duì)吉林省西部大安市沙化土壤理化性質(zhì)和綠豆生長(zhǎng)影響的研究，分析了生物炭施加對(duì)沙化土壤理化性質(zhì)及植物的影響，探討生物炭對(duì)沙化土壤的改良作用。研究結(jié)果可以為沙化土壤的可持續(xù)利用提供一定的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

大安市(123°08′45″～124°21′56″E，44°57′00″～45°45′51″N，海拔138 m)位于吉林省西北部的松嫩平原腹地，被譽(yù)為“嫩江明珠”，東西長(zhǎng)為95 km，南北寬為90 km，總面積為4879 km2。屬于中溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫為4.3℃，年平均日照約3010 h，年均積溫2921.3℃，年均降雨量413.7 mm，風(fēng)力資源豐富[10]。典型的兩種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形態(tài)是農(nóng)業(yè)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，主要的土壤類型為：草甸土、鹽堿土、黑鈣土、風(fēng)沙土，土壤結(jié)構(gòu)疏松，保肥保水能力低，極易導(dǎo)致土壤質(zhì)地下降[11]。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

試驗(yàn)所用的土壤樣品取自吉林省西部大安地區(qū)龍沼鎮(zhèn)(123°35′43.02″E，45°05′24.72″N，海拔138 m )自耕層0～20 cm的沙化土(圖1)，共獲得樣品3個(gè)。樣品被密封后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)挑除其中的植物根系等，并自然風(fēng)干，研磨至小于200 mm備用。同時(shí)，選用在風(fēng)沙貧瘠土地中占優(yōu)勢(shì)并有傳統(tǒng)種植習(xí)慣的農(nóng)作物——綠豆作為供試種子。實(shí)驗(yàn)所需的生物炭是來(lái)自沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物炭工程技術(shù)研究中心的秸稈生物炭。生物炭的pH 9.52±0.10，總磷為(9.51±2.03)g/kg，總氮為(1.32±0.58)g/kg。

圖1 吉林省大安地區(qū)沙化土樣品采集

2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置9個(gè)梯度生物炭施加比例，按體積比，生物炭:沙化土分別設(shè)置生物炭占0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%和40%，每個(gè)比例設(shè)置3個(gè)平行試驗(yàn)。將混合均勻的土等分為3份，并分3次倒入花盆中，每放一次土，用50 mL蒸餾水浸濕，土全部放入直徑為15 cm的塑料花盆后再澆50 mL水，即每盆土澆200 mL的蒸餾水。在試驗(yàn)土樣中播10粒飽滿、用75%的酒精催芽的綠豆種子，每盆澆50 mL的蒸餾水使土壤飽和，并放置在溫室中培養(yǎng)。播種后每隔24 h觀察1次，待出苗后，記錄其出芽率，7 d后留3株長(zhǎng)勢(shì)較好的苗。在苗期、拔節(jié)期測(cè)綠豆的株高，根和莖的干重、鮮重及葉綠素等指標(biāo)。

綠豆幼苗的測(cè)定：1)綠豆幼苗的株高、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)的測(cè)定：游標(biāo)卡尺，可將測(cè)量值精確到0.02 mm；2)采用稱量法測(cè)定幼苗鮮重、干重。土壤樣品測(cè)定方法：1)土壤電導(dǎo)率用電導(dǎo)儀測(cè)定：采用水∶土為5∶1浸提，測(cè)得水溶性鹽總量；2)土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；3)土壤pH值用PH-3C酸度計(jì)測(cè)定：將水∶土為2.5∶1的混合液體用玻璃棒充分?jǐn)嚢? min，使土粒分散，靜置30 min后測(cè)定pH值；4)土壤氮、磷、鉀含量的測(cè)定：高錳酸鉀法。

所有實(shí)驗(yàn)樣品的培養(yǎng)和測(cè)試分析都是在長(zhǎng)春師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的自然地理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 生物炭作用下綠豆幼苗株高和葉綠素含量的變化特征

從圖2中可以看出：當(dāng)沙化土中生物炭濃度為5%時(shí)，葉綠素的含量最高，此時(shí)光合作用最強(qiáng)， 綠豆幼苗長(zhǎng)勢(shì)最好；隨著生物炭濃度的增加(10%～20%)，葉綠素含量開始緩慢降低，相對(duì)應(yīng)的綠豆幼苗株高也出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)；當(dāng)生物炭濃度從20%增加到25%時(shí)，葉綠素的含量有所增加，但未超過(guò)生物炭濃度為15%時(shí)葉綠素的含量，而此時(shí)其幼苗的株高僅低于生物炭濃度為5%時(shí)幼苗的株高；生物炭濃度大于25%之后，葉綠素含量出現(xiàn)顯著波動(dòng)，綠豆幼苗的株高則一直呈遞減的趨勢(shì)。

圖2 不同生物炭含量下綠豆株高、葉綠素含量的變化特征

3.2 生物炭對(duì)沙化土壤理化性質(zhì)的作用

3.2.1 pH值與電導(dǎo)率

根據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)分析可得出，沙化土壤的pH值隨著生物炭濃度的增加總體呈逐漸上升的趨勢(shì)。這是因?yàn)樯锾亢械脑?如鉀、鈉、鈣、鎂等)都為可溶性導(dǎo)致其呈堿性，施入土壤后可以提高酸性土壤的鹽基飽和度，抑制酸根離子水解，從而增強(qiáng)土壤的堿性。

當(dāng)生物炭濃度從0%增加到25%時(shí)，土壤電導(dǎo)率呈緩慢增加的趨勢(shì)；土壤電導(dǎo)率在生物碳濃度從30%增加到40%這一區(qū)間內(nèi)表現(xiàn)為大幅度增加。圖3總體表明，隨著生物炭濃度的增加，沙化土壤的堿性逐漸增強(qiáng)；生物炭所占比例越大，電導(dǎo)率增加的幅度就越大。

圖3 不同生物炭含量下土壤pH值、電導(dǎo)率變化特征

3.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)與土壤吸濕水

根據(jù)圖4中的數(shù)據(jù)分析可以看出：當(dāng)生物炭的濃度為5%時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量降到最低，土粒表面對(duì)空氣中水分子的吸附受到抑制；隨著生物炭濃度的增加(10%～30%)，土壤吸濕水含量逐漸增加，在生物炭濃度為30%時(shí)，對(duì)土壤吸濕水的促進(jìn)作用達(dá)到最大，之后隨著生物炭濃度的增加土壤吸濕水含量緩慢減少，但其含量比生物炭濃度在30%以下的都大。表明隨著生物炭濃度的增加，土壤含水量在逐漸增加，達(dá)到一定濃度范圍時(shí)，土壤的含水量幾乎無(wú)明顯變化。即可以理解為生物炭有保持和吸附沙化土壤水分的能力，但這種作用不是無(wú)限制的。土壤有機(jī)質(zhì)的含量在生物炭濃度從10%增長(zhǎng)到25%的過(guò)程中呈緩慢升高的趨勢(shì)；生物炭濃度為30%時(shí)，有機(jī)質(zhì)的含量雖有所減小，但比生物炭濃度在25%以下的都大。生物炭濃度從30%增加到40%時(shí)，有機(jī)質(zhì)含量快速增加。

3.2.3 土壤養(yǎng)分

研究結(jié)果表明，生物炭含量從0%增加到35%時(shí)，土壤氮、鉀含量呈逐漸上升趨勢(shì)，并在生物炭含量為35%時(shí)達(dá)到最高值，生物炭含量為40%時(shí)趨于穩(wěn)定(圖5)。生物炭的存在會(huì)使土壤中N、K的含量增加，最后趨于穩(wěn)定，不再隨生物炭含量的增加而變化。隨著生物炭濃度的不斷增加，土壤中N、K的含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，說(shuō)明生物炭加入沙化土壤中不能抑制N、K的淋溶。生物炭濃度在0%～25%之間，土壤中P含量隨其濃度的增長(zhǎng)而變化緩慢，土壤中P含量在生物炭濃度為25%～40%之間，隨著生物炭濃度的增長(zhǎng)而快速增加，而與添加生物炭后土壤中氮、鉀的變化折線相比，土壤中磷的含量相對(duì)較少。

圖4 不同生物炭含量下有機(jī)質(zhì)與吸濕水變化特征

4 討論

土壤中鹽基離子支配著土壤的酸堿度,鹽基離子的流失,會(huì)造成土壤酸化與貧瘠,從而使作物的生長(zhǎng)受到了巨大的影響[12]。生物炭含量不同的土樣，其pH值也不同，隨著生物炭含量的增加，土樣的pH值也隨之升高?？紤]到大安市沙化土壤具有草甸土、鹽堿土、黑鈣土、風(fēng)沙土，而生物炭呈堿性，且在制備過(guò)程中裂解溫度越高，其堿性越強(qiáng)。關(guān)于降低鹽堿地pH值的問(wèn)題，本研究將鹽堿土與黑土按一定比例混合，每個(gè)比例的土樣分為9份，分別加入不同百分比的生物炭(從0%到40%按照5%的梯度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))。結(jié)果表明：生物炭的施加比例越大，土樣的pH值就越高；生物炭含量相同時(shí)，隨著黑土所占比例的增大，其土樣的pH值逐漸降低[13]。已有的研究表明：生物炭中灰分含量越高，其pH 值就越高，因此生物炭可以用作酸性土壤的改良劑來(lái)中和土壤酸度，提高土壤的pH值，解決因人們長(zhǎng)期不合理的施用化肥導(dǎo)致土壤酸化，養(yǎng)分流失的問(wèn)題[12,14]。土壤電導(dǎo)率是測(cè)定土壤水溶性鹽的指標(biāo)，而土壤水溶性鹽是土壤的一個(gè)重要屬性，是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長(zhǎng)的因素[15]。電導(dǎo)率的變化與土樣pH值的變化趨勢(shì)基本一致，也是隨著生物炭含量增大而增加。

土壤中有機(jī)質(zhì)的多少，基本上反映了其肥力水平的高低。沙土中有機(jī)質(zhì)含量隨著生物炭所占比例的增加而逐漸增高。一方面，生物炭的催化性可以促使吸附在其表面的有機(jī)分子轉(zhuǎn)化成土壤有機(jī)質(zhì)[16]；另一方面，生物炭提供了土壤微生物的生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)，使微生物的種類和活性增加，可以促進(jìn)腐殖質(zhì)或生物殘?bào)w的進(jìn)一步分解，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間分解積累作用，可以提高土壤肥力,增加有機(jī)質(zhì)的含量[12]，進(jìn)一步提高沙土農(nóng)作物的產(chǎn)量。Tryon[17]研究表明生物炭加入沙化土壤中可以使土壤有效水增加18%。在沙土中存在于生物炭微孔結(jié)構(gòu)中的水和可溶的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能隨著土壤變干和土壤基質(zhì)增加而出現(xiàn)[18]，這說(shuō)明在土壤干旱期施入生物炭會(huì)增加其有效水的含量[19]。

沙化土壤中隨著生物炭施加量的增加，土壤中氮、鉀的含量也逐漸增加，而磷的含量在生物炭所占比例超過(guò)25%時(shí)才呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。生物炭施入土壤后一方面利用其多孔特性和巨大的比表面積吸附持留氮素物質(zhì)，另一方面極大地改變了土壤的理化性質(zhì)，間接或直接地影響氮素循環(huán)過(guò)程中微生物的活性、多樣性和豐度，繼而影響土壤N素物質(zhì)循環(huán)[14]。K元素是植物光合作用的重要礦物質(zhì)元素之一，可以提高植物的光合作用，促進(jìn)作物體內(nèi)淀粉和糖的形成，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)，同時(shí)提高作物對(duì)N的吸收利用。土壤中施加生物炭可以增強(qiáng)植物的光合作用，提高作物產(chǎn)量。P元素不僅是植物生長(zhǎng)必需的常量營(yíng)養(yǎng)元素，還是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵元素。生物炭本身就含有有效性高的大量P元素，施入土壤后可能會(huì)造成其有效P的含量明顯增加[20]。

生物炭在沙化土壤中所占比例為0%～30%之間時(shí)，施入土壤的生物炭對(duì)綠豆幼苗的生長(zhǎng)都起到促進(jìn)作用，超過(guò)這個(gè)范圍出現(xiàn)了抑制綠豆幼苗生長(zhǎng)的現(xiàn)象。這說(shuō)明生物炭不僅可以通過(guò)改良土壤來(lái)提高肥力,還可以通過(guò)改善土壤的性質(zhì)和存儲(chǔ)植物所需的養(yǎng)分元素來(lái)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)[21]。由于生物炭極佳的物理性質(zhì)和養(yǎng)分平衡能力，才使得添加生物炭的沙土種子萌發(fā)和植物根系的生長(zhǎng)更好，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量和沙地的生產(chǎn)力[22]。 目前，關(guān)于生物炭對(duì)提高土壤肥力和促進(jìn)作物生長(zhǎng)影響的研究主要集中在風(fēng)化土壤及典型熱帶肥力貧瘠土壤上[23-24]，其對(duì)作物生長(zhǎng)的影響表現(xiàn)結(jié)果有促進(jìn)作用[18，25-26]、抑制作用或無(wú)影響[14]。

5 結(jié)論

根據(jù)生物炭對(duì)吉林沙化土壤理化性質(zhì)變化特征的分析，結(jié)合分析其對(duì)植物的影響，獲得以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

1)含有可溶性元素(如：K、Ca、Na、Mg等)的生物炭自身呈堿性，施入沙化土壤中不僅可以使其堿性增強(qiáng)，而且還增強(qiáng)了土壤的電導(dǎo)率。

2)生物炭施進(jìn)沙化土壤里能提高其有機(jī)質(zhì)的含量，有機(jī)質(zhì)含量的增加意味著其肥力的增強(qiáng)，肥力的增強(qiáng)可以使沙化土壤作物的產(chǎn)量提升。

3)生物炭可以提升沙化土壤涵養(yǎng)水分的能力，生物炭的施加使沙化土壤的吸附和持水能力顯著增加。

4)生物炭施入沙化土壤中，不但可以提高沙化土壤養(yǎng)分元素(如：N 、P、K等)的含量，而且能促進(jìn)綠豆的萌發(fā)率以及幼苗的成長(zhǎng)，使其幼苗的含水量增加。為養(yǎng)分貧瘠的沙化土壤上生長(zhǎng)的作物提供了必需的礦質(zhì)養(yǎng)分元素，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。

[1]岳彩豐，牟 榮. 探討土地資源開發(fā)利用與土地環(huán)境質(zhì)量保護(hù)[J]. 黑龍江科技信息,2015(29):278.

[2]STEINER C， GLASER B， TEIXEIRA W G. Nitrogen retention and plant uptake on a highly weathered central amazonian ferralsol amended with compost and charcoal[J]. Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2008， 171 ( 6) : 893-899.

[3]DELUCA T H， MACKENZIE M D， GUNDALE M J. Biochar effects on soil nutrient transformation[M]. Landon：Earthscan Publications Ltd，2009：251-270.

[4]ASAI H， SAMSON B K， STEPHAN H M， et al. Biochar amendment techniques for upland rice production in northern Laos: soil physical properties, leaf spad and grain yield[J]. Field Crops Research， 2009， 111(s1-2) : 81-84.

[5]張園營(yíng), 劉國(guó)順, 劉宏恩. 施用生物炭對(duì)煙葉石油醚提取物及致香物質(zhì)的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 25(5):96-100.

[6]張晗芝, 黃 云, 劉 鋼, 等. 生物炭對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收及土壤化學(xué)性狀的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2010, 19(11):2713-2717.

[7]JEFFERY S, VERHEIJEN F G A, VAN DER VELDE M, et al. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis[M]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2011, 144(1):175-187.

[8]李潮海，周順利．土壤容重對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1994，9(2): 49-54.

[9]萬(wàn)海濤.烤煙發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)及植煙土壤理化性狀對(duì)生物炭的響應(yīng)研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014:8.

[10]大安市政府網(wǎng)網(wǎng)址: http://www.daan.gov.cn/main/news/news.jsp?wzid=12002.

[11]王立勝, 汪媛媛, 余 濤, 等. 土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估與綠色產(chǎn)能評(píng)價(jià)研究:以吉林大安市為例[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 2012, 26(5)：879-885.

[12]NOVAK J, LIMA I, XING B S, et al. Characterization of designer biochar produced at different temperatures and their effects on a loamy sand [J].Annals of Environmental Science, 2009, 3:195-206.

[13]王桂君, 許振文, 田曉露，等. 生物炭對(duì)鹽堿化土壤理化性質(zhì)及小麥幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013, 41(12): 390-393.

[14]SPOKAS K A， NOVAK J M， VENTEREA RT， et al. Biochar’s role as an alternative N-fertilizer: ammonia capture[J]. Plant and Soil， 2012， 350(1) : 35-42.

[15]何繼山, 梁 杏, 李 靜. 土樣浸提液電導(dǎo)率與鹽分關(guān)系的逐步回歸分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014(10):314-318.

[16]LIANG B, LEHMANN J, SOHI S P, et al. Black carbon affects the cycling of non-black carbon in soil[J]. Organic Geochemistry, 2010, 41(2): 206-213.

[17]TRYON E H．Effect of charcoal on certain physical，chemical，andbiological properties of forest soils[J]． Ecological Monographs， 1948， 18(1) : 81-115.

[18]孫愛華, 華 信, 朱士江. 生物炭對(duì)土壤養(yǎng)分及水分的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 43(8):64-66.

[19]Uzoma1 K C, Inoue M, Andry H, et al. Effect of cow manure biochar on maize productivity under sandy soil condition[J]. Soil Use and Management, 2011, 27(2): 205-212.

[20]ENDERS A， HANLEY K， WHITMAN T, et al．Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic[J]. Bioresource Technology， 2012， 114: 644-653.

[21]張憲政, 陳鳳玉, 王榮富. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M]. 沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1994:90-91.

[22]劉鴻驕, 侯亞紅, 王 磊. 秸稈生物炭還田對(duì)圍墾鹽堿土壤的低碳化改良[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2014， 37(1): 75-80.

[23]STEINER C, TEIXEIRA W G, LEHMANN J, et al. Long term effects of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered central Amazonian upland soil[J]. Plant and Soil, 2007, 291(1-2): 275-290.

[24]LEHMANN J, JOSEPH S. Biochar for environmental management: science and technology[M]. UK and USA: Earthscan, 2009: 169-270.

[25]HAEFELEA S M, KONBOONC Y, WONGBOON W, et al. Effects and fate of biochar from rice residues in rice based systems[J]. Field Crops Research, 2011, 121(3): 430-440.

[26]勾芒芒, 屈忠義, 楊 曉, 等. 生物炭對(duì)砂壤土節(jié)水保肥及番茄產(chǎn)量的影響研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2014, 45(1):137-142.

The impact of biochar on mung bean growth and soil physicochemical properties of sandy soil

WU Meng-juan1, WANG Gui-jun2, XU Zhen-wen2, ZHANG Wen-xiang1

(1. Key Laboratory of Plateau Lake Ecology and Global Change of Yunnan Province, School of Tourism and Geographical Sciences, Yunnan Normal University, Kunming 650500; 2. School of Urban and Environmental Sciences， Changchun Normal University, Changchun 130032, China)

Through desertification of soil research on physical and chemical properties and mung beans grow Da′an in the west of Jilin province, the influence of the biochar on desertification soil physical and chemical properties and plant was analyzed, and the amelioration of biochar on desertification soil was also discussed. The results showed that biochar had obvious influence on desertification of soil organic matter content, pH value and available nitrogen, phosphorus and potassium content. At the same time, it could improve the water content of mung bean seedlings and promote the growth of its seedlings.

biochar; desertification of soil; available elements; physical and chemical properties; plant growth

2016-05-09；

2016-05-30

吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(2015-366)；云南省中青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人后備人才(2015HB029)

武夢(mèng)娟,碩士,主要從事湖泊沉積與環(huán)境演化研究，E-mail: wmj88096084@163.com

S156.2；S522

A

2095-1736(2017)02-0063-05

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.02.063