秸秆焚烧残留黑碳在华北农田土壤有机质提升中的作用

黑碳是土壤腐殖质的重要组分，也是土壤腐殖酸的可能来源。在强风化条件的亚马逊流域，唯有一种富含黑碳的土壤可历经数百年而仍保持较高的肥力，因此，黑碳被认为是维持土壤有机质库稳定、构建土壤可持续利用的前提。但黑碳在土壤中的作用机理还不清楚，我国在此研究领域还属空白。申请人前期研究发现，在华北平原小麦秸秆还田、玉米秸秆连年焚烧区存在土壤有机质快速提升并快速达到稳定的现象，猜测这很可能和土壤中黑碳累积有关。本项目拟通过大田调查研究与黑碳添加培养控制试验相结合的办法，揭示黑碳在水稳性团聚体、不同比重土壤团聚体中的分布及作用机制，并采用稳定性同位素13C技术，阐明添加黑碳短期内对土壤有机质数量和质量的影响。本项目的开展不仅有助于揭示黑碳提升、稳定土壤有机质库作用的内在机制，具有重要的科学意义，而且可利用黑碳培肥和改良土壤、解决秸秆田间焚烧问题，具有重要的应用价值。