生物炭-海藻肥料混合物：一种多方面的策略，用于减少氧化亚氮排放、恢复土壤肥力并提高水稻作物产量

　　本研究探讨生物炭（BC）与海带基肥料（SBF）单一及复合施用对水稻生长、土壤养分及N?O排放的影响。结果表明，BC与SBF复合施用显著降低N?O排放63.15%，提升土壤有机碳含量92.74%，并促进有益微生物群落增殖，同时提高水稻产量与品质。

　　

摘要

目的

温室气体（GHGs）是导致气候变化的主要原因。由于农业生产方式的集约化，农业土壤中的温室气体浓度持续增加。生物炭（BC）是一种有效的减少温室气体并改善生态系统服务的措施。然而，生物炭在减少一氧化二氮（N?O）排放方面的效果仍存在争议。近年来，当生物炭与其他改良剂结合使用时，在减少N?O排放方面显示出良好的效果。此外，基于海藻的肥料（SBF）在提高作物产量方面也取得了显著成果；不过，它们在减少温室气体排放方面的作用仍不明确。

方法

本研究探讨了生物炭（BC）、基于海藻的肥料（SBF）以及两者联合使用对N?O排放、土壤恢复、典型氨氧化菌、comammox菌群、细菌数量以及水稻生长和产量的影响。实验设置了不同的处理组：对照组、仅施用生物炭（2%）、仅施用SBF（2%）以及同时施用生物炭和SBF（1%）。

结果

生物炭与SBF的联合使用显著提高了土壤pH值（>20%），改变了土壤氮的代谢过程，增加了土壤碳含量（92.74%），增强了nosZ基因的表达（107%），同时减少了氨氧化古菌（AOA）（27%）和氨氧化细菌（AOB）（45%）的数量，从而显著降低了N?O排放量（63.15%）。生物炭和SBF的协同应用还显著增加了酸杆菌门（Acidobacteriota）、拟杆菌门（Bacterioidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）和硝螺菌门（Nitrospirae）的数量，进一步降低了N?O排放。此外，这种协同应用还提高了水稻的产量和品质，这与土壤养分的有效性、碳封存能力以及土壤酶活性的提升有关。

结论

综上所述，生物炭与SBF的混合物有望成为一种有效的改良剂，既能减少N?O排放，又能提高土壤肥力、微生物活性和水稻产量。