生物炭施用比例对黏壤土水力特性的田间研究：孔隙结构与导水性的优化机制

《Science of The Total Environment》：Field study on the hydraulic behavior of heavy soil: Effects of biochar application rates

　　本研究通过田间试验揭示杨木废弃物生物炭（0-75 t·ha?1）对黏壤土水力行为的影响，发现50 t·ha?1为最优施用量，可显著降低容重（BD）14.5%、提升平均重量直径（MWD）13.0%，并通过增强大孔隙流使饱和/近饱和导水率显著改善，为旱区农业水资源高效管理提供理论依据。

　　

^研究亮点

^{容重与平均重量直径}

所用生物炭的容重（BD）为0.48 ± 0.02 g·cm^?3。对照组、BC25、BC50和BC75处理的平均BD分别为1.31 ± 0.05、1.12 ± 0.04、1.11 ± 0.03和1.08 ± 0.04 g·cm^?3（图2a）。单因素方差分析结果表明，生物炭施用对土壤BD有显著影响（p < 0.05；表2）。邓肯多重范围检验进一步比较发现，施用25、50和75 t·ha^?1生物炭分别使BD显著降低约14.2%、14.5%和17.8%。

^讨论

尽管农田存在缓坡，但其均匀性证明本实验采用完全随机设计是合理的。方差分析显示的较低变异系数百分比进一步支持了实验区域条件均匀的假设。

^结论

本研究强调，将生物炭掺入黏壤土可对其物理和水力特性产生积极影响，从而改善水分运动并提升土壤质量。施用生物炭可通过降低土壤容重（BD）、提高团聚体稳定性和增强水分保持能力（尤其在低土壤水势下）来改善土壤质量。这些改进对植物生长至关重要，因为它们能确保水分在植物最需要时易于获取。研究发现...