入侵性水生植物的生物炭能够增加热带气候下的土壤有机碳储量，并提高玉米产量

《Soil Use and Management》：Invasive Aquatic Plant Biochar Increases Soil Organic Carbon Stocks and Maize Productivity in Tropical Climate

热带气候下水生植物生物炭及共腐殖化物对加纳土壤有机碳库和玉米产量的影响研究。采用三季田间试验，对比分析矿物肥料（M）、生物炭（B2.5/B5）、共腐殖化炭（C2/C4）及其组合对持久土壤有机碳（PSOC）和作物生产力的影响。结果表明生物炭处理使PSOC增加36%-50%，其中矿物相关有机碳（MAOC）占比显著提升，C4处理在0-15cm土层有机碳储量达25.52 t/ha，M50%+C2处理MAOC比例最高。B5处理使颗粒有机碳（POC）和微生物生物量碳浓度分别提升300%。所有处理均提高叶绿素含量、氮磷钾吸收及产量，其中C4、C2和B2.5+C2的投入产出比（VCR>2）最优。证实水生植物炭可作为气候智能技术，助力全球土壤增碳倡议。

　　

摘要

关于入侵性水生植物（IAP）生物炭及其混合堆肥对热带气候下土壤有机碳长期储存量和作物产量的影响的研究较少。因此，在西非加纳进行了一项为期三个季节的田间实验以填补这一空白。实验中，玉米在九种处理条件下种植：使用推荐的全量矿物肥料（M，90–60–60 kg ha?1 N:P?O?:K?O）；施用2.5 t ha?1（B2.5）和5 t ha?1（B5）的生物炭；施用2 t ha?1（C2）和4 t ha?1的混合堆肥生物炭；同时施用生物炭和混合堆肥生物炭（B2.5 + C2）；同时施用矿物肥料和生物炭（M50% + B2.5）以及混合堆肥生物炭（M50% + C2）；还有一个对照组。结果表明，施用IAP生物炭或其混合堆肥通过增加与矿物结合的有机碳（MAOC）的积累，使土壤有机碳长期储存量增加了36%–50%。在0–15 cm深度范围内，C4处理组的土壤有机碳总量最高，达到25.52 t ha?1。在M50% + C2处理组中，大部分土壤碳以MAOC的形式稳定存在，这进一步证明了综合土壤肥力管理结合IAP的好处。B5处理组使颗粒有机碳（POC）和土壤微生物生物量碳浓度增加了高达300%，凸显了IAP在改善热带土壤健康方面的潜在作用。在三个种植季节中，C4、C2和B2.5 + C2处理组显著提高了叶片叶绿素含量、氮磷钾吸收量以及谷物产量（p < 0.05）。从成本效益比（VCR > 2）来看，C4、C2和B2.5 + C2处理组的效益最高。我们认为，由IAP制成的生物炭是一种气候智能型技术，有助于提高作物产量，并为“全球土壤再碳化”倡议做出贡献，从而实现可持续的农业生态系统。

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利益冲突

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