在缺水灌溉条件下，利用橙皮衍生的生物炭改善沙壤土的土壤水分保持能力和植物生长

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Soil Water Conservation and Plant Growth Improvement by Orange Peel-Derived Biochar in a Sandy Loam Soil Under Deficit Irrigation System

橙皮生物炭（500℃）在干旱灌溉条件下显著提升土壤保水和辣椒产量：通过柱渗实验和温室试验，发现500℃橙皮生物炭使土壤累计蒸发减少80%，储水量增加110%，持水能力提升34%，同时提高氮磷钾吸收，促进辣椒生长。

　　

摘要

目的：由于气候变化导致的降水模式紊乱，引发了水资源短缺问题，尤其是在农业领域。亚洲的发展中国家由于气候变化和传统的农业耕作方式，更容易受到水资源短缺的影响。本研究探讨了橙皮衍生生物炭在保持土壤水分方面的潜力，以及其在缺水灌溉系统（即代表水资源匮乏的环境）中对辣椒植物生产力的影响。方法：通过热解处理（温度分别为300℃、500℃和700℃），从橙皮中制备了三种生物炭。在缺水灌溉条件下（灌溉水量分别为100%、80%、60%和40%），使用沙壤土进行了柱淋溶实验，以测定生物炭对土壤水分保持能力的影响。随后，在温室盆栽实验中评估了生物炭对辣椒植物（Capsicum annuum）在缺水灌溉条件下的生产力影响。结果：在严重缺水灌溉（40%）的情况下，500℃下制备的生物炭表现优于其他生物炭。与对照组（未添加生物炭）相比，该生物炭使土壤的累计水分蒸发量减少了80%，土壤水分储存量增加了110%，水分保持能力提高了13%，土壤持水能力增强了34%。即使在最低灌溉量（40%）下，500℃下制备的生物炭也能通过增加辣椒植物对氮（N）、磷（P）和钾（K）的吸收来促进其生长。结论：500℃下制备的生物炭具有多孔结构，有助于改善土壤水分保持能力和植物生产力，因此建议将其作为水资源匮乏土壤环境中的潜在改良剂。

图形摘要