生物炭与羊粪的结合使用（同时减少氮肥施用量）可提高水稻产量，并降低稻田中的氮氧化物（N2O）排放

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Biochar and Sheep Manure with Reduced Nitrogen Application Increases Rice Productivity and Mitigates N2O Emissions in Paddy Fields

水稻生产中生物炭与羊粪协同减氮对氮循环和温室气体的影响研究。该试验通过7种处理组合，探究生物炭（BC）、羊粪（SM）与氮肥（N）的协同效应，发现综合应用可提升土壤pH值和NH4+-N含量，降低NO3*-N有效性，减少N?O排放达223%-197%，同时增加土壤有机碳及微生物生物碳 pool，显著提高水稻产量和品质指标，证实生物炭与有机肥替代部分氮肥的可持续农业潜力。

　　

摘要

摘要部分 背景 生物炭（BC）是减少温室气体排放的一种极佳策略。然而，生物炭与羊粪（SM）和氮肥（N）联合使用对氮循环基因、碳封存、水稻产量以及一氧化二氮（N?O）排放的影响尚不明确。因此，本研究旨在探讨生物炭、羊粪和氮肥联合使用对氮循环基因、碳封存、水稻产量及N?O排放的影响。 摘要部分 方法 本研究设置了以下处理组：T1：对照组；T2：150公斤氮/公顷（100%）；T3：生物炭（33.18吨/公顷）；T4：羊粪（3.75吨/公顷）；T5：75公斤氮/公顷（50%）+ 生物炭（50%：16.59吨/公顷）；T6：75公斤氮/公顷（50%）+ 羊粪（50%：1.87吨/公顷）；T7：75公斤氮/公顷（50%）+ 生物炭（25%：8.29吨/公顷）+ 羊粪（25%：0.937吨/公顷）。 摘要部分 结果 生物炭、羊粪和氮肥的联合施用提高了土壤pH值和NH??-N含量，同时降低了NO??-N的有效性，从而显著减少了N?O的排放。在第一年和第二年，生物炭、羊粪和氮肥的联合施用分别使N?O的累计排放量减少了223%和197%。此外，这种联合施用方式还增加了土壤有机碳（SOC）、微生物生物量碳（MBC）以及碳组分（水溶性有机碳（WSOC）、易氧化碳（EOC）和颗粒有机碳（POC）的含量。在同一处理组合下，两年内碳责任指数（CLI）提高了69.89%和70.51%，碳库指数（CPI）提高了95%和114%，碳管理指数（CMI）提高了234.41%和264.92%。同时，生物炭、羊粪和氮肥还降低了AOA和nirK的丰度，增加了nosZ的丰度，进一步减少了N?O的排放。此外，生物炭、羊粪和氮肥的联合使用显著提高了稻谷产量（66.67%和83.34%）、生物量产量（31.77%和51.26%）、稻谷重量（104%和106%）以及收获指数（19.11%和21.29%）。 摘要部分 结论 因此，生物炭和羊粪与减少氮肥施用量相结合可能是提高水稻产量和减少稻田N?O排放的合适策略。这些发现还表明，将生物炭和羊粪与减少氮肥施用量相结合有助于实现环境可持续性，并符合全球气候适应目标。