南京林业大学学报(自然科学版)

作者：辜旭,汤逸帆,申建华,朱咏莉

单位：1.南京林业大学生物与环境学院,江苏 南京 210037,2.南京林业大学,南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037,3.中粮肉食(江苏)有限公司,江苏 东台 224200

关键词：沼液,土壤pH,$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$,CO2释放速率

基金：国家重点研发计划(2017YFC0505803),国家自然科学基金项目(41977354)

【目的】揭示沼液施用过程中$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$对土壤CO2释放的影响机制。【方法】分别向土壤添加沼液原液(BS)、原液去除$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$ (BS-B)、去离子水加HC(W+B)和去离子水(W)后,对土壤进行30 d的培养,观测土壤CO2释放特征。【结果】BS处理下,土壤CO2释放速率从2 h时的36.6 mg/(kg·h)快速降至30 d时的2.7 mg/(kg·h),BS-B处理CO2释放速率从最高时的9.3 mg/(kg·h)(第1 天)降至1.9 mg/(kg·h)(第30 天),前者显著高于后者。30 d内,BS处理下土壤CO2累计释放193.0 g/kg,BS-B处理下仅为97.8 g/kg。由此可见,沼液中的$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$显著促进了土壤CO2的释放。相比较而言,W+B处理下土壤CO2释放速率从最高时的12.0 mg/(kg·h)降至15 d时的0.6 mg/(kg·h),培养期内土壤CO2累计释放54.5 g/kg;W处理下土壤CO2释放速率在培养期内的变化为0.2~1.6 mg/(kg·h),CO2累计释放34.4 g/kg。培养期内,BS处理下土壤CO2释放量是BS-B与W+B两处理之和的1.6倍。$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$对土壤CO2释放的贡献主要发生在上覆水层,且以$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$水解及$\mathrm{NH}_{4}^{+}$氧化贡献的H+与$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$的相互作用为主要途径。【结论】施用沼液后,大量$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$的添加是引起土壤CO2释放加快且释放量增加的主要原因之一,土壤CO2释放的增加并非$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$本身与除$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$之外沼液其他组分贡献的加和,二者存在显著的协同作用。

来源：2022年第4期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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