生物質(zhì)炭和秸稈對土壤團聚體腐殖物質(zhì)組成的影響

紀磊 岳鑫 陳磊 崔德杰 曾路生 金圣愛 趙秀芬 胡春光 王英平 劉蕾 姜超 劉慶花 宋祥云

摘要：添加生物質(zhì)炭和秸稈都是增加土壤有機碳含量的有效方式，但二者在增加土壤腐殖物質(zhì)組分的差異鮮有報道。為了解生物質(zhì)炭和秸稈對土壤團聚體腐殖質(zhì)組分及腐殖化程度的影響，通過180 d的室內(nèi)培養(yǎng)試驗研究施入秸稈及生物質(zhì)炭后土壤團聚體腐殖質(zhì)不同組分含量的變化。試驗結(jié)果表明，施用秸稈及生物質(zhì)炭均顯著提高土壤大團聚體（2～0.25 mm）內(nèi)腐殖物質(zhì)的有機碳含量，隨著培養(yǎng)時間的延長，大團聚體腐殖物質(zhì)含量逐漸降低。整個培養(yǎng)期施用秸稈或生物質(zhì)炭均以胡敏素增加為主，施用生物質(zhì)炭胡敏素含量更高。表明施用生物質(zhì)炭和秸稈首先增加土壤大團聚體腐殖物質(zhì)含量，隨著時間延長腐殖物質(zhì)向微團聚體轉(zhuǎn)移，并且胡敏素是增加的主要組分，施加生物質(zhì)炭效果較施加秸稈更為明顯。隨著培養(yǎng)時間延長，添加生物質(zhì)炭后大團聚體土壤HE和HA的E4/E6值增高，而添加秸稈土壤HE和HA的E4/E6值降低。研究結(jié)果認為，在短期內(nèi)，施加生物質(zhì)炭及秸稈可提高土壤腐殖化程度，可以提高土壤不同粒級團聚體腐殖質(zhì)有機碳含量，且施加生物質(zhì)碳和秸稈對增加大團聚體（2～0.25 mm）腐殖物質(zhì)有機碳含量效果較微團聚體（<0.25 mm）更為明顯。添加生物質(zhì)炭后大團聚體土壤HE和HA逐漸簡單化，而添加秸稈土壤HE和HA逐漸復(fù)雜化。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)炭;秸稈;土壤團聚體;有機碳;腐殖質(zhì)組成

中圖分類號：S153文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2019）01-0091-07

Effects of Biochar and Straw on

Composition of Humic Substances in Soil Aggregates

Ji Lei，Yue Xin?1，Chen Lei?1，Cui Dejie?Zeng Lusheng?Jin Shengai?1，

Zhao Xiufen?1，Hu Chunguang?1，Wang Yingping?3，Liu Lei?4， Jiang Chao?5， Liu Qinghua?1，Song Xiangyun

（1.College of Resources and Environment， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109， China;

2. Qingdao Rural Environmental Engineering Research Center，Qingdao 266109， China;

3. Shandong Huangdao Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Qingdao 266555， China;

4. Qingdao Laoshan District Agriculture and Water Resources Bureau， Qingdao 266109， China;

5. Binzhou Zhanhua Agricultural Bureau， Binzhou 256800， China）

Abstract?Biochar and straw are both effective ways to increase soil organic carbon content， but there are few reports on the differences between the two components in increasing soil humic substances. In order to understand the effects of biochar and straw on the humus composition and humification degree of soil aggregates， the changes of the content of different components of soil aggregate humus after applying straw and biochar were studied by the 180-d indoor culture experiment. The results showed that the application of straw and biochar significantly increased the organic carbon content of humic substances in macro aggregates（the soil particle size as 2～0.25 mm） from soil. With the increase of culture time， the content of humus in macro aggregates gradually decreased. The use of straw or biochar during the entire cultivation period mainly increased the humin content， especialy the use of biochar. The results indicated that the application of biochar and straw firstly increased the content of humus in soil macro aggregates， and then the humic substances migrated into micro aggregates with the time prolongation;humin was the main component of the increase，and the application of biochar was more effective than the application of straw. With the prolongation of culture time， the E4/E6 of HE and HA in the macro agglomerate soil increased after the addition of biochar， but decreased in soil added with straw. The results suggested that in the short term， the application of biochar and straw could increase the degree of soil humification. The application of biochar and straw could increase the organic carbon content of humus at different soil particle sizes， and the effect of applying biochar and straw on increasing the organic carbon content of humic substances in macro aggregates （2～0.25 mm） was more obvious than that in micro aggregates （<0.25 mm）. The HE and HA of the macro agglomerates in soil gradually became simple after the addition of biochar， but gradually became more complicated in soil added with straw.

Keywords?Biochar; Straw;Soil aggregates; Organic carbon; Humus composition

土壤團聚體是維持土壤質(zhì)量的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一，在農(nóng)田土壤養(yǎng)分的供應(yīng)及提高抗蝕性方面具有重要的作用。土壤團聚體常常被作為土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的指標(biāo)。土壤團聚體在土壤中的主要作用是保證和協(xié)調(diào)土壤中的水肥氣熱，影響土壤酶的種類和活性，保護和維持土壤的疏松熟化層。表土中約90%的土壤有機碳在團聚體內(nèi)[1]。團聚體是由不同粒徑的土壤顆粒組成，土壤有機碳的固定會受到不同粒級團聚體的影響[2，3]。研究表明，大粒級團聚體較小粒級團聚體含有更多的碳[4]。小粒級團聚體中有機質(zhì)主要以化學(xué)保護為主， 分解比較慢， 更利于長期保存[5]。團聚體中輕組有機碳是土壤有機碳庫中活性較大的部分，其性質(zhì)不穩(wěn)定，更容易被微生物利用和發(fā)生礦化分解，對評價土壤有機碳周轉(zhuǎn)具有重要意義[6，7]。

生物質(zhì)炭屬于黑炭的一種類型，是由植物生物質(zhì)在完全或部分缺氧情況下經(jīng)過熱解炭化產(chǎn)生的一類高度芳香化的難熔性的固態(tài)物質(zhì)，可以為微生物的生存和繁殖提供場所和能源物質(zhì)，豐富微生物的群落，進而促進土壤團聚體的穩(wěn)定形成[8]。研究發(fā)現(xiàn)在砂壤土玉米地中添加玉米芯炭和稻殼炭后，可提高土壤團聚體穩(wěn)定性[9]。生物質(zhì)炭施加到土壤中，作為土壤腐殖質(zhì)中高度芳香化結(jié)構(gòu)組分的來源，不僅能穩(wěn)定土壤有機碳庫，持留土壤養(yǎng)分，而且對維持土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)揮重要作用[10]。研究發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)炭的施加有利于土壤有機質(zhì)的積累，可提高土壤中易氧化態(tài)碳的含量[11]。生物質(zhì)炭添加到土壤后，可增加土壤的碳儲量，而且由于其耐降解的特性，提高了其在土壤中的封存時間，生物質(zhì)炭施入土壤100年后仍會有40%的碳存留在土壤中。生物質(zhì)炭可以提高土壤有機質(zhì)水平，一方面生物質(zhì)炭能吸附土壤有機分子，通過表面催化活性促進小的有機分子聚合形成有機質(zhì)，另一方面生物炭本身極為緩慢的分解有助于腐殖質(zhì)的形成[12]。與生物質(zhì)炭相比，秸稈還田使土壤胡敏酸變穩(wěn)定的機制有所不同，除了分子結(jié)構(gòu)芳香性提高的作用以外，還體現(xiàn)在疏水性的提高[13，14]。秸稈還田隨著年限增加， 秸稈不斷礦化分解， 秸稈深還田對土壤腐殖質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征的影響效果減弱[15]。

然而，同一來源秸稈和秸稈生物質(zhì)炭在農(nóng)田土壤中的固碳差異尚不清楚;不同來源的秸稈或秸稈生物質(zhì)炭在土壤腐殖物質(zhì)組分中的固碳特征有待進一步研究。本研究采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗法，向棕壤中分別添加麥稈、麥稈生物質(zhì)炭、煙稈、煙稈生物質(zhì)炭，研究不同來源秸稈、秸稈生物質(zhì)炭對土壤腐殖物質(zhì)組成的影響。以期為作物秸稈的資源化利用提供一定的參考。

1?材料與方法

1.1?供試材料

供試土樣為棕壤，2015年采集于青島市嶗山區(qū)廟石社區(qū)（120°36′～120°62′E， 36°17′～36°45′N）。采用蛇形布點的方法采集0～20 cm土層混合，將取回的各土壤樣品風(fēng)干、研磨，過2 mm篩備用，測定風(fēng)干土壤樣品的含水量及各土壤樣品的田間持水量。供試土壤基本理化性狀：有機質(zhì)14.6 g/kg，堿解氮195.99 mg/kg，速效磷116.96 mg/kg，速效鉀142.47 mg/kg，pH值 4.85。

供試秸稈分別為小麥秸稈、煙草秸稈。同時將小麥秸稈和煙草秸稈在450～550℃下炭化為麥稈生物質(zhì)炭和煙稈生物質(zhì)炭，過1 mm篩備用。小麥秸稈與煙草秸稈及麥稈生物質(zhì)炭和煙稈生物質(zhì)炭含碳量分別為：436.93、470.13、344.7、356.2 g/kg。

1.2?試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個處理，分別為：對照（CK）：不添加有機物料;處理WB：添加土重8.73 g/kg 麥稈生物質(zhì)炭;處理TB：添加土重8.73 g/kg煙稈生物質(zhì)炭;處理WS：添加與處理WB等碳量的麥稈;處理TS：添加與處理TB等碳量的煙稈。用硫酸銨調(diào)節(jié)土壤C/N與土壤培養(yǎng)前相同。每處理需稱取400 g風(fēng)干土樣，加入500 mL塑料燒杯中，添加蒸餾水調(diào)節(jié)土壤含水量為田間持水量的60%，用可透氣的塑料薄膜封口，稱重并記錄，將燒杯放入20℃恒溫培養(yǎng)箱中進行為期一周的預(yù)培養(yǎng)（不添加有機物料），期間定期進行稱重加水，使土壤含水量保持在田間持水量的60%。預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后，加入不同有機物料，將土壤、有機物料、（NH?4?）?2?SO?4?充分混合均勻，用可透氣塑料薄膜封口后稱重并記錄，定期稱重加水。將燒杯放入20℃恒溫箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)30、180 d時取出樣品。

1.3?測定方法

1.3.1?團聚體的分級?采用濕篩法，在Six?等[16]方法的基礎(chǔ)上改進后將土壤團聚體分級。稱取風(fēng)干土樣100 g，將其放置在由孔徑分別為2、?0.25、?0.053 mm組成的自動振蕩套篩的最上層，在室溫條件下用蒸餾水浸潤5 min后，以30次/min的速率篩分2 min，上下振幅為3 cm。篩分結(jié)束后，將每層篩上的團聚體沖洗到燒杯中，獲得2～0.25、0.25～0.053 mm的水穩(wěn)性團聚體，<0.053 mm團聚體則需在桶內(nèi)沉降、以4 000r/min?離心10 min棄去上清液后轉(zhuǎn)移至燒杯中。將燒杯中的團聚體風(fēng)干稱重并研磨過0.25 mm篩，混勻用于土壤分析。

1.3.2?土壤腐殖質(zhì)組分的提取及有機碳測定?采用腐殖質(zhì)組成修改法[17]提取出水溶性物質(zhì)（WSS）、可提取腐殖物質(zhì)（HE）、富里酸（FA）、胡敏酸（HA）和胡敏素（Hu）。具體方法如下：稱取 5.00 g 過 60目篩的風(fēng)干土樣于 100 mL的塑料離心管中，加入20 mL去離子水，于恒溫振蕩水浴上（70±2）℃提取1 h ， 取下后以4 000 r/min離心15 min ， 將上清液用中速定量濾紙過濾到50 mL 容量瓶中， 再用蒸餾水洗殘渣2 次（每次用15 mL），上清液合并， 用蒸餾水定容，此溶液即為水溶性物質(zhì)（WSS）。再用?0.1mol/LNaOH 和0.1 mol/L Na2P2O7 混合液按照相同方法提取可提取腐殖物質(zhì)（HE），離心管中殘渣用蒸餾水洗凈鹽分后， 于55℃烘干， 過60 目篩， 即為胡敏素（Hu），可提取腐殖物質(zhì)（HE）再經(jīng)酸化后分離出胡敏酸（HA）和富里酸（FA）。

腐殖質(zhì)各組分、土壤有機碳、秸稈、生物質(zhì)炭有機碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定[18]。

1.3.3土壤腐殖質(zhì)提取液E4/E6值的測定?可提取腐殖物質(zhì)（HE）和胡敏酸（HA）的E4/E6是其在465 nm 和665 nm處的吸光度比值[19]。

1.4?數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003處理、作圖，采用SPSS 16.0軟件進行方差分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同有機物料對土壤團聚體水溶性有機碳含量的影響

由表1可知，在土壤中添加生物質(zhì)炭及秸稈經(jīng)30 d培養(yǎng)后，土壤水溶性物質(zhì)有機碳含量以?2～?0.25 mm粒級的團聚體最多，?0.25～?0.053 mm粒級的居中，<0.053 mm粒級團聚體最少。在?2～?0.25 mm粒級的團聚體中，WB、TB、WS、TS處理均較CK差異顯著，增加幅度為TB>WS>?TS>?WB，其中TB處理的水溶性物質(zhì)有機碳含量最高，為0.35 g/kg。在0.25～0.053 mm粒級團聚體中， WS、TS處理較CK差異顯著，且WS處理較CK提高50%，在<0.053 mm粒級團聚體中，除TB處理較CK差異顯著外，其他處理無明顯差異，至180 d培養(yǎng)結(jié)束時，土壤各粒級團聚體水溶性有機碳含量變化與30 d培養(yǎng)規(guī)律一致，基本表現(xiàn)為含碳量呈現(xiàn)從大粒級向小粒級遞減的趨勢，2～0.25 mm粒級與0.25～0.053 mm粒級團聚體各處理的水溶性物質(zhì)有機碳含量均較30 d培養(yǎng)有所降低，在2～0.25 mm粒級的團聚體中，WB、TB、WS處理水溶性物質(zhì)有機碳含量較CK增高，其中WB處理表現(xiàn)最為顯著，較CK提高81%，在0.25～0.053 mm粒級團聚體中，各處理較CK差異顯著，增幅表現(xiàn)為TS>WS>TB>WB，在<0.053 mm粒級團聚體中，各處理較CK差異不顯著。

2.2?不同有機物料對土壤團聚體胡敏酸有機碳含量的影響

由表2可知，在培養(yǎng)30 d時，各粒級團聚體中胡敏酸有機碳含量WS與TS處理較CK增加，在2～0.25 mm粒級中，WS與TS處理比CK分別增加5.2%與14.7%，在0.25～0.053 mm粒級中，WS處理胡敏酸有機碳含量為3.24 g/kg，顯著高于其他處理。在<0.053 mm粒級的團聚體中，各處理均較CK顯著增加。培養(yǎng)180 d時，各粒級胡敏酸有機碳含量逐漸減少，變化趨勢與培養(yǎng)30 d時的相似，<0.053 mm粒級團聚體的胡敏酸有機碳含量高于2～0.25、?0.25～?0.053 mm粒級團聚體。就同一粒級而言，2～0.25 mm粒級與?0.25～?0.053 mm粒級各處理均較CK顯著提高，而在<0.053 mm粒級的團聚體中僅TB、TS處理顯著低于CK。

2.3?不同有機物料對土壤團聚體富里酸有機碳含量的影響

由表3可知，在培養(yǎng)30 d與180 d后，就相同處理而言，2～0.25 mm粒級與0.25～0.053 mm粒級團聚體的富里酸有機碳含量均較<0.053 mm粒級的團聚體差異顯著。就相同粒級而言，在30 d培養(yǎng)期后0.25～0.053 mm粒級團聚體的富里酸有機碳含量最高，隨著培養(yǎng)時間的延長，其含量逐漸減小。就相同粒級而言，在2～0.25 mm粒級團聚體中，各處理均較CK顯著提高，其中TB處理較CK提高49.2%，到180 d培養(yǎng)結(jié)束時，各處理與CK差異依舊顯著。在0.25～0.053 mm粒級團聚體中，培養(yǎng)30 d時，除TB處理外，其他處理富里酸有機碳含量均比CK顯著提高，到180 d培養(yǎng)期結(jié)束時僅TS處理提高幅度較大，與CK差異顯著;在<0.053 mm粒級團聚體中，30 d與180 d培養(yǎng)后的富里酸有機碳含量在同一水平。

2.4?不同有機物料對土壤團聚體胡敏素有機碳含量的影響

由表4看出，培養(yǎng)30 d時，在2～0.25 mm粒級團聚體中，WB、TB、WS、TS處理分別較CK提高55.2%、64.5%、52.5%、58.8%，且TB、TS處理較WB與WS差異顯著;在0.25～0.053 mm粒級團聚體中，各處理均較CK顯著提高，且TB處理胡敏素有機碳含量最高，較其他處理差異顯著;<0.053 mm粒級團聚體中也表現(xiàn)出同樣的規(guī)律，其中WB處理胡敏素有機碳含量最高，顯著高于其它處理。培養(yǎng)180 d，各粒級的胡敏素有機碳含量有降低的趨勢，且各處理對土壤團聚體胡敏素有機碳含量的影響與30 d相似。

2.5?不同有機物料對土壤團聚體腐殖質(zhì)E4/E6的影響

由圖1可知，經(jīng)過30 d培養(yǎng)后的土壤中，CK、WB、TB、WS、TS各粒級的E4/E6值分別在?6.70～?7.60、5.77～6.55、5.43～6.85、5.30～7.18、?6.00～?7.40。CK、WS與TS處理的HE提取液E4/E6值均表現(xiàn)為2～0.25 mm粒級較0.25～?0.053mm與<0.053 mm粒級差異顯著，WB與TB處理在2～0.25 mm粒級中的E4/E6值較其他處理顯著降低，表明添加生物質(zhì)炭處理可提取腐殖質(zhì)芳香化度高，腐殖化度較高。至180 d時，各處理不同粒級E4/E6值均有不同幅度的增高，表明隨時間的延長，可提取腐殖質(zhì)的芳香度逐漸變小，保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。由圖2看出，HA提取液的E4/E6值，<0.053 mm粒級的團聚體中各處理180 d較30 d有所降低，其他粒級的E4/E6值一直保持相對穩(wěn)定，各處理間無明顯規(guī)律。

與培養(yǎng)30 d相比，培養(yǎng)180 d后，施用生物質(zhì)炭處理在2～0.25 mm和0.25～0.053 mm粒級HE、HA的E4/E6值均呈增高趨勢。尤其是HE在2～0.25 mm粒級WB和TB處理分別由5.88、?5.43?增加到6.99和6.89;而HA在0.25～0.053 mm粒級WB和TB處理分別由6.15、6.13增加到6.37和6.66。相反，與培養(yǎng)30 d相比，秸稈處理培養(yǎng)180 d后在2～0.25 mm粒級，HE、HA的E4/E6值均呈降低趨勢。WS和TS處理HE的E4/E6值分別由7.18、7.40降低到6.97和7.12，而HA的E4/E6值分別由6.67、6.62降低到?6.17?和6.25。添加生物質(zhì)炭后土壤大團聚體HE和HA逐漸簡單化，而添加秸稈HE和HA逐漸復(fù)雜化。

3?討論

土壤腐殖質(zhì)是碳平衡過程中重要的碳庫，在全球SOC 的循環(huán)及轉(zhuǎn)化中有重要作用[20]。而生物質(zhì)炭在土壤碳庫中是惰性部分的重要組成部分，也是土壤腐殖質(zhì)的來源之一[21]。 本研究結(jié)果表明，向土壤中添加生物質(zhì)炭及秸稈可提高土壤腐殖質(zhì)有機碳含量，這與Wang等[22]的研究結(jié)果是一致的。腐殖質(zhì)有機碳含量提高的原因主要是以下兩個方面：一方面，生物質(zhì)炭作為外源有機質(zhì)，自身有機質(zhì)含量高具有大量的碳元素[23]，是土壤有機碳庫的重要組成部分之一，對腐殖質(zhì)有機碳含量提高起到直接作用。另一方面，生物質(zhì)炭進入土壤后，隨著時間的延長不斷自然降解，成為微生物的新碳源，促進微生物的生長增加其數(shù)量[24]，進而增強土壤中微生物的活動，微生物活動的增強又反過來促進生物質(zhì)炭向腐殖質(zhì)有機碳的轉(zhuǎn)換[25]。

本研究發(fā)現(xiàn)，秸稈或生物質(zhì)炭添加到土壤中，首先增加了大團聚體水溶性有機碳及可提取腐殖物質(zhì)含量，隨著培養(yǎng)時間的延長，大團聚體中水溶性有機碳和可提取腐殖物質(zhì)含量降低，但仍高于對照。生物質(zhì)炭與秸稈首先增加了大團聚體中胡敏酸和富里酸的含量，隨著培養(yǎng)時間的延長，大團聚體中富里酸含量降低，而添加秸稈處理富里酸在微團聚體中增加。總結(jié)腐殖質(zhì)各組分所有結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)炭及秸稈對土壤團聚體腐殖質(zhì)有機碳的提高主要在2～0.25 mm粒級與0.25～?0.053mm粒級團聚體中。俞巧鋼等[26]研究發(fā)現(xiàn)，稻田施用不同有機物料后，土壤團聚體主要分布在2～0.25 mm與0.25～0.053 mm兩個粒級，團聚體顆粒含碳量隨著粒徑的減小而減少。腐殖質(zhì)有機碳與總有機碳具有相同規(guī)律， HA與FA的有機碳含量主要分布在大團聚體內(nèi)。Bongiovanni等[27]對森林和耕地土壤團聚體內(nèi)的HS 進行了研究，結(jié)果表明，大團聚體內(nèi)HA 和FA 的含量均高于微團聚體。竇森等[28]發(fā)現(xiàn)土壤大團聚體內(nèi)的各腐殖質(zhì)組分含量均高于微團聚體。本研究中FA的有機碳變化幅度較HA更大，且在HE提取液中，隨著培養(yǎng)時間的延長各粒級的E4/E6值逐漸提高，而HA提取液中無明顯變化，這可能胡敏酸與富里酸相互轉(zhuǎn)化有關(guān)[29]。添加生物質(zhì)炭和秸稈處理各粒級土壤團聚體中胡敏素含量均高于其他組分。尤其添加生物質(zhì)炭處理胡敏素含量高于添加秸稈處理。大團聚體中，生物質(zhì)炭處理2～0.25 mm粒級團聚體中胡敏素含量較高，而秸稈處理在0.25～0.053 mm粒級團聚體中胡敏素含量較高?？梢娫谕寥乐惺┘由镔|(zhì)炭及秸稈均會對土壤胡敏素有機碳的含量產(chǎn)生較大影響，且施加生物質(zhì)炭的效果較秸稈更加明顯。周桂玉等[30]通過室內(nèi)短期培養(yǎng)研究不同來源生物質(zhì)炭結(jié)構(gòu)及其對土壤腐殖質(zhì)組成的影響，結(jié)果表明添加生物質(zhì)炭會顯著增加Hu的數(shù)量。E4/E6值可以反映腐植酸分子中芳香環(huán)的芳構(gòu)化度、分子量和縮合度等，比值大小與芳香化程度呈負相關(guān)，E4/E6值越大，說明芳香環(huán)的芳構(gòu)化度、縮合度和分子量均較小;E4/E6值越小，說明芳香環(huán)的芳構(gòu)化度、縮合度和分子量均較大[31]。本試驗結(jié)果表明，隨著培養(yǎng)時間延長，添加生物質(zhì)炭后土壤大團聚體HE和HA逐漸簡單化，而添加秸稈HE和HA逐漸復(fù)雜化。

4?結(jié)論

秸稈及生物質(zhì)炭可顯著提高土壤團聚體內(nèi)腐殖物質(zhì)的含量。無論是添加秸稈還是生物質(zhì)炭，主要以胡敏素為主，并且首先增加大團聚體（> 0.25 mm）腐殖物質(zhì)（包括胡敏酸、富里酸和胡敏素）含量，胡敏素在添加生物質(zhì)炭處理的2～0.25 mm粒級團聚體中含量較高，而添加秸稈處理在0.25～0.053 mm粒級團聚體中含量較高。隨著培養(yǎng)時間延長，大團聚體內(nèi)腐殖物質(zhì)含量降低，微團聚體中腐殖物質(zhì)含量增加，腐殖物質(zhì)逐漸由大團聚體向微團聚體中轉(zhuǎn)化。添加生物質(zhì)炭后土壤HE和HA逐漸簡單化，而添加秸稈土壤HE和HA逐漸復(fù)雜化。

參?考?文?獻：

[1]Jastrow J D. Soil aggregate formation and the accrual of particulate and mineral-associated organic matter[J]. Soil Biological Biochemistry， 1996， 28（4/5）： 665-676.

[2]何玉亭，王昌全，沈杰.兩種生物質(zhì)炭對紅壤團聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和微生物群落的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，49（12）：2333-2342.

[3]周萍，宋國菡，潘根興，等.南方3種典型水稻土長期試驗下有機碳積累機制研究Ⅰ團聚體物理保護作用[J].土壤學(xué)報，2008，45（6）：1063-1071.

[4]Puget P，Chenu C，Balesdent J.Total young organic matter distributions in aggregates of silly cultivated soil[J].Eur. Soil Sci.，1995，46：449-459.

[5]Besnard E，Chenu C，Balesdent J.Fate of particulate organic mater in soil aggregates during cultivation[J].Eur.Soil Sci.，1996，47：495-503.

[6]梁堯，韓曉增，丁雪麗，等.不同有機肥輸入量對黑土密度分組中碳、氮分配的影響[J].水土保持學(xué)報，2012，26（1）：174-178.

[7]YinY，Wang L，Liang C H，et al.Soil aggregate stability and iron aluminium oxide contents under different fertilizer treatments in a long-term solar green-house experiment[J].Pedosphere，2016，26（5）：760-767.

[8]Demisie W， Liu Z Y， Zhang M K. Effect of biochar on carbon fractions and enzyme activity of red soil[J]. Catena， 2014， 121： 214-221.

[9]Obia A， Mulder J， Martinsen V， et al. In situ effects of biochar on aggregation， water retention and porosity in light-textured tropical soils[J]. Soil and Tillage Research， 2016， 155： 35-44.

[10]孟凡榮，竇森，尹顯寶，等.施用玉米秸稈生物質(zhì)炭對黑土腐殖質(zhì)組成和胡敏酸結(jié)構(gòu)特征的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2016，35（1）：122-128.

[11]柯躍進， 胡學(xué)玉， 易卿， 等. 水稻秸稈生物炭對耕地土壤有機碳及其CO?2?釋放的影響[J].環(huán)境科學(xué)， 2014， 35（1）：93-99.

[12]Asai H，Samon B K，Stephan H M，et al.Biochar amendment techniques for upland rice production in Northern Laos l.Soil physical properties，leaf SPAD and grain yield[J].Field Crops Research，2009，111（1/2）：81-84.

[13]董珊珊， 竇森， 邵滿嬌，等.秸稈深還不同年限對黑土腐殖質(zhì)組成和胡敏酸結(jié)構(gòu)特征的影響[J].土壤學(xué)報， 2017，54（1）： 150-159.

[14]張艷鴻， 竇森， 董珊珊，等.秸稈深還田及配施化肥對土壤腐殖質(zhì)組成和胡敏酸結(jié)構(gòu)的影響[J]. 土壤學(xué)報， 2016，53 （3）：694-702.

[15]崔婷婷， 竇森， 楊軼囡，等.秸稈深還田對土壤腐殖質(zhì)組成和胡敏酸結(jié)構(gòu)特征的影響[J]. 土壤學(xué)報，2014，51（4）：?718-?725.

[16]Six J， Elliott E T ，Paustian K，et al.Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils[J]. Soil Sci. Soc. Am. J.， 1998， 62：1367-1377.

[17]竇森，于水強，張晉京.不同CO?2?濃度對玉米秸稈分解期間土壤腐殖質(zhì)形成的影響[J].土壤學(xué)報，2007，44（3） ：459-465.

[18]勞家檉.土壤農(nóng)化分析手冊[M].北京： 農(nóng)業(yè)出版社，1988：241-297.

[19]Song X， Liu S， Liu Q， et al. Carbon sequestration in soilhumic substances under long-term fertilization in a wheat-maize system from North China[J]. Journal of Integrative Agriculture， 2014，13： 562-569.

[20]陳蘭， 唐曉紅， 魏朝富.土壤腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)的光譜學(xué)研究進展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2007， 23（8）：233-239.

[21]邱敬，高人，楊玉盛，等.土壤黑碳的研究進展[J]. 亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報，2009，4（1）：88-94.

[22]Wang C，Tu Q P，Dong D，et al. Spectroscopic evidence for biochar amendment promoting humic acid synthesis and intensifying humification during composting[J].Journal of Hazardous Materials，2014，280： 409-416.

[23]袁金華， 徐仁扣. 生物質(zhì)炭的性質(zhì)及其對土壤環(huán)境功能影響的研究進展[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報， 2011， 20（4）：779-785.

[24]Hamer U， Marschner B， Brodowski S， et al. Interactive priming of black carbon and glucose mineralization[J]. Organic Geochemistry， 2004， 35（7）：823-830.

[25]范分良， 黃平容， 唐勇軍， 等.微生物群落對土壤微生物呼吸速率及其溫度敏感性的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2012， 33（3）：932-937.

[26]俞巧鋼，楊艷，鄒平，等.有機物料對稻田土壤團聚體及有機碳分布的影響[J]. 水土保持學(xué)報，2017，31（6）：171-175.

[27]Bongiovanni M D， Lobartini J C. Particulate organic matter， carbohydrate， humic acid contents in soil macro- and microaggregates as affected by cultivation[J]. Geoderma， 2006， 136： 660-665.

[28]竇森，郝翔翔.黑土團聚體與顆粒中碳、氮含量及腐殖質(zhì)組成的比較[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46（5）：970-977.

[29]竇森，張晉京，Lichtfouse E，等.用δ13?C方法研究玉米秸稈分解期間土壤有機質(zhì)數(shù)量動態(tài)變化[J]. 土壤學(xué)報，2003，40（3）：328-334.

[30]周桂玉，竇森，劉世杰.生物質(zhì)炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)及其對土壤有效養(yǎng)分和腐殖質(zhì)組成的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011，30（10）：2075-2080.

[31]王波，劉德軍，姚軍，等.泥炭土中腐殖酸的提純和表征研究[J].輻射防護，2009，29（3）：172-180.