作者：李生平
来源：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所网站（2024年11月27日）
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所盐碱地改良团队在生物炭改善滨海盐碱地土壤水文功能机制研究中取得重要进展，相关成果以“Biochar enhances soil hydrological function by improving the pore structure of saline soil” 为题发表在中科院1区Top期刊《Agricultural Water Management》（IF = 5.9）上。
盐渍化引起的土壤结构退化会对土壤水文功能产生不利影响。生物炭作为特殊的多孔材料被广泛用于改善土壤物理结构。尽管已证实生物碳添加能有效改善土壤结构，但其能否进一步提高土壤水文功能及其调控机制仍不清楚。
本研究基于滨海盐碱地生物炭改良定位试验，融合微米级土壤三维结构测定、土壤水分特征曲线和土壤紧实度曲线等方法，探究生物炭添加对土壤孔隙结构特征和水文功能的影响机制。结果表明，生物炭添加降低土壤小孔隙（孔径 < 50 µm）的比例，但增加了大孔隙（孔径 > 300 µm）比例。高量生物炭添加处理下土壤孔隙连通性和分形维数最高，最小水分限制范围、作物可利用水和饱和导水率分别提高了40%、26%和46%。土壤大孔隙和孔隙连通性与土壤饱和导水率呈显著正相关。添加生物炭后土壤孔隙连通性和细长状孔隙增加是降低盐碱地贯穿阻力的关键因素，进而增加了土壤最小水分限制范围，这表明添加生物炭提高了土壤向作物供给水分的能力。该研究明确了添加生物炭能通过改善土壤孔隙结构，提高盐碱地土壤的饱和导水率和水分供给能力等水文功能，为盐碱地改良和可持续利用提供了重要理论支撑。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生贾昂元为本文第一作者，资划所武雪萍研究员和中国农业大学王钢教授为通讯作者。本研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程项目资助。
【引文方式及原文链接】：
Angyuan Jia, Xiaojun Song, Shengping Li, Zhipeng Liu, Xiaotong Liu, Zixuan Han, Huizhou Gao, Qiqi Gao, Yan Zha, Ying Liu, Xueping Wu*, Gang Wang*. 2024. Biochar enhances soil hydrological function by improving the pore structure of saline soil. Agricultural Water Management, 306, 109170.
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2024.109170
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