农业资源与环境学报

作者：刘东明,郭宇轩,魏圆慧,贾广昊,丁文杰,毛艳玲

单位：福建农林大学资源与环境学院, 福州 350002,土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室, 福州 350002,福建农林大学资源与环境学院, 福州 350002,土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室, 福州 350002,福建农林大学资源与环境学院, 福州 350002,土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室, 福州 350002,福建农林大学资源与环境学院, 福州 350002,土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室, 福州 350002,福建农林大学资源与环境学院, 福州 350002,土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室, 福州 350002,福建农林大学资源与环境学院, 福州 350002,土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室, 福州 350002,自然生物资源保育利用福建省高校工程研究中心, 福州 350002

关键词：改性生物炭，纳米生物炭，土壤有机碳，有机碳化学结构，有机碳稳定性,

基金：中央财政林业科技推广示范项目（闽〔2023〕TG25号）；福建省财政厅项目（KKY22005XA）

通过对生物炭进行改性来优化其表面性质，是强化碳在土壤中固持能力的新方法，因此明确改性生物炭对土壤有机碳及化学结构的影响十分必要。本研究以南方红壤为研究对象，对生物炭进行镁改性和用球磨法制备纳米生物炭并表征，采用盆栽试验，结合傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X-射线光电子能谱（XPS）、固体13C核磁共振（13C NMR）技术研究生物炭改性对土壤有机碳含量及化学结构的影响。结果表明：生物炭改性后比表面积增大、孔隙结构更为丰富，镁改性使生物炭含氧官能团的比例提高，球磨后生物炭的芳香性提高。施用改性生物炭显著提高了土壤有机碳含量，与未改性生物炭相比，镁改性和纳米生物炭处理分别提高了45.26%和36.25%。FTIR、XPS、13C NMR分析结果表明镁改性生物炭和纳米生物炭的添加改变了土壤有机碳的化学结构，使含氧官能团比例增加，镁改性生物炭和纳米生物炭处理降低了烷氧碳和羰基碳的比例而增加了芳香碳和烷基碳的比例，提高了土壤有机碳的稳定性及复杂程度。研究表明，生物炭改性引起的表面官能团结构变化影响了土壤有机碳化学结构，促进了有机碳的稳定化，提高了土壤固碳能力。

来源：2025年第1期

《农业资源与环境学报》期刊编辑部

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