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生物炭应用驱动的土壤内力变化改善团聚体稳定性:基于两年的实地研究( Biochar application driven change in soil internal forces improves aggregate stability: Based on a two-year field study )
Feinan Hu Chenyang Xu Rentian Ma Kun Tu Fengbao Zhang
生物炭改良剂对稳定土壤团聚体、提高土壤质量和肥力具有重要作用。土壤内力（包括静电力、水化力和范德华力）对团聚体稳定性有重要影响；然而，生物炭的加入对SIFs的影响及其与团聚体稳定性的关系研究相对较少。为了定量研究生物炭对团聚体稳定性的影响，我们在田间试验2年后，采集了不同生物炭施用量(0、2.5%、5.5%和7.0%；W/W）的土壤样品，并用Na(1-5mm)饱和的土壤团聚体进行了试验。结果表明，生物炭在0%至7%范围内施用2年后，土壤比表面积(SSA)、有机碳(SOM)、阳离子交换量(CEC)和表面电荷密度(σ0)均有所增加，土壤pH值略有下降。土壤团聚体稳定性随生物炭施用量的增加而增加。理论计算表明，生物炭的掺入增加了静电斥力和范德华引力，但降低了SIFs的净压。理论计算较好地解释了土壤团聚体的稳定性。生物炭的加入降低了SIFs的净压力，稳定了土壤团聚体。总之，单阳离子模型体系的研究表明，SIFs对团聚体的稳定性起着重要的作用，并能较好地解释改良土的团聚体稳定性。本研究的发现启动了阐明和量化土壤系统中复杂的生物炭-矿物相互作用机制的进程。
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