作者：王昊，南琼，秦勇，吴伟祥*
单位：浙江大学环境与资源学院
摘 要
为探究生物质炭入土后其长期理化特性变化，以水稻秸秆生物质炭为试验材料，通过分析长期定位试验田中的入土生物质炭样品，探究了稻田土壤中生物质炭的理化特性变化规律。
结果表明：入土生物质炭颗粒随时间推移经历持续性物理破碎，平均孔径显著降低，入土11 年后，生物质炭比表面积从初始的55.0 m2·g-1 增大到259.0 m2·g-1，氢与碳的摩尔比从最初的0.423 提升至0.568，不饱和度显著提升。入土生物质炭C=O（1 600~1 630 cm-1）和C—O—C（1 080 cm-1）的骨架振动强度和芳香族C—H（790 cm-1）的平面振动均增强，其含氧官能团的类型和含量呈现明显增加的趋势。与此同时，入土生物质炭的可热降解组分占比不断提高，热稳定性逐渐降低。
研究表明，与实验室老化模拟试验结果明显不同，受诸多外力作用和环境因素的影响，稻田中入土生物质炭的理化特性发生了更显著的变化，稳定性随着时间的推移逐年降低。
因此，为精准科学评估稻田生态系统生物质炭化还田的固碳减排效应，开展入土生物质炭长期稳定性分析测试与相关评价模型研究十分必要。
结 论：
（1）稻田秸秆生物质炭随入土年限的延长经历持续性物理结构破坏，平均孔径随入土时间的增加而变小，比表面积则逐渐增大，还田11 年比表面积从55.0 m2·g-1 增加至259.0 m2·g-1。
（2）随还田时间的延长，稻田入土秸秆生物质炭含碳量明显下降（还田11 年从55.20%降低到40.36%）、氢与碳的摩尔比提升（还田11 年从0.423 提升至0.568）、不饱和度提高，稳定组分的芳香结构遭到一定程度破坏。
（3）随还田时间的延长，稻田入土秸秆生物质炭含氧官能团的类型和含量呈明显增加趋势，热稳定性呈降低趋势。
综上所述，与实验室模拟试验结果不同，生物质炭在实际稻田土壤生态系统中的稳定性随入土时间增加呈逐年降低趋势。