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生物质炭是秸秆等生物质在完全或限氧条件下经热解炭化产生的一类高度芳香化难熔性固态物质,其农田应用已经被认为是农业固碳减排的有效措施。生物质炭不仅是土壤腐殖质芳香化结构组分的来源,同时也可促进土壤结构的改善,以综合提升土壤地力。但由于生物质炭施用量通常较高,需要一定的时间与土壤充分作用,以达到相对的稳定状态,因此,本研究以一次性施用生物质炭（0、10、20和40t hm-2）3年后的水稻土为对象,采取团聚体分组和核磁共振13C-NMR方法分析,研究施用生物质炭对稻田土壤有机碳和腐殖质组分以及团聚体结构的影响,以期为生物质炭对农田固碳减排、提高农田生产力提供依据。主要研究结果如下：（1）生物质炭施用对稻田土壤有机碳及其组分有持续影响。在10t hm-2、20t hm-2和40t hm-2的生物质炭施用水平下,显著提高土壤有机碳储量,增幅达9.15%-15.49%。施用生物质炭可稳定提高土壤总有机碳（TOC）、易氧化态有机碳（ROC）、颗粒态有机碳（POC）和微生物量碳（MBC）分别达12.75%-23.36%、12.60%～28.00%、10.88%-34.00%和7.97%～12.35%,这可能与生物质炭可改善土壤结构、促进作物生长有关,且土壤TOC与ROC、MBC极显著正相关,ROC与POC、MBC也存在极显著正相关。因此,施用生物质炭是稳定提高水稻土土壤碳储量和活性有机碳含量的有效措施。（2）生物质炭施用对土壤腐殖质结构的影响因腐殖质组分而异。施用生物质炭可显著降低胡敏酸碳含量及其烷基化程度,幅度分别达1.06%～1.48%和1.92%～2.10%,但显著增加了胡敏素碳含量,增加幅度达11.63%～46.67%,同时小麦秸秆生物质炭及其胡敏素结构均以芳香碳为主,进一步说明施用生物质炭对土壤有机碳的提高主要表现在土壤胡敏素碳含量的增加。同时13C-NMR波谱表明生物质炭可促进土壤胡敏素分子结构复杂化,疏水程度增强,有利于增强土壤有机碳和团聚体的稳定性。（3）生物质炭施用有利于土壤团聚体的稳定性。各处理土壤团聚体均以200-20μm颗粒组所占的比例最大,<2μm颗粒组所占的比例最小；施用生物质炭可增加2000-200μm的相对含量,增加幅度达6.54%-12.93%,而显著降低20-2μm和<2gm相对含量,降幅分别为1.84%-6.54%和1.00%-2.28%。各粒径团聚体中有机碳和全氮含量分布基本一致,主要存在于2000～200μm和<2μm粒径团聚体,且20和40t hm-2处理可显著提高2000～200μm、20～2μm和<2μm粒径团聚体有机碳,增幅分别为11.01%～18.75%、35.62%～56.86%和38.96%～40.08%,同时施用生物质炭可显著提高200～20μm、20～2μm粒径团聚体的全氮含量分别达13.54%μm23.44%和11.31%～54.96%。有机碳主要储存在2000～20μm,且施用生物质炭可显著提高2000～200μm有机碳储量,增幅为23.51%～65.42%,但显著降低<2μm有机碳储量,说明施用生物质炭对改善土壤结构和增加土壤碳储量具有积极的作用。