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生物炭是指生物质在限氧或无氧条件下经热解而得到的一种稳定的、高度芳香化的碳材料。生物炭孔隙分布广、比表面积大、含氧官能团丰富、富含矿物,其在减少温室气体排放、固碳及对土壤改良等方面表现出了良好的前景,受到了科研工作者的广泛关注。本论文以常见的农业副产物花生壳为原料,在350℃下慢热解制备生物炭(BC),并将其与肥料混合制备成炭基改良剂(AD),以山东招远农业土壤为研究对象,分别设置6个处理(CK、NF、BC、BCNF、AD、ADNF,其中NF代表氮肥),系统地研究了多季轮作条件下,BC和AD对作物生长及氮肥生物有效性,并对氮素生物有效性进行初步评估。研究结果为生物炭在农业土壤中的的应用及氮肥资源化管理提供了理论依据。主要研究结果如下：(1)在四季轮作过程中,BC对作物的干重无显著影响,但在氮肥配合施用的条件下,逐季增加了作物的生物量。AD与氮肥配合施用也有相同的趋势。对比第四季与第一季的作物,BCNF与ADNF处理使作物的干重分别增加了102%和63.0%。(2)BC的加入提高了土壤的pH。就根际土而言,第四季土壤pH比空白提高了0.09个单位。但对所有处理对土壤氨氮含量无影响。BC对土壤硝氮含量无影响,而其他处理则增加了土壤的硝氮及总氮含量。BC的添加显著提高了土壤中的有机质含量。第四季BC处理的根际土与非根际土相比空白分别增加了6.79 g/kg和7.20 g/kg。(3)四季种植过程中BC和AD的处理相比空白氮肥的吸收有效性和利用有效性无显著提高,但氮肥的施入提高了作物的NAE。第一季中ADNF处理的作物其NAE为59.1 mg/m。经过四季轮作后,其NAE上升到84.2 mg/m。第一季中所有作物的NUE在0.011～0.012g/mg之间,而第四季作物的NUE上升到0.02～0.05 g/mg。(4)BC的加入增加了作物NAE的变化率,而AD的添加使作物的NAE在第三季中变化率达到最大,为103.8%。而BCNF和ADNF的处理对作物NUE的变化率在第二季均达到最大。