稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素转化及固定的影响

王海候，程月琴，金梅娟，刘泽凯，施林林，陆长婴

（1江苏太湖地区农业科学研究所，江苏 苏州 215100；2国家土壤质量相城观测实验站，江苏 苏州 215100；3南京市耕地质量保护站，南京 210019）

0 引言

针对农田秸秆特别是稻麦秸秆的综合利用“离田时间紧、产业链短、可复制商业模式少与关键技术薄弱、集成度低、技术标准不明确”等问题，江苏苏南经济发达地区集成创新了以“秸秆机械收集裹包发酵与加工技术、肉羊全价日混饲料配方技术、羊粪机械收集与堆肥技术、羊粪有机肥适量机械还田技术”为核心的现代“草-羊-田”种养结合循环生产技术模式，极大地提高了农民或企业的综合效益[1-3]。在这一技术模式中，羊粪堆肥是农业生产系统“物质链、技术链、价值链”三链融合的重要组成部分，但羊粪碳氮比(16～18)较低，堆肥化过程中氮素损失较严重(＞45%)，既导致环境恶臭等污染风险，还降低羊粪有机肥的农用价值[4-5]。另外，农田系统稻麦秸秆全部被打包收集并用于养殖饲料的生产，羊粪堆肥化过程中高碳型生物质辅料的实际供应量远小于需求量。因此，能否保障“草-羊-田”农牧循环生产技术模式的生态绿色持续发展，需要进一步挖掘并利用种养结合循环生产系统内的高碳型生物质资源，不仅要求满足堆肥碳氮比调节，而且还需要有效控制并减少羊粪有机肥生产中氮素养分的损失，影响着该项技术模式的应用前景。

稻壳是稻米加工后的废弃物，由于稻壳的饲用营养成分含量很低，表面木质素排列整齐密实，将粗纤维紧紧包围住，动物不易消化，一般用于肥料化与基质化。另外，相关研究表明，畜禽粪便堆肥工程中添加生物质炭，不仅可以促进堆体升温、加速堆肥进程[6-7]，还可以有效减少氨挥发等氮素损失，并且提出了堆肥过程生物质炭的适宜添加量、阐明了生物质炭添加量水平与氮素损失的数量关系等[8-9]。本研究将稻壳经高温厌氧条件热解并制成稻壳生物质炭，作为辅料应用于羊粪堆肥工程，虽然围绕生物质炭在堆肥过程中的固氮应用已有许多研究报道，但不同原料热解的生物质炭具有不同的理化性状[10]，并且不同堆肥原料具有不同的腐解特征[11]，稻壳生物质炭应用于羊粪堆肥过程中，其氮素的转化去向与固定途径也不尽相同，而相关报道尚不多见。为此，本文采用模拟堆肥的方法，研究不同热解温度制备的稻壳生物质炭对羊粪堆肥体的水溶性氮素含量、微生物量氮、腐殖态氮、氨挥发累积量等指标的影响，以期为现代“草-羊-田”种养结合循环生产技术模式中羊粪堆肥技术的优化提供技术支撑与理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

（1）供试生物质炭。供试的2种生物质炭分别用BC450、BC650表示，以稻壳为原料，厌氧条件下热裂解温度分别为450、650℃，保持10 h，自然冷却后进行0.38 mm孔径过筛，其中，生物质炭BC450的含水率为4.1%、pH 8.70、有机碳含量为562.0 g/kg、全氮含量为8.30 g/kg；生物质炭BC650的含水率为3.0%、pH 9.40、有机碳含量为485.0 g/kg、全氮含量为6.20 g/kg。

（2）供试堆肥材料。堆肥材料主要为羊粪、食用菌渣、稻壳。羊粪取自太仓市城厢镇东林生态羊场，含水率为74.5%、pH 7.50、有机碳含量为362.10 g/kg、全氮含量为21.82 g/kg、C/N为16.6；食用菌渣取自太仓市城厢镇食用菌生产基地，含水率为12.6%、pH 7.20、有机碳含量为516.20 g/kg、全氮含量为9.80 g/kg、C/N为51.6；稻壳取自太仓城厢镇东林村生态米厂，含水率为4.1%、pH 8.70、有机碳含量为453.0 g/kg、全氮含量为8.90 g/kg、C/N为50.8。

1.2 试验设计与概况

试验1：稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素的固持作用研究。试验于2019年7—9月在太仓城厢镇东林村生态肥料厂进行，采用静态堆置、高温好氧发酵的方法。试验首先准备预备混合物料，即按肥料厂常规操作方式，将羊粪与食用菌渣湿重比9:1混合均匀。设置3个处理，即在预备物料上分别添加450、650℃热解温度制备的生物质炭为处理，用BC450、BC650表示；在预备物料上添加未经炭化处理的稻壳为对照，用CK表示。其中，生物质炭添加量参照课题组前期研究[9]，占预备物料干基质量百分比15%；稻壳的添加量与BC450、BC650处理中生物质炭等体积。重复3次。试验在堆肥模拟反应器内进行，反应器容积0.512 m3，每个反应器约装载堆肥混合物料200 kg，翻堆作业时采用人工将箱内物料全部取出，充分混合后再次装箱；当堆体温度超过75℃时或每隔7天左右翻堆1次，堆肥过程不再进行堆肥体含水率调节，直至堆肥结束，每次翻堆均记录每箱堆肥物料的质量。堆肥时间共计43天。

试验2：稻壳生物质炭对氮素的吸附与解吸研究。试验于2020年2—3月在江苏太湖地区农业科学研究所实验室内进行，取试验1中CK处理羊粪堆肥第6天的样品，与去离子水1:10混合浸提30 min后的浸提液作为被吸附氮素载体，备用；分别称取BC450、BC650稻壳生物质炭4 g于100 mL离心管中，分别加入40 mL浸提液，在25℃、150 r/min条件下浸提2 h，4800 r/min离心过滤后，获得被吸附后的浸提液与吸附后的稻壳生物质炭，其中吸附后的稻壳生物质炭在40℃条件下风干后备用，被吸附后的浸提液置于-18℃待测。将吸附后风干的稻壳生物质炭，分别称取3 g，加入90 mL 0.01 mol/L KCl溶液，在25℃、150 r/min条件下浸提2 h，离心、过滤后，获得解吸浸提液与解吸后的稻壳生物质炭，其中解吸后的稻壳生物质炭在低温条件下风干，解吸浸提液置于-18℃待测。

1.3 测定指标与方法

（1）稻壳生物质炭的微观结构特征。采用日本Hitachi生产的SU8010型扫描电镜，放大2500倍，二次电子检测成像。

（2）稻壳生物质炭的比表面积：采用Micromeritics ASAP 2020分析仪，氮吸附法测定了稻壳生物质炭的BET比表面积。

（3）稻壳生物质炭阳离子交换量：采用Buchi K-360阳离子交换量测定仪检测。

（4）氨挥发累积量：采用氨挥发收集装置收集并测定，氨挥发收集装置由圆环状有槽底座、圆柱形有机透明玻璃箱、通气孔组成。堆肥开始后，先将底座安放于堆肥物料表层，底座顶部与物料持平，在底座槽内添加1～2 cm水层；再将一个装有50 mL浓度为2%硼酸吸收液的250 mL烧杯放置于圆环底座中央；最后将有机玻璃箱安放在底座槽内，水密封；每日上下午观察硼酸颜色的变化，当硼酸吸收液变绿时，更换硼酸吸收液并用0.05 mol/L的稀硫酸进行滴定，直至堆肥结束。氨挥发累积量即整个堆肥过程中每日氨挥发量之和。

（5）水溶性总氮、铵态氮含量(g/kg)。堆制后第1、6、12、18、24、30、37、43天，每个堆肥体取混合样品2 kg，混合均匀并分为3份，一份用于堆肥样品的浸提处理、一份用于含水量测定及一份用于阴凉处风干处理。浸提处理先称取40 g鲜样于1 L的浸提瓶，加400 mL去离子水，再进行150 r/min速度振荡浸提30 min，最后以4 000 r/min离心10 min并收集上清液。采用SKALA流动分析仪测定浸提液的水溶性总氮、铵态氮、硝态氮。

（6）全氮、灰分含量(%)。将风干的堆肥样品粉碎、过筛（0.14 mm孔径），采用H2SO4-H2O2消煮，测定凯氏氮，总氮含量为凯氏氮与硝态氮含量之和；堆肥第1、43天的样品测定了灰分含量（马弗炉550℃灼烧法）。

（7）氮素固持率。根据堆制腐熟过程中灰分绝对量不变的原理[12]，则氮素固持率计算公式如式(1)所示。

式中N1为堆肥第1天的全氮含量（以干基计），%；H1为堆肥第1天时灰分含量，%；N43为堆肥第43天时全氮含量，%；H43为堆肥第43天时灰分含量，%。

（8）微生物量氮(g/kg)。分别取堆制第 1、6、18、30、43天的新鲜样品，采用氯仿熏蒸法测定微生物量氮；样品经氯仿熏蒸和未熏蒸两种不同处理后，用K2SO4溶液浸提，提取液用Elementar元素分析仪测定微生物量氮含量。

（9）腐殖态氮。分别取第1、6、18、30、43天的风干样品，采用焦磷酸钠与氢氧化钠混合提取液，进行提取处理，得可提取腐殖酸溶液，采用JENA multi 3100 TOC测定仪腐殖态氮含量。

（10）稻壳生物质炭吸附及解吸后溶液中总氮及铵态氮含量采用SKALA流动分析仪测定。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010进行数据整理与画图，SPSS 24.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 稻壳生物质炭理化特征分析

2.1.1 稻壳生物质炭扫描电镜分析 图1a、1b分别为稻壳在450℃和650℃热解的生物质炭在2500倍数下的电镜扫描图片，由图可以看出稻壳经450℃和650℃热解之后，均呈现清晰的矩阵结构。450℃热解的稻壳生物质炭（图1a）已经软化并融合成团矩阵，并且表面形成了微小的囊泡，但是表面分界不明显、表面粗糙、孔隙结构不发达；随着热解温度的升高，生物质中有更多挥发性成分裂解，生物质炭表面的囊泡破裂，形成大量的孔隙结构，因此650℃热解的生物质炭（图1b）表面分界清晰、边缘光滑、孔状结构丰富、孔道分布密集且规整。可见热解温度的提高，有利于稻壳生物质炭孔隙结构、孔隙度的提升，从而进一步有利于稻壳生物质炭吸附能力的增强。

图1 不同热解温度制备的稻壳生物质炭SEM图

2.1.2 稻壳生物质炭比表面积及阳离子交换量分析 试验采用BET氮吸附法测定了稻壳生物质炭的比表面积，一般认为比表面积越大，则吸附能力越强。由图2a可知，450℃热解的稻壳生物质炭(BC450)的比表面积为55.352 m2/g，650℃热解的稻壳生物质炭(BC650)的比表面积为126.774 m2/g，统计分析表明BC650处理的比表面积显著大于BC450处理(P＜0.05)，可见提高稻壳的热解温度，提高了稻壳生物质炭的比表面积。

阳离子交换量表征了生物质炭能够帮助所在载体持留更多营养型阳离子的能力，因此阳离子交换量可划归于生物质炭的一项重要特性。图2b结果表明，BC450的阳离子交换量为15.167 cmol/kg，BC650处理的阳离子交换量为7.966 cmol/kg，且BC450处理的阳离子交换量显著大于BC650处理(P＜0.05)，可见提高稻壳的热解温度，降低了稻壳生物质炭的阳离子交换量。

图2 热解温度对稻壳生物质炭比表面积与阳离子交换量的影响

2.2 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素固持效率的影响

堆肥过程中氨挥发是氮素损失的主要形式，图3a为本试验羊粪与稻壳生物质炭混合堆肥过程中氨挥发累积量变化动态，与CK处理相比，添加稻壳生物质炭处理对羊粪堆肥是氨挥发累积量有明显的影响作用。在堆肥前期，CK、BC450、BC650处理之间氨挥发累积量无显著差异性(P＞0.05)，堆肥第10天后，B450、B650处理的氨挥发累积量上升的幅度逐渐平缓，而CK处理仍呈持续上升的变化趋势；堆肥43天后，3个处理的氨挥发累积量由大到小依次表现为CK处理(378.12 mg/kg)、B450处理(117.22 mg/kg)、B650处理(94.16 mg/kg)，B450、B650处理的氨挥发累积量分别较CK处理降低了68.99%、75.09%，且差异达显著水平(P＜0.05)，而B450、B650处理之间无显著差异性(P＞0.05)。

图3b为不同处理之间的氮素固持率测定结果，由图3b可知，羊粪堆肥中添加稻壳生物质炭可提高氮素的固持率，堆肥结束后BC450、BC650处理的氮素固持率分别为65.9%、69.5%，而CK处理的氮素固持率为52.2%，BC450、BC650处理的氮素固持率较CK处理提高了26.2%、33.1%，差异达显著水平(P＜0.05)，而BC650处理的氮素固持率略大于BC450处理，但无显著差异性(P＞0.05)。

图3 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氨挥发及氮素固持率的影响

2.3 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中不同形态氮素变化的影响

2.3.1 对羊粪堆肥中水溶性总氮与铵态氮含量变化的影响 水溶性总氮是将羊粪与稻壳生物质炭混合堆肥样品经去离子水浸提之后所获浸提液中总氮含量的测定结果（图4a）。由图可知，堆肥体水溶性总氮含量随着堆肥时间的增加，总体呈下降的变化趋势，在整个羊粪堆肥过程中，BC650处理的水溶性总氮含量显著低于BC450、CK处理(P＜0.05)，B450处理的水溶性总氮含量在堆肥初始阶段亦低于CK处理，在堆肥中期，BC450与CK处理的水溶性总氮含量差异较小，在堆肥后期，BC450处理的水溶性总氮含量低于CK处理。可见，添加生物质炭降低了羊粪堆肥过程中水溶性总氮含量，其中BC650处理降低幅度大于BC450处理。

一般而言，堆肥过程中氮素形态主要包括有机氮、铵态氮与硝态氮，并且堆肥过程中存在损失风险的氮素形态主要为铵态氮。由图4b可知，羊粪堆肥过程中，铵态氮含量总体呈先上升后下降的变化趋势，在堆肥起始阶段，BC450、BC650处理的铵态氮含量大于CK处理，之后BC450、BC650处理的铵态氮含量均低于CK处理，并且BC650处理的铵态氮含量低于BC450处理。可见，羊粪堆肥过程中，添加稻壳生物质炭降低了堆肥体铵态氮含量，BC650处理较BC450处理更为明显。

图4 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中水溶性总氮与铵态氮含量变化的影响

2.3.2 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中微生物量氮与腐殖态氮含量变化的影响 微生物量氮是堆肥体中活性生物体内氮素含量总和，是堆肥体中最活跃的组分。图5a为羊粪堆肥过程中微生物量氮含量变化动态，由图5a可知，随着堆肥时间的增加，微生物量氮呈先上升后下降的变化趋势，在堆肥起始阶段CK、BC450、BC650处理的微生物量氮无明显差异性，在堆肥第7～21天，添加稻壳生物质炭处理的微生物量氮含量迅速上升并且高于CK处理，其中BC650处理的微生物量氮含量上升幅度大于BC450处理；堆肥第21天之后，羊粪堆肥体的微生物量氮呈下降的变化趋势，且BC450、BC650处理的堆肥体微生物量氮含量低于CK处理，而BC450与BC650之间无显明的变化规律。腐殖态氮是羊粪堆肥样品经焦磷酸钠与氢氧化钠混合液提取之后所获提取液中总氮含量的测定结果。由图6b可知，羊粪堆肥过程中腐殖态氮含量随着堆肥时间的增加，呈上升的变化趋势，不同处理之间，CK处理的腐殖态氮最大，其次为BC450处理，BC650处理的腐殖态氮含量最低，堆肥结束后，BC450、BC650处理的腐殖态氮含量较CK处理分别降低了29.32%、42.37%，显著小于CK处理的腐殖态氮含量(P＜0.05)，虽然BC450处理的腐殖态氮含量大于BC650处理，但差异未达显著水平(P＞0.05)。

图5 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中微生物量氮与腐殖态氮含量变化的影响

2.4 稻壳生物质炭对含氮溶液中氮素的吸附与解吸分析

2.4.1 不同热解温度稻壳生物质炭对含氮溶液中氮素的吸附差异 为探讨稻壳生物质炭对氮素养分的固持效能，取羊粪堆肥第7天的样品浸提液（水溶性总氮含量为212.81 mg/L、铵态氮含量为105.72 mg/L、硝态氮含量为2.12 mg/L），添加不同温度热解的稻壳生物质炭进行振荡吸附处理并过滤分离浸提液与生物质炭，测定生物质炭吸附处理后浸提液的水溶性总氮及铵态氮含量，由图6a可知，浸提液经2种不同热解温度制备的稻壳生物质炭吸附处理后，BC450、BC650处理的全氮含量分别为166.43、151.84 mg/L，较吸附处理前分别降低了21.79%、28.6%，BC450、BC650处理之间无显著差异性(P＞0.05)；BC450、BC650处理的铵态氮含量分别为91.27、71.42 mg/L，较吸附处理前分别降低了13.68%、32.45%，BC650处理的铵态氮含量显著低于BC450处理(P＜0.05)。可见，稻壳生物质炭对铵态氮具有明显的吸附作用，并且650℃热解的稻壳生物质炭对堆肥样品浸提液铵态氮的吸附作用大于450℃热解的稻壳生物质炭。

图6 不同热解温度稻壳生物质炭吸附后的氮素含量差异

2.4.2 不同热解温度稻壳生物质炭对已吸附氮素的解吸差异 将经过堆肥样品浸提液吸附之后的稻壳生物质炭，低温干燥处理之后，再进行解吸附浸提处理，解吸液的氮素含量测定结果见图7。由图7可知，BC450、BC650处理的稻壳生物质炭解吸之后，解吸液中的全氮含量分别为3.29、6.16 mg/L，铵态氮含量分别为2.83、4.86 mg/L，BC650处理的稻壳生物质炭解吸液中的全氮、铵态氮含量均显著大于BC450处理(P＜0.05)。可见，BC650处理的稻壳生物质炭吸附的氮素解吸性大于BC450处理。

图7 不同热解温度稻壳生物质炭吸附氮素解吸后的氮素含量差异

3 结论

（1）650℃热解的稻壳生物质炭孔隙结构、比表面积优于450℃热解的稻壳生物质炭，而450℃热解的稻壳生物质炭阳离子交换量大于650℃热解的稻壳生物质炭。

（2）稻壳生物质炭应用于羊粪堆肥中，与对照相比，添加450、650℃热解的稻壳生物质炭，堆肥体氨挥发累积量分别降低了68.99%、75.09%、氮素固持率分别提高了26.2%、33.1%。

（3）添加稻壳生物质炭于羊粪堆肥过程中，降低了堆肥体的水溶性总氮、铵态氮、腐殖态氮，提高了堆肥体的微生物量氮，其中添加650℃热解的稻壳生物质炭的作用效应强于450℃热解的稻壳生物质炭。

（4）稻壳生物质炭对含氮溶液中的氮素特别是铵态氮具有吸附作用，同时吸附的氮素可被解吸，650℃热解的稻壳生物质炭吸附量与解吸量均大于450℃热解的稻壳生物质炭。

（5）综合稻壳生物质的理化性状及对氮素的固持作用特征，稻壳生物质炭对氮素物理与化学固定作用同时存在，固持的氮素并没有提高堆肥体的腐殖态氮含量，并且固持的氮素具有可逆解吸性。

4 讨论

4.1 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素固持的影响

本试验结果表明，添加稻壳生物质炭提高了羊粪堆肥中的氮素固持率，其中BC450、BC650处理的氮素固持率分别较CK处理提高了26.2%、33.1%。堆肥过程中氮素损失形式主要有氨气、氧化亚氮等，以氨挥发为主[7,13]，结合图4a结果可知，整个羊粪堆肥过程中，添加稻壳生物质炭的BC450、BC650处理有效降低了堆肥体的氨挥发累积量，分别较CK处理降低了68.99%、75.09%，生物质炭通过庞大的孔隙结构、巨大的比表面积及丰富的官能基团，对堆肥过程的氨气挥发进行固定[14]；另外，BC650处理的氮素固持率高于BC450处理，并且BC650处理的氨挥发累积量小于BC450处理，结合图1、2、3的试验结果，BC650处理的孔隙结构、孔隙度、比表面积等理化性状优于BC450处理，从而表现出BC650处理对羊粪堆肥中氮素具有更好的固持效果。

4.2 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素变化的影响

本试验监测了羊粪堆肥过程中的水溶性总氮、铵态氮、微生物量氮、腐殖态氮含量的变化动态，结果表明，羊粪堆肥过程中与CK处理相比，添加稻壳生物质炭的BC450、BC650处理降低了堆肥体的水溶性总氮、铵态氮的含量，水溶性总氮的降低主要因为铵态氮含量的下降，与黄向东等[15]、李丽劼[16]研究结果一致，生物质炭对铵态氮具有很强的固持作用，受生物质炭阳离子交换量、孔隙率、比表面积等因素的综合影响[17]，BC650处理的稻壳生物质炭孔隙度、比表面积大于BC450处理，虽然阳离子交换量低于BC450处理，但生物质炭的物理吸咐占主导作用地位，从而导致BC650处理水溶性总氮、铵态氮含量低于BC450处理。另外，试验结果表明，羊粪堆肥过程中微生物量氮呈先上升后下降的变化趋势[18]，符合堆肥过程微生物量氮的变化趋势，在堆肥第7～21天，添加稻壳生物质炭处理的微生物量氮含量迅速上升并且高于CK处理，堆肥体微生物的快速繁殖伴随着堆肥温度的快速上升，王海候等[14]、徐路魏等[8]研究结果表明，堆肥过程中添加生物质炭均可促进堆肥体前期的迅速增温，结合本文图1、2观测结果，生物质炭丰富的孔隙结构可为微生物的扩繁增殖提供良好的场所[19-20]，有利于提高堆肥体的含氧量，提高微生物的代谢与产热能力[21]，从而促进堆肥体快速进入高温阶段，并且BC650处理较BC450处理具有更丰富的孔隙结构与比表面积，从而提高了堆肥体的微生物量氮含量。堆肥第21天之后，BC450、BC650处理的微生物量氮含量则低于CK处理，直至堆肥结束时，3个处理的微生物量氮含量差异较小，这主要与CK处理较添加稻壳生物质炭处理高温腐解期延后有关，而BC450、BC650处理已经提前完成这一过程。腐殖态氮是堆肥过程中氮素不断变化并逐渐转化为相对稳定的氮素形态[22]，本试验结果表明堆肥自开始到结束，BC450、BC650处理的腐殖态氮含量均低于CK处理，孙文彬等[22]将550℃制取的生物质炭应用于城市污泥堆肥过程中并认为添加生物质炭会因“稀释作用”而降低堆肥体中的腐殖态物质的含量；进一步比较不同热解温度处理之间，BC650处理的腐殖态氮含量低于BC450处理，而BC650处理固持的铵态氮大于BC450处理，可见经生物质炭固持的氮素并没有转化为腐殖态氮。

4.3 稻壳生物质炭对氮素吸附与解吸的影响

为探讨稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素的吸附方式，将BC450、BC650 2种稻壳生物质炭分别加入水溶性总氮含量为212.81 mg/L、铵态氮含量为105.72 mg/L的溶液中进行浸提吸附，试验表明经BC450、BC650稻壳生物质炭吸附之后，水溶性总氮分别降低了21.79%、28.6%，铵态氮含量分别降低了13.68%、32.45%，总氮含量的变化主要是铵氮含量的变化，稻壳生物质炭对铵态氮具有吸附性，对与杜衍红等[17]、杨圣舒等[23]研究结论一致，并且认为生物质炭对铵氮的吸附包括表面吸附和颗粒内部扩散两个过程，而林婉嫔等[24]认为生物质炭对铵态氮的吸附并不仅限于表面结构形态影响，生物质炭阳离子交换量越高，则铵吸附能力也越强，本试验结合图1、2可知，BC650处理之后的水溶性总氮与铵态氮低于BC450处理，表征BC650处理的吸附性更强，与其孔隙结构与比表面积较发达有关。另外，为进一步探讨稻壳生物质炭对氮素的固定特征，将吸附并风干之后的稻壳生物质进行解吸附处理，结果表明BC650处理解吸溶液中的水溶性总氮、铵态氮含量均高于BC450处理，可见，BC650处理吸附的氮素更易被解吸，说明稻壳生物质炭对铵态氮的吸附过程中表面吸附、颗粒内部扩散等物理吸附与阳离子交换等化学吸附方式并存，BC650稻壳生物质炭孔隙及比表面积较BC450处理发达，对铵态氮的吸附以物理吸附为主，且可逆解吸性[17]；而BC450稻壳生物质炭虽然孔隙及比表面积等劣于BC650稻壳生物质炭，但阳离子交换量显著大于BC650处理稻壳生物质炭，通过稻壳生物质炭官能基团吸附铵态氮，属于化学吸附，吸附过程不可逆，因此解吸量也显著低于BC650处理。