Despite the numerous benefits of biosolids, concerns over nutrient losses restrict the extent to which biosolids can be beneficially reused. We evaluated the effectiveness of biochar in controlling the lability of nutrients in agricultural land. This study was designed to investigate the potential impacts of co-applying biochar with biosolids or inorganic fertilizer on N and P leaching losses. A companion paper focuses on greenhouse gas responses. Nutrients were surface applied as biosolids (aerobically digested Class B) and inorganic fertilizer (ammonium nitrate and triple superphosphate) to an established perennial pasture at equivalent annual rates typical of field practices. Biochar was applied at an annual rate of 20 Mg ha-1 . Leachate N and P were monitored using passive-capillary drainage lysimeters. Results demonstrated significant temporal variability in leachate N and P, with larger pulses generally occurring during periods of high water table levels or after intensive rainfall. Inorganic fertilizer generally resulted in greater leachate N and P losses than biosolids. No differences in leachate N and P losses between biosolids and control were observed. Approximately 1% of applied N was lost via leaching from biosolids treatments vs. 16% for inorganic fertilizer. Regardless of the P source, negligible (0.1-0.2% of applied P), cumulative P leaching occurred during the 3-yr study. Biochar had no effect on P leaching but reduced N leaching from treatments receiving inorganic fertilizer by 60%. Prudent nutrient management is possible even on biosolids-amended Spodosols with high water tables.

中文翻译：

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生物炭对亚热带草原土壤养分动力学的影响——第 I 部分。N 和 P 浸出

尽管生物固体有许多好处，但对营养损失的担忧限制了生物固体可以有益地再利用的程度。我们评估了生物炭在控制农田养分不稳定方面的有效性。本研究旨在调查生物炭与生物固体或无机肥料共同施用对 N 和 P 浸出损失的潜在影响。配套文件侧重于温室气体响应。将养分以生物固体（B 类需氧消化）和无机肥料（硝酸铵和三重过磷酸钙）的形式施用于已建立的多年生牧场，以与田间实践中典型的年增长率相当。以每年 20 Mg ha-1 的速度施用生物炭。渗滤液 N 和 P 使用被动毛细管排水蒸渗仪进行监测。结果表明渗滤液 N 和 P 的显着时间变化，较大的脉冲通常发生在高地下水位或强降雨之后。与生物固体相比，无机肥料通常会导致更多的渗滤液 N 和 P 损失。未观察到生物固体和对照之间渗滤液 N 和 P 损失的差异。大约 1% 的施氮因生物固体处理的浸出而损失，而无机肥料则为 16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷浸出没有影响，但使接受无机肥料的处理的氮浸出减少了 60%。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。较大的脉冲通常发生在高地下水位或强降雨之后。与生物固体相比，无机肥料通常会导致更多的渗滤液 N 和 P 损失。未观察到生物固体和对照之间渗滤液 N 和 P 损失的差异。大约 1% 的施氮因生物固体处理的浸出而损失，而无机肥料则为 16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷浸出没有影响，但使接受无机肥料的处理的氮浸出减少了 60%。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。较大的脉冲通常发生在高地下水位或强降雨之后。与生物固体相比，无机肥料通常会导致更多的渗滤液 N 和 P 损失。未观察到生物固体和对照之间渗滤液 N 和 P 损失的差异。大约 1% 的施氮因生物固体处理的浸出而损失，而无机肥料则为 16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷的浸出没有影响，但从接受无机肥料的处理中减少了 60% 的氮浸出。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。与生物固体相比，无机肥料通常会导致更多的渗滤液 N 和 P 损失。未观察到生物固体和对照之间渗滤液 N 和 P 损失的差异。大约 1% 的施氮因生物固体处理的浸出而损失，而无机肥料则为 16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷浸出没有影响，但使接受无机肥料的处理的氮浸出减少了 60%。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。与生物固体相比，无机肥料通常会导致更多的渗滤液 N 和 P 损失。未观察到生物固体和对照之间渗滤液 N 和 P 损失的差异。大约 1% 的施氮因生物固体处理的浸出而损失，而无机肥料则为 16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷浸出没有影响，但使接受无机肥料的处理的氮浸出减少了 60%。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。无机肥16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷浸出没有影响，但使接受无机肥料的处理的氮浸出减少了 60%。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。无机肥16%。无论 P 源如何，在 3 年研究期间发生的累积 P 浸出都可以忽略不计（应用 P 的 0.1-0.2%）。生物炭对磷浸出没有影响，但使接受无机肥料的处理的氮浸出减少了 60%。即使在高地下水位的生物固体修正的 Spodosols 上，也可以进行谨慎的营养管理。