生物炭，又称生物质炭（biochar）是指作物秸秆、畜禽粪便等生物质废弃物在完全或部分缺氧条件下通过低温热解（<700℃）而产生的一类高度芳香化难熔性富“C”固态物质。由于生物炭具有高度的稳定性，生物质经热解转化为生物炭并输入土壤中被认为是一条重要的“C”汇途径。同时，研究发现生物炭输入到土壤中，不仅可以改良土壤理化性质，如提高土壤pH值，增加土壤持水量，还可以吸持N、P等营养物质，起到保肥的作用。本论文通过系列实验从机理上探讨生物炭如何影响NH₄⁺-N的转化。主要结果如下：1)生物炭对不同土壤中NH₄⁺-N影响实验结果表明：当土壤中添加200mg kg^-1NH₄⁺-N，稻草生物炭可大大减少稻田土中KCl可浸提态的NH₄⁺-N含量，与对照相比，NH₄⁺-N下降9%³5%，KCl可浸提态的NO₃^--N含量略有减少（下降7.5%）。生物炭对红壤中NH₄⁺-N影响不大，KCl可浸提态的NH₄⁺-N含量减少了5%²2%，NO₃^--N含量基本不变。生物炭对稻田土的影响大于红壤，但在两种土壤中外加NH₄⁺-N在短期内都未见向NO₃^--N转化。2)生物炭对同种土壤不同含水率培养条件下NH₄⁺-N影响实验结果表明：外加NH₄⁺-N时，无论是70%还是100%含水率培养，稻草生物炭都可以使红壤NH₄⁺-N降低，分别下降了35%和13%，但NO₃^--N含量基本不变。土壤含水率的升高促进KCl可浸提态的NH₄⁺-N量。无外加NH₄⁺-N时，生物炭在两种含水率培养条件下都可以减少红土NH₄⁺-N向NO₃^--N的转化，从而减缓NH₄⁺-N的降低；当含水率从70%升高到100%，NO₃^--N升高了37.5%，甚至比外加NH₄⁺-N的处理中NO₃^--N含量还要高，但是5%生物炭处理可以缓减这种增加，并使NO₃^--N含量一直保持在较低水平，从而减少红土中N肥以NO₃^--N的形式淋失。3)生物炭对土壤中微生物活动间接影响NH₄⁺-N实验结果表明：微生物促进稻田土中NH₄⁺-N向NO₃^--N转化，但5%稻草生物炭和5%牛粪生物炭加入稻田土使KCl浸提态NH₄⁺-N含量下降（分别降低了34%和54%），其中微生物作用分别占42%和57%，非微生物作用分别占59%和43%。微生物对红壤的影响较小，但加入生物炭后KCl浸提态NH₄⁺-N也有所下降（分别降低了12.6%和14%），主要是由于非微生物的作用。生物炭对于红壤有机N的矿化作用和硝化细菌的硝化作用影响不大。4)生物炭影响NH₃挥发实验结果表明：5%稻草生物炭加入稻田土和红壤后，NH3-N累计挥发量分别是它们对照的7.8倍和1.7倍；5%牛粪生物炭则使稻田土和红壤中NH3-N累计挥发量分别是它们对照的14.4倍和5.6倍。稻田土中NH3挥发大于红壤，而且牛粪生物炭的影响大于稻草生物炭，NH3挥发与生物炭提高土壤pH值有关。5)生物炭对土壤NH₄⁺-N吸附影响实验结果表明：在实验浓度范围内（10mgL-1¹30mg L-1），5%稻草生物炭显著地提高了稻田土对NH₄⁺的吸附能力，但对红土基本无影响。5%牛粪生物炭在初始NH₄⁺-N＜80mg L-1和NH₄⁺-N＜60mg L-1时，可分别提高稻田土和红土对NH₄⁺的吸附能力，但在高浓度时基本无影响。