水热碳化是一种可以直接制备湿生物质炭的方法,其产物水热炭与热解炭相比具有更好的营养平衡,但水热炭原料不同对土壤及植物的影响也存在差异,因此仍需要进行具体分析。本课题以养猪废弃物为原料,在180℃、1h的条件下制备水热炭,为评估其土壤改良特性,通过80天土壤培养试验、60天土壤矿化试验、发芽试验以及连续两轮盆栽试验研究了不同添加量猪粪水热炭对土壤理化性质、有机碳矿化以及植物生长的影响。主要结果如下:(1)土壤培养过程中土壤的p H由7.17降至6.67-6.98,总体的变化趋势为先降后升。碱解氮与速效磷含量在第10天和15天降至最低后回升。土壤电导率及营养成分随水热炭添加量增加而增加,当添加量为4%时土壤的电导率、总有机碳、水溶性有机碳、速效氮、有效磷和速效钾含量分别提升了58.9%、54.3%、146.4%、27.4%、591.2%和88.6%。(2)养猪废弃物水热炭提升了土壤矿化速率、土壤矿化潜力及土壤有机碳周转速率,当添加量为4%时土壤累积矿化量增加了152%。(3)单独使用养猪废弃物水热炭和与石英砂混合使用均表现了植物毒性现象,对小青菜的种子有发芽抑制,且施用量越高抑制作用越大。但在土壤环境中养猪废弃物水热炭对小青菜种子表现为低促高抑,在添加量为1.5%时发芽率最高提升了8.33%。(4)养猪废弃物水热炭在试验中除全钾含量之外均不同程度的增加了土壤中的总有机碳、水溶性有机碳、全氮、全磷、速效氮磷钾以及电导率等值。小青菜的第二茬栽种试验结果尤为显著,当添加量为4%时土壤的电导率、总有机碳、水溶性有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷和速效钾含量分别提升了51.44%、29.67%、118.61%、29.49%、76.35%、75.01%、369.14%、93.99%。培养过程中土壤的p H由7.18降至6.75-7.05,总体呈上升趋势。低浓度养猪废弃物水热炭在第一茬盆栽试验中对小青菜产量以及生长性状产生了低促高抑的现象,但在第二茬盆栽试验中对小青菜及生长性状均表现出促进作用,当施用量为1.8%时小青菜产量、地上干重、地下干重、株高、以及叶面积最高提升了147.16%、184.08%、198.83%、24.20%和85.32%。综上,1.8%的添加量是养猪废弃物水热炭作为土壤改良剂较为适宜的施用量。