生物炭作为一种新型、高效、操作简单的富碳材料被越来越多的应用到植物-土壤领域改善不良的土壤养分状况,促进植物更好地生长。新鲜的生物炭通常可以携带较高水平的有效钾含量,缓解土壤钾素缺乏的情况。在自然条件下生物炭可以在土壤中存在上千年,具有非常高的稳定性,但是生物炭在土壤中并不是一成不变的,土壤中常见的干湿,冻融交替以及酸雨现象会改变生物炭的结构和性质,从而影响生物炭对土壤和植物的影响效果。我国南方土壤酸化、冻融和干湿现象也比较常见,所以本试验通实验室人工模拟老化得到上述三种生物炭,研究生物炭及其老化后对土壤肥力,特别是土壤钾素和小白菜生长的影响。获得以下研究结果:（1）施用生物炭可以显著降低土壤酸度,提高土壤有效钾水平,增加土壤肥力,进而促进小白菜生长。与对照相比,土壤中水溶性钾含量提高12.6%～51.8%,速效性钾含量提高13.3%～43.5%,缓效性钾含量提高10.3%～26.1%,而且各种有效态钾含量随着生物炭施用量增加而增加。正常施用钾肥各种形态钾含量与4%C处理最接近。此外,施用生物炭后促进了小白菜生长发育,生物量、叶片数、株高和鲜重等农艺性状明显提高。（2）老化生物炭仍然可以提高土壤基础理化性质,但对土壤p H酸性环境改善状况减弱。土壤酶活性对不同老化生物炭响应不同。生物炭老化后无法促进土壤解钾菌活性。老化生物炭降低了小白菜对土壤N、P、K等养分的吸收。生物炭受到酸化、干湿和冻融老化后,对,小白菜叶片氮、磷、钾含量与原生物炭相比减少,小白菜叶片数、鲜重和干重等农艺性状水平下降。土壤p H显著降低0.16～0.3单位在施用酸化和干湿生物炭后,而原生物炭和冻融生物炭可以增加土壤p H 0.16～0.17单位。施用原生物炭和冻融生物炭可以增加土壤水溶性钾含量2.8%～3.0%;土壤速效钾含量受或干湿和冻融生物炭施用影响可以显著提高31.5%～40.4%;干湿和冻融生物炭对缓效性钾的影响最显著。干湿和冻融生物炭可以提高土壤缓效性钾含量21.3%～45.0%,酸化生物炭缓效性钾含量降低15.8%。添加原生物炭可以促进土壤解钾菌的发育,而添加各种老化生物炭对土壤解钾菌没有影响。（3）老化生物炭比表面积、孔隙度和C%、N%含量等性质会发生变化,可能对土壤养分的释放和迁移以及酶活性造成影响。各种老化生物炭施入土壤后,老化生物炭施入土壤后,仅酸化老化生物炭C/N显著增加18.0%,其他三种生物炭C/N均有下降的趋势。酸化老化生物炭施入土壤后较大的比表面积可能由于吸附有机物质等显著降低,而其他老化生物炭在施入土壤后比表面积显著增加,其中冻融老化生物炭比表面积提升幅度最大,增加约281%;从土中提取的老化生物炭孔体积和孔径均有提升的趋势,孔体积提高16.7%～508%,孔径增加59.5%～134%。（4）原生物炭老化后生物炭表面几乎没有发现变化;酸化生物炭表面崎岖不平,严重的液相氧化破坏生物炭的孔并降低生物炭的SSA,使孔体积增加,孔道塌陷并堵塞;施入土壤老化后,孔道被堵塞;干湿生物炭孔径明显增大,老化后表面发生不规则破裂,老化后的生物炭表面微孔数量增多;冻融生物炭孔径也明显增加,老化后表面易破裂。原老化生物炭施入土壤后会在536 cm-1附近形成更强的波峰,可能是由于无机卤素化合物的伸缩振动,如KCl等。（5）在不种植小白菜的情况下,施用老化生物炭可以降低土壤酸度、提高土壤有效钾水平（除酸化生物炭）,增加土壤伊利石比例,培肥土壤。施用老化生物炭发现,与对照相比,干湿和冻融生物炭对土壤p H影响显著,分别增加0.21和0.34单位,而p H在施用酸化生物炭后降低0.16个单位,加重土壤酸化;老化生物炭可以增加土壤速效磷和有机质的含量。与对照相比,干湿和冻融生物炭分别提高土壤水溶性钾98.7%和108%,提高土壤速效钾水平402.3%和396.7%,提高土壤缓效性钾112.1%和122.5%。通过半定量我们发现,施用老化生物炭后,伊利石比例提高了2%～15.5%,高岭石比例下降2.2%～17.7%。