废弃物在抑制茉莉土壤温室气体产生中的应用

选取福州帝封江茉莉园为研究样点,采用室内培养-气相色谱法对对照、贝壳、石膏、炉渣、生物炭和花杆添加后土壤甲烷、氧化亚氮与二氧化碳产生进行了测定和分析。结果表明:在整个观测期内,对照、贝壳、石膏、炉渣、生物炭、花杆处理甲烷平均产生分别为0.014、0.012、0.012、0.012、0.013、0.014μg/(g·d),各处理分别比对照减少了16.7%、16.7%、15.2%、7.25%、2.17%;土壤氧化亚氮平均产生分别为0.008、0.014、0.030、0.015、0.009、0.019μg/(g·d),各处理均未减少氧化亚氮的产生;土壤二氧化碳平均产生分别为58.7、79.5、86.5、51.0、44.7、1050μg/(g·d),炉渣、生物炭分别比对照减少了13.1%和23.8%;贝壳、石膏的添加均能有效抑制茉莉土壤甲烷的产生;炉渣、生物炭的添加能有效抑制茉莉土壤甲烷和二氧化碳的产生;但各处理并未有效抑制茉莉土壤氧化亚氮的产生。     

炉渣与生物炭施加对稻田土壤活性有机碳组分及矿化的影响

研究废弃物施加对稻田土壤活性有机碳组分(有机碳-SOC,微生物生物量碳-MBC,易氧化态有机碳-EOC,溶解性有机碳-DOC)及其矿化的影响,对稻田土壤管理具有重要意义。以福州水稻田土壤为研究对象,对炉渣、生物炭、炉渣+生物炭施加后水稻成熟期土壤有机碳组分含量及其矿化进行分析。结果表明:生物炭、炉渣+生物炭施加显著增加了犁耕层(0~15 cm)SOC含量(p0.05),对非犁耕层(15~30 cm)SOC含量则无显著影响;各施加处理均增加了犁耕层土壤MBC含量(p0.05),而EOC含量总体上有所降低;炉渣、炉渣+生物炭施加总体增加了犁耕层DOC含量(p0.05),而生物炭施加对其影响不显著。为期56 d的培养,各施加处理后,土壤有机碳累积矿化量均表现为对照生物炭炉渣+生物炭炉渣(p0.05),这表明各施加处理总体上抑制了土壤有机碳矿化,尤其以炉渣、炉渣+生物炭施加后的抑制效果较为显著。这些结果预示着工业废弃物炉渣施加对稻田土壤固碳减排具有重要作用。     

铁炉渣施加对稻田氧化亚氮通量的影响

为了探讨铁炉渣施加对稻田氧化亚氮通量的影响,采用静态箱-气相色谱法对对照样地(CK)和施加2Mg/hm2(Fe I)、4Mg/hm2(Fe II)和8Mg/hm2(Fe III)铁炉渣后稻田氧化亚氮通量的日变化、季节变化以及孔隙水中溶解性氧化亚氮含量进行了测定与分析。研究结果表明:观测期内,氧化亚氮通量日变化在分蘖期对照样地与铁炉渣施加样地差异不显著,成熟期对照样地与Fe III铁炉渣施加样地氧化亚氮通量差异显著(P0.05);季节变化通量分别为-84.77~358.83、-19.11~225.23、-59.09~171.17、-89.27~146.62μg/(m2·h),平均值分别为36.09、28.54、26.97、12.14μg/(m2·h),铁炉渣的施加降低了稻田氧化亚氮排放通量;不同处理稻田0~30cm孔隙水氧化亚氮浓度的平均值分别为0.94、0.79、0.68、0.67nmol/L,表现为随着铁炉渣施加量的增加而减小。     

铁炉渣施加对稻田不同途径氧化亚氮通量的影响

为了阐明铁炉渣施加对稻田不同途径氧化亚氮通量的影响,采用静态箱-气相色谱法对对照、2、4、8 Mg/hm2铁炉渣施加后稻田不同途径氧化亚氮通量进行了测定与分析。研究结果表明:观测期内,对照、2、4、8 Mg/hm2铁炉渣施加后植物体传输氧化亚氮通量为-0.020 4~0.033 4、-0.038 9~0.052 3、-0.062 3~0.094 4、-0.035 1~0.080 2 mg/(m2·h),平均值分别为0.005 9、-0.013 9、0.017 7、-0.000 1 mg/(m2·h)。扩散传输为-0.032 3~0.069 9、-0.015 5~0.037 2、-0.023 1~0.067 1、-0.035 2~0.032 4,平均值分别为0.020 6、-0.003 1、0.005 3、-0.001 6 mg/(m2·h)。气泡传输为-0.073 6~0.033 4、-0.025 7~0.084 2、-0.045 6~0.068 9、-0.080 1~0.080 2 mg/(m2·h),平均值分别为-0.014 7、0.000 2、0.012 5、-0.011 7 mg/(m2·h)。铁炉渣的施加对不同途径氧化亚氮通量的影响并不一致。     

生物质炭对菜地土壤甲烷和氧化亚氮及二氧化碳排放的影响

以菜地土壤为供试土壤,通过室内盆栽试验,研究不同生物质炭原料（毛竹粉、稻草）、不同生物质炭添加量（0.5%、1%干土）对土壤甲烷、氧化亚氮和二氧化碳排放的影响。试验结果表明,与不添加生物质炭相比,添加生物质炭可以有效减少土壤温室气体的排放;其中相同添加量的稻草炭的有效性高于毛竹炭;相同原料的生物质炭其添加量越多,温室气体排放量越小;在生物质炭施加初期,对甲烷排放的影响较少,但随着时间推移,影响效果增强,而对氧化亚氮、二氧化碳排放的影响正相反;生物质炭对氧化亚氮的影响强度高于甲烷与二氧化碳。     

水稻秸秆炭不同用量对黄瓜育秧的成苗及产量特征的影响

为解决秸秆去向,把秸秆制成生物炭,在黄瓜生产中施用生物炭,对改良土壤有很好的效果.以纯土、纯基质(耶渣)为对照,土∶秸秆炭分别为5∶1、10∶1、15∶1的配比制作营养土,开展盆栽试验进行相关研究.结果表明:施用秸秆炭处理2(土∶秸秆炭为5∶1)土壤孔隙度增加32.19%,土壤容重降低31.34%,土壤抗张力强度减少,有利于种子萌发;黄瓜苗株高、茎径、真叶数与秸秆炭用量成正相关,瓜形与秸秆炭用量成反比;各处理产量大小依次为:处理2处理3处理4处理1,产量随秸秆炭用量增加而增加,与纯基质相比,纯基质产量最优,但基质生产的成本远远高于秸秆炭配比基质.秸秆炭有利于黄瓜生产,同时解决了秸秆的去向问题,是循环农业发展的方向之一.     

废弃物与粒级对土壤团聚体生态化学计量比的影响

以福州平原稻田为研究对象,对对照、石膏渣、海贝壳、生物炭和铁炉渣5种处理样地0~30 cm土层土壤团聚体碳、氮、磷含量及其生态化学计量比进行了测定与分析。研究结果表明,与对照样地相比,石膏渣、海贝壳、生物炭和铁炉渣施加后均不同程度地增加了土壤团聚体碳和磷含量,其中碳分别增加了6.89%,8.44%,11.41%和5.41%;磷分别增加了4.59%,9.17%,7.34%和11.01%;对氮含量的影响无显著变化。不同粒级间的对比表明,全碳、全氮、全磷含量随团聚体粒级的增大显著增加(P0.05),C/N随粒级增大而增加,C/P、N/P随粒级的增加而减小。从不同废弃物施加条件下与不同粒级团聚体养分和生态化学计量比特征来看,石膏渣、海贝壳、生物炭和铁炉渣施加均能提高土壤团聚体的养分含量,粒级对团聚体养分含量和生态化学计量比也具有重要影响。     

铁炉渣对稻田土壤甲烷传输释放的影响研究

为了阐明铁炉渣对稻田甲烷传输释放的影响,采用静态箱-气相色谱法,对对照样地和施加2、4、8Mg/hm2铁炉渣后稻田的甲烷传输释放进行了测定与分析。研究结果表明:观测期内,对照样地和2、4、8Mg/hm2铁炉渣施加稻田孔隙水甲烷浓度平均值分别为0.29、0.21、0.16、0.23μmol/L,气泡传输释放甲烷平均值分别为0.63、0.21、0.16、0.17 Mg/hm2,扩散传输释放甲烷平均值分别为0.07、0.12、0.07、0.09 Mg/hm2,植物体传输释放甲烷平均值为3.47、2.89、2.27、1.87 Mg/hm2。铁炉渣的施加降低了土壤孔隙水甲烷浓度、气泡传输和植物体传输释放甲烷量。     

栽培方式对福州平原稻田氧化亚氮减排的研究

采用静态箱-气相色谱法对手插、抛秧、机插和直播的稻田氧化亚氮通量季节变化进行了测定与分析。研究结果表明:观测期内,手插、抛秧、机插和直播样地氧化亚氮季节变化通量分别为-55.67~63.73、-53.03~70.31、-47.41~84.29、-27.38~85.10μg/(m2·h),平均值分别为7.71、20.98、11.24、37.78μg/(m2·h)。pH和Eh对手插样地氧化亚氮通量具有显著的影响,其他处理样地则是受到多因子的综合作用。从水稻千粒质量看,4种栽培方式由小到大的排序为机插、手插、直播、抛秧,从单丛产量看,4种栽培方式由小到大的排序为手插、抛秧、机插、直播。     

生物质炭对酸性菜地土壤氮素矿化和N2O排放的影响

N₂O是受人类活动影响的温室气体,土壤中硝化和反硝化作用是N₂O产生的主要过程,施用生物质炭影响土壤氮素矿化过程和N₂O排放。本研究以广州近郊菜地土壤为研究对象,在施氮肥和不施氮肥情况下,分别施加3%和6%的稻壳炭(RB)、棕榈丝炭(PB),进行室内培养试验,研究不同生物质炭和施入量对酸性菜地土壤氮素矿化和N₂O排放的影响。研究结果表明,施氮处理菜地土壤氮素矿化量和土壤N₂O累积排放量最大,分别达到153.6 mg/kg和383.7μg/kg,添加生物质炭显著降低了菜地土壤氮素矿化量和土壤N₂O排放量(P<0.05),生物质抑制了菜地土壤氮素矿化过程,降低了土壤中硝态氮和铵态氮含量,从而抑制了土壤N₂O的形成和排放,抑制程度随生物质炭添加量增加而增强,不同类型生物质炭作用不同,稻壳炭(RB)抑制作用大于棕榈丝炭(PB)。