添加玉米秸秆及其生物质炭对砖红壤N2O排放的影响

为比较秸秆和生物质炭对土壤氧化亚氮排放的影响,利用室内培养试验研究生物质炭、秸秆添加对土壤性质、硝化作用及N_2O排放的影响。试验设生物质炭、秸秆和空白3个处理,试验培养条件为30℃和75%田间持水量。结果表明,添加秸秆和生物质炭显著提高土壤pH、有机碳和速效K含量,其中秸秆对土壤pH的增加作用更为突出。与对照(1 604.82±168.93μgN_2O-N·kg~(-1))相比,添加秸秆和生物质炭减少N_2O排放量分别为58.0%和65.6%,但二者减排机理不同;秸秆对N_2O的减排因生物的氮固定,降低了硝化反应底物的有效性,生物质炭对N_2O减排可能源于硝化过程中较低的N_2O产生比例。由于生物质炭显著促进土壤硝化速率,而产生较多的NO_3~-,使得热带地区砖红壤硝态氮的淋失风险增大。     

制备原料及温度对生物质炭酸碱度及盐基离子含量影响

【目的】研究生物质炭的制备原料与温度对其酸碱度及盐基离子含量的影响。【方法】选用禾本科、豆科、乔木和椰丝共10种生物材料,研究在300、500和700℃3种温度下制备的生物质炭酸碱度及盐基离子含量的差异。【结果】生物质炭的酸碱度及盐基离子含量因热解温度和制备原料的不同而有明显的不同。同种制备原料下,随着热解温度升高,生物质炭的碱度显著增加,从中和土壤酸度而言,高温热解制备的生物质炭效果较好。同一热解温度下,豆科的盐基离子含量相对较高,更适合用于补充土壤盐基含量。【结论】综合考虑制备难度、温度间的差异性和制碳率等,建议用大豆于500℃下制备的生物质炭来改良海南盐基不饱和的酸性土壤。     

生物质炭对砖红壤pH及养分含量影响研究

为提高软木地板表面的物理性能，采用弹性漆对软木地板表面进行涂饰处理，研究不同弹性漆的涂漆量、油漆固化温度对软木地板表面耐磨、耐冲击性、表面色度学特性的影响。结果表明：与对照相比，软木地板表面漆膜具有优良的耐磨性、表面磨耗值随着弹性漆涂漆量的增加而降低，表面磨耗值为0.015 6～0.031 0 g/100 r；弹性漆对软木地板表面抗冲击改善幅度较大；油漆固化温度和涂漆量对软木地板表面颜色影响较小。     

秸秆及生物质炭对砖红壤酸度及交换性能的影响

为合理运用秸秆材料改良热带地区砖红壤,采用室内培养试验研究了玉米秸秆及其制备的生物质炭对海南花岗岩母质发育的砖红壤的酸度和交换性能的影响。试验设单施生物质炭(B)、生物质炭和秸秆混合施用(BCS)、单施秸秆(CS)及对照(CK)共4个处理。结果表明,添加生物质炭和秸秆显著提高土壤p H、CEC、交换性盐基总量和盐基饱和度。秸秆和生物质炭可降低土壤交换性酸,尤其是交换性酸中交换性铝含量更是显著降低,表明生物碳和秸秆施用能够有效降低砖红壤酸度,提高交换性能。不同处理改良效果的大小顺序为CSBCSB。     

甘蔗渣和甘蔗渣炭对土壤温室气体排放的影响

在室内模拟水田环境,比较研究水田下添加甘蔗渣及甘蔗渣炭对土壤性质及温室气体排放的影响。结果表明:添加甘蔗渣炭能显著提高土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾的含量,而甘蔗渣只能提高土壤有机碳的含量。甘蔗渣和甘蔗渣炭都能减少N_2O排放,但由于二者对土壤Eh的影响程度差异导致N_2O减排的机制不同,甘蔗渣主要耗氧分解形成强还原不利于N_2O的产生,而甘蔗渣炭则通过增加通气性使土壤处于适宜于硝化发生的环境降低N_2O的排放。由于甘蔗渣和甘蔗渣炭都不能使土壤处于适宜CH_4产生的氧化还原电位(Eh)环境而没有导致CH_4排放。甘蔗渣和甘蔗渣炭的综合温室效应没有差异,但都显著低于CK。甘蔗渣转化成甘蔗渣炭后应用,既能改善土壤又能减排温室气体排放。     

3种豆科植物生物质炭对海南砖红壤性质及N_2O排放的影响

【目的】探讨不同豆科植物在不同温度条件下制备的生物质炭对砖红壤性质及N_2O排放的影响,筛选出既有助于N_2O减排又有益于土壤改良的豆科作物类型,为海南豆科植物材料的合理利用提供理论依据。【方法】采集海南3种常见豆科植物材料(花生、大豆和柱花草),在300、500和700℃不同热解温度下制备9种生物质炭,并设不加生物质炭为对照(CK),开展室内培养试验并进行气体采集,测定培养过程中土壤N_2O排放、矿质氮含量变化及其基本理化性质。【结果】不同生物质炭处理可显著提高土壤p H和速效钾含量(P0.05,下同),也可明显提高土壤有机碳和全氮含量,其中以大豆秸秆生物质炭处理的土壤p H及有机碳、全氮、速效磷和有效钾含量增幅较大。300℃下制备的生物质炭可明显促进N_2O排放,500和700℃下制备的生物质炭对N_2O排放的影响因制备材料不同而存在差异。随培养时间的延续,各处理的土壤铵态氮(NH_4~+-N)含量逐渐降低,硝态氮(NO_3~--N)含量逐渐增加;培养结束后,生物质炭处理的土壤NH_4~+-N含量基本接近0 mg/kg,而土壤NO_3~--N含量介于71.06~93.09 mg/kg。相同材料制备的生物质炭处理,温度越高其土壤硝化率上升越快,至培养结束时,各生物质炭处理的土壤硝化率均接近100.00%,CK的硝化率为90.57%(低于各生物质炭处理)。【结论】综合考虑不同生物质炭对土壤性质及N_2O排放的影响,建议选用大豆秸秆在500℃下制备的生物质炭进行热带砖红壤改良。     

秸秆及生物炭添加对燥红壤N_2O排放的影响

通过室内培养研究生物炭和秸秆施用之初对N_2O排放的影响。试验设生物炭(BC,用量为烘干土的1%)、秸秆(S,与生物炭等氮量)和空白(CK)3个处理。培养在75%田间持水量,30℃恒温箱中进行。结果表明,添加秸秆和生物炭均可改善土壤性状,显著提高土壤pH值、有机碳含量和阳离子交换量(CEC),其中秸秆对土壤pH值和速效钾的改善作用更突出。秸秆可以显著减少硝态氮和铵态氮的含量,促进氮的生物固持,由此显著减少N_2O的排放。生物炭能显著促进硝化作用的进程,提高硝化程度,使得土壤N_2O集中于短时间内排放,但与CK相比,没有显著差异,造成这一原因可能源于生物炭的用量少,影响了其对N_2O的吸附。生物炭施用利于土壤硝态氮的累积,热带的气候和土壤条件下,显著增加了硝态氮淋失的风险。     

不同温度下海南禾本科类植物材料制备的生物质炭对 砖红壤性质及N2O排放影响

制备温度及原料影响生物质炭性质，相应影响土壤N₂O的排放，为筛选适宜于海南砖红壤的生物质炭类型，利用室内培养试验，研究海南4种禾本科植物材料在300℃、500℃、700℃ 三种热解温度下制备的12种生物质炭对砖红壤性质及N₂O排放的影响。结果表明：所有生物质炭都能显著增加土壤有机碳、有效磷和速效钾含量，提高土壤pH，加速土壤硝化作用进行；300℃下制备的生物质炭能促进土壤N₂O排放，500℃和700℃下制备的生物质炭则对土壤N₂O排放有明显抑制作用；所有材料中，高温热解温度下由甘蔗渣制备的生物质炭处理土壤的N₂O排放量最低，可能由于甘蔗在榨糖后剩下的甘蔗渣以较稳定的碳水化合物为主。综合分析，推荐500℃热解温度下生成的甘蔗渣生物质炭实施土壤改良，更有利于N₂O减排。