科研产出
秸秆/生物质炭协同还田措施对黄河三角洲盐碱土壤的改良效果研究
《生态环境学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以黄河三角洲典型滨海盐碱土壤为对象，研究秸秆直接还田与炭化还田措施对其作用效果，筛选最佳配比，为实践推广奠定理论基础。设置 6 种不同处理，分别为 T1（100%秸秆）、T2（75%秸秆+25%制炭）、T3（50%秸秆+50%制炭）、T4（25%秸秆+75%制炭）、T5（100%制炭）及 CK（空白对照）。在 120 d 室内培养条件下，分析土壤基本理化性质、养分含量、水溶性盐基离子组成及土壤微生物多样性等指标的变化。结果表明，（1）秸秆降低土壤中可溶性氮浓度，培养过程增加其释放，T1—T5 和 CK 较培养第 1 天的含量分别增加 250.51%、81.21%、18.19%、32.77%、67.55%、64.20%。（2）秸秆增加磷酸盐质量浓度，培养过程增强磷酸盐的固持，T1 最低，为 0.99 mg·L-1。（3）土壤中水溶性钠离子质量浓度在培养过程中持续下降，实验结束时，T3 处理最低(356.80 mg·L-1)。相反，水溶性钾离子的浓度不断上升，并随生物质炭添加量增加而增加。当秸秆直接还田与制炭比高于 1:1 配施时，土壤中的水溶性钙、镁离子含量基本呈现下降趋势；而当秸秆制炭量占优时，则与之相反。（4）秸秆和生物质炭均可增加土壤初始有机质含量，且秸秆强化土壤呼吸速率。（5）秸秆和生物质炭降低优势菌门变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）相对丰富度，土壤微生物多样性与离子组成及电导率关系密切，pH、可溶性氮、磷、钾含量对其没有显著影响。综上可知，不同秸秆和生物质炭配施影响土壤理化性质、离子组成及土壤微生物多样性，T3 处理最佳，此处理下可显著降低土壤盐分和水溶性钠离子含量，缓解土壤盐胁迫，同时降低氮、磷的淋失风险，有利于土壤肥力保持。
关键词： 黄河三角洲 秸秆 生物质炭 盐碱耕地改良 养分 微生物多样性
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水热炭化温度和时间对鸡粪生物质炭性质的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：水热炭化被认为是极具潜力的安全处置与资源化利用鸡粪的技术措施之一。该研究将鸡粪在190和260℃水热炭化处理不同时间(1、6和12 h),收集并测定固体产物生物质炭特性,目的在于了解水热炭化反应温度和时间对鸡粪生物质炭特性的影响。结果表明,鸡粪经过水热炭化处理后,46%~56%的干物质转化为生物质炭,C、P质量分数分别增加了5%和59%以上,而H、O、N、K质量分数则分别降低了9%~18%、26%~65%、19%~37%和92%~97%。表面电荷量降低,p H值依变性也减弱,其中有效阳离子交换量降低了50%~90%。生物质炭中1~5μm孔隙显著减少,主要形成1和100μm左右的孔隙。总体来看,水热炭化反应温度越高,反应时间越长,这些指标提高或降低的幅度越大,生物质炭的炭化程度越高;比起反应时间,反应温度对生物质炭性质的影响更大。该文还讨论了鸡粪生物质炭作为土壤调理剂的应用价值与潜力,研究结果可为鸡粪生物质炭在土壤改良等方面的应用提供基础数据。
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