生物质发电废弃物及生物质炭肥对苗期小麦和水稻生长的影响

【摘要】生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术。生物质炭(biochar)是作物秸秆在完全或部分缺氧的情况下经热解(350-500℃)炭化产生的一类高度芳香化、难熔性、低密度炭化固态物质。农业是我国的基础行业,每年生物质原料的产生量十分庞大,如何对其合理环保利用成为我们关注的热点。本研究主要是利用两种生物质原料即生物质发电废弃物和生物质炭,通过不同配比造粒,制成酸性土壤改良剂和水稻专用肥料。酸性土壤改良剂造粒过程：将生物质炭质量和生物质发电废弃物以1：3-2：3质量比混合,加入粘合剂和水。粘合剂大概为生物质炭和生物质发电废弃物总重量的20%-25%,而水分的量大概在生物质发电废弃物与生物质炭总重量的20%-30%范围内,最后采用圆盘式造粒机进行造粒而成。为了确定造粒时原材料的比例,通过不同比例混合后添加到酸性土壤中,对其pH进行测定。而同时设置盆栽试验,土壤(龙南县和定南县)各设置4个处理。每盆装土100克,对照组分别加入不同物种(①CK、②灰分、③灰分：黑炭、④灰分：肥料),每个处理设置3个重复,以小麦为指示作物。水稻专用肥料的制造方法是先将生物质发电废弃物和生物质炭按一定比例混合摇匀,加入粘合剂,混合均匀后加入磷酸二氢铵,利用酸性的磷酸二氢铵调节混合物的pH,再加入适量的水均匀混合,之后再加入氯化钾和尿素。水稻专用肥料的盆栽试验的采用了江苏宜兴的水稻土,设置6个处理。每盆装土500克,对照组分别加入不同物种,分别是水稻专用肥、常规肥、生物质发电废弃物、小麦生物质炭、生物质发电废弃物和小麦生物质炭,肥料的添加的是按照250kg/hm2纯氮换算的。每个处理设置3个重复,以水稻为指示作物。主要研究结果：(1)酸性土壤改良剂改善土壤酸性问题：碱性的改良剂与酸土本身发生中和反应,中和了酸性土壤中的酸性物质,降低致酸离子的饱和度。同时改良剂中含有的盐基离子,有利于增加土壤盐基离子饱和度,降低土壤中氢饱和度。(2)酸性土壤改良剂对小麦的生长产生影响。对于污染严重的土壤,改良剂对其小麦生长影响更为显著。特别是在不同时期小麦的株高、小麦生长时发黄时间和小麦最终死亡时间。(3)水稻专用肥料的总养分、水溶性磷占有效五氧化二磷的百分含量以及粒度百分含量的标准达到国家标准中的高浓度指标,而氯离子含量低,属于优质低氯肥料。施用水稻专用肥料的土壤,有机质含量比施加常规肥料的土壤增加了6.15%。我国很多种植地区有机质含量低,而有机质对土壤肥力、农业可持续发展等各方面都起着深远的作用和意义。(4)水稻专用肥料的添加,有利于水稻对土壤中氮元素的吸收。与常规肥料处理对照相比,水稻植株地下部分含氮量增加了30.9%。与常规肥料处理对照相比,植株地上部分中全氮含量没有差异,而和对照相比,全氮含量增加了38.1%。
【作者】黄杏秀；
【导师】张旭辉；
【作者基本信息】南京农业大学，农业资源利用，2013，硕士
【关键词】生物质发电废弃物；生物质炭；酸性土壤改良剂；水稻专用肥料；小麦；水稻；

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