原材料粒径和热解温度共同调节生物质炭对土壤N2O和CO2排放的影响

发布者:ylys发布时间:2020-12-06浏览次数:547


123日,环境科学与生态学领域SCI期刊Waste Management (中科院升级版JCR一区,IF2019: 5.448Top期刊)在线发表了原材料粒径和热解温度共同调节生物质炭对土壤N2OCO2排放影响的研究。论文题目为Feedstock particle size and pyrolysis temperature regulate effects of biochar on soil nitrous oxide and carbon dioxide emissions,江西农业大学林学院森林培育重点实验室邓邦良博士为第一作者,青年教授张令博士为通讯作者。

大气温室气体(GHGs)浓度的增加已成为影响全球气候的严峻问题。施肥土壤是大气GHGs成分变化的主要因素,因此,减缓农业土壤GHGs排放对气候变化至关重要。目前,农林业生物质废弃物衍生的生物质炭已广泛应用于农业土壤改良和GHGs减排等领域。虽然不同种类的生物炭及其对GHGs排放的影响已有研究,但原料粒径与热解温度对生物质炭特性的影响以及随后生物质炭添加对GHGs排放的交互影响还未曾报到。研究通过室内培养的方式探索了油茶壳粒径(0.5-22-55-10 mm)和裂解温度(300450600 °C)对生物质炭理化特性的影响以及随后上述生物质炭添加对油茶林土壤氧化亚氮(N2O)和二氧化碳(CO2)排放的影响。结果表明:原料粒径和裂解温度交互影响土壤N2OCO2排放速率;生物质炭中的可溶性有机碳在300 °C条件下随壳粒径的增大而增大,而生物质炭中的可溶性有机碳却随热解温度的升高而减小;相比于300 °C裂解温度处理,450600 °C裂解温度处理在硝酸铵施肥条件下具有较低的土壤N2O 排放速率;在300 °C裂解温度条件下,相比于其它壳粒径衍生的生物质炭,0.5-2 mm壳粒径衍生的生物质炭具有最低的土壤N2OCO2排放速率;在600 °C裂解温度条件下,相比于其它壳粒径衍生的生物质炭,0.5-2 mm壳粒径衍生的生物质炭具有最低的净硝化速率。选择2-5 mm 5-10 mm粒径的油茶壳在600 °C条件下裂解制备的生物质炭是缓解油茶林土壤N2OCO2排放的最优设置。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.11.015 (Bangliang Deng, Xi Yuan, Evan Siemann, Shuli Wang, Haifu Fang, Baihui Wang, Yu gao, Nasir Shad, Xiaojun Liu, Wenyuan Zhang, Xiaomin Guo, Ling Zhang. Feedstock particle size and pyrolysis temperature regulate effects of biochar on soil nitrous oxide and carbon dioxide emissions[J]. Waste Management. 2021, 120: 33-40.)