PDF《猪粪生物质炭对土壤肥效及小白菜生长的影响》

cabbage;

yield;

quality 收稿日期: 圆园16原02原09 基金项目: 江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心项目;

科技部农业科技成果转化资金项目 (2013GB23600666) 作者简介: 孙雪(1988―) , 女, 山东莱芜人, 硕士研究生, 主要从事生物质炭绿色农业研究.E-mail: [email protected] * 通信作者: 李恋卿 E-mail: [email protected] 圆园16,

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2016 年9月农业环境科学学报允燥怎则灶葬造 燥枣 粤早则燥鄄耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻 孙雪, 刘琪琪, 郭虎, 等. 猪粪生物质炭对土壤肥效及小白菜生长的影响[J]. 农业环境科学学报, 2016,

35 (9) : 1756-1763. SUN Xue, LIU Qi-qi, GUO Hu, et al. Effects of swine manure biochar on soil fertility and cabbage (Brassica chinensis)growth[J]. 允燥怎则灶葬造 燥枣 粤早则燥-耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻, 2016,

35 (9) :1756-1763. 第32 卷第

1 期2016 年9月近年来, 随着我国居民生活水平的逐步提高和饮 食结构的不断改善, 畜肉类消费需求的持续攀升推动 着畜禽养殖业的高速发展.高度规模化、 集约化的畜 禽养殖业在取得巨大的经济效益和社会效益的同时, 也产生了大量的畜禽废弃物.据统计, 我国畜禽粪便 产生量已经由

1980 年的

14 亿t,增加到

2011 年的 21.21 亿t,预计到

2020 年和

2023 年将分别达到 28.75 亿t和37.43 亿t[1] .畜禽粪便产生量日益增 加, 对生态环境安全构成了严重的威胁.当前, 畜禽 粪便资源化利用主要包括有机肥化利用、饲料化利 用、 能源化利用以及栽培食用菌利用等[2] , 但仍有大 量的畜禽粪便未得到及时有效的处理和利用,已严 重制约畜禽养殖业持续高效发展.全国第一次污染 源普查数据显示, 畜禽粪便已与工业源、 生活源成为 水污染的三大主要来源[3] .因此, 畜禽粪便资源化利 用和无害化处理技术的开发是目前我国亟待解决的 问题. 生物质炭化技术是指将生物质废弃物在缺氧或 无氧状态下经热裂解产生的一种生物学稳定性极高 的有机组分[4] , 是近年来快速发展起来的一项碳封存 技术[5] .生物质炭含有丰富有机碳, 还含有大量钙、 钾 等矿物质以及无机碳酸盐[6] , 同时具有疏松多孔的结 构特性和较高的表面吸附性能[7] , 这些特性使其具有 疏松土壤、改良土壤结构和保水保肥的良好农艺效 果[8-10] , 能够显著提高低肥力土壤的质量[11] .随着研究 的不断深入, 畜禽粪便生物质炭的研究也日益受到关 注.畜禽粪便热裂解炭化后, 既能通过高温快速杀死 病原菌, 去除畜禽粪便的恶臭, 极大地减少粪肥体积, 又能大幅钝化畜禽粪便中铜、 锌、 砷等重金属的生物 有效性[12] , 减少对环境的危害, 而且畜禽粪便生物炭 具有相对较高的 pH 和养分含量, 是理想的土壤调理 剂和有机肥生产辅料[13] . Keri 等[14] 研究指出, 动物粪便 生物质炭含大量稳定芳香族结构及丰富无机矿物质, 并浓缩了非挥发的矿物质如 P、 K 等元素.黄婷等[15] 通过田间试验发现, 鸡粪炭比棉花秸秆炭、 玉米穗轴 炭对棉花的增产效果好. 当前的研究多集中在畜禽粪 便生物质炭的制备及理化性质的分析, 而其在农业生 产应用中的研究报道还较少. 生物质炭作为土壤改良剂和养分调节剂在蔬菜 生产中的应用已有许多的报道. 张瑞等[16] 研究表明竹 炭具有改良盐渍化土壤、 促进小白菜产量增加和品质 提高的作用.俞映等[17] 研究发现生物质炭的添加对 土壤氮素具有 削峰填谷 的调节功能, 能够有效促进 氮素的吸收和转化作用, 显著增加小白菜的产量及氮 素累积量, 有利于维持高产.但畜禽粪便生物质炭在 蔬菜生长中的应用目前还少见报道. 本文以猪粪生物 质炭为研究对象, 选择肥力较低的土壤, 比较猪粪生 物质炭和相应量的猪粪厩肥对土壤肥力及小白菜产 量与品质的影响, 以期为畜禽粪便的炭化处理和高效 资源化循环利用提供理论依据.