秸稈還田現(xiàn)狀調(diào)查及生物炭復(fù)合肥應(yīng)用探討

【摘要】：長期以來,秸稈還田是我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物循環(huán)利用的重要措施,但近年來秸稈田間焚燒日益嚴重。為了解秸稈還田在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果,以河南省產(chǎn)糧大市——商丘市為研究對象,采用問卷調(diào)查方式采集秸稈還田實施情況及問題的相關(guān)信息,獲知農(nóng)民對秸稈生物質(zhì)炭還田的意愿,探求當前秸稈還田存在的實際問題。近年來,秸稈生物質(zhì)炭化處理成為秸稈資源化利用的新途徑。秸稈經(jīng)過低溫限氧熱裂解后產(chǎn)生的生物質(zhì)炭以穩(wěn)定態(tài)碳為主要成分,具有較大的比表面積和豐富的官能團,施用于農(nóng)田可改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤地力,特別在農(nóng)業(yè)固碳減排方面具有明顯的效果。本試驗以生物質(zhì)炭為載體,選取棉花秸稈(CBF)、玉米秸稈(MSF)、小麥秸稈(WSF)、稻殼(RHF)、花生殼(PHF)和生活廢棄物(HWF)等炭化制成的生物質(zhì)炭,按照一定比例與化學肥料混合制成6種生物質(zhì)炭復(fù)合肥料,通過大田試驗研究生物質(zhì)炭復(fù)合肥對小麥產(chǎn)量、氮肥偏生產(chǎn)力及溫室氣體排放的影響,以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中減少肥料用量、提高作物氮肥利用率,以及降低農(nóng)田溫室氣體排放等措施提供科學依據(jù)。主要取得以下研究結(jié)果：1、調(diào)查結(jié)果顯示,在秸稈還田的農(nóng)戶中,以農(nóng)業(yè)為主要收入來源的農(nóng)戶玉米和小麥的平均打藥次數(shù)分別為3.5次和3.1次,均顯著高于以非農(nóng)業(yè)為主要收入來源的農(nóng)戶(分別為3.0次和2.7次)。這反映出秸稈還田可能因病蟲害加重影響產(chǎn)量,因而農(nóng)業(yè)收入農(nóng)戶通過增加打藥次數(shù)來盡量減少減產(chǎn)的風險應(yīng)對措施。2、由于種植規(guī)模較大(0.5 hm2及以上)的農(nóng)戶主要靠農(nóng)作物生產(chǎn)獲得收入,從而對秸稈病蟲害效應(yīng)及其對產(chǎn)量的影響更為關(guān)注,反映秸稈還田減產(chǎn)和加重病蟲害的戶數(shù)顯著多于種植規(guī)模小于0.5 hm2的農(nóng)戶,在90%置信水平存在顯著差異。3、施用生物質(zhì)炭復(fù)合肥均顯著提高了小麥的產(chǎn)量。與對照相比,增產(chǎn)幅度達20%～35.4%,氮肥偏生產(chǎn)力也顯著提高17.9%一34.4%,其中花生殼、棉花秸稈和玉米秸稈炭基肥處理下的小麥產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力顯著高于生活廢棄物和小麥秸稈炭基肥料。4、施用生物質(zhì)炭復(fù)合肥顯著降低了麥田N2O的排放。與對照相比,減排幅度達56.0%～65.4%,但不同炭基復(fù)合肥間沒有顯著的差異。生物質(zhì)炭復(fù)合肥對麥田CH4及CO2的排放無顯著影響。麥田100年尺度的全球增溫潛勢(GWP)和溫室氣體排放強度(GHGI)在施用生物質(zhì)炭復(fù)合肥條件下分別降低57.5%～66.9%和68.0%～77.5%。5、施用生物質(zhì)炭復(fù)合肥對麥田土壤理化性質(zhì)無顯著性影響：雖然顯著提高了小麥秸稈的全氮含量,但顯著降低了小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量;對不同生育期麥田土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量及葉片SPAD值均無顯著性影響。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 問卷調(diào)查 生物質(zhì)炭復(fù)合肥 小麥 產(chǎn)量 溫室氣體
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S141.4;S143.6
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 文獻綜述11-21
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 我國農(nóng)業(yè)廢棄物現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 我國生活廢棄物現(xiàn)狀12
• 1.1.3 我國氮肥利用現(xiàn)狀12-13
• 1.1.4 我國糧食安全及小麥需求現(xiàn)狀13
• 1.2 國內(nèi)外研究進展13-18
• 1.2.1 秸稈還田13-14
• 1.2.2 生物質(zhì)炭及其應(yīng)用14-17
• 1.2.3 生物質(zhì)炭復(fù)合肥的研究進展17-18
• 1.3 本研究的目的及意義18-19
• 1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線19-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容19-20
• 1.4.2 技術(shù)路線20-21
• 第二章 秸稈還田現(xiàn)狀調(diào)查—以河南商丘地區(qū)為例21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 材料與方法21-23
• 2.2.1 調(diào)查區(qū)選擇21-22
• 2.2.2 問卷設(shè)計22-23
• 2.2.3 結(jié)果整理與計算23
• 2.3 結(jié)果與分析23-25
• 2.3.1 調(diào)查對象的基本情況23
• 2.3.2 農(nóng)民對秸稈還田及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的認知23-24
• 2.3.3 秸稈處理意愿和生物質(zhì)炭認知24-25
• 2.4 結(jié)論與討論25-28
• 2.4.1 秸稈還田存在的問題25-27
• 2.4.2 我國實行秸稈生物質(zhì)炭還田的可行性27-28
• 2.5 小結(jié)28-29
• 第三章 秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用：生物質(zhì)炭復(fù)合肥試驗—以小麥為例29-47
• 3.1 引言29-30
• 3.2 材料與方法30-33
• 3.2.1 供試生物質(zhì)炭復(fù)合肥30
• 3.2.2 田間試驗設(shè)計30-31
• 3.2.3 分析測定項目及方法31-32
• 3.2.4 計算和統(tǒng)計分析32-33
• 3.3 結(jié)果與分析33-44
• 3.3.1 生物質(zhì)炭復(fù)合肥處理對麥田養(yǎng)分含量的影響33-35
• 3.3.2 生物質(zhì)炭復(fù)合肥處理對小麥植株養(yǎng)分含量的影響35-39
• 3.3.3 生物質(zhì)炭復(fù)合肥對小麥產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力的影響39-41
• 3.3.4 生物質(zhì)炭復(fù)合肥處理對麥田溫室氣體排放的影響41-44
• 3.4 討論44-46
• 3.5 小結(jié)46-47
• 第四章 全文結(jié)論與展望47-49
• 4.1 全文結(jié)論47
• 4.2 研究創(chuàng)新點47
• 4.3 存在的問題47
• 4.4 研究展望47-49
• 參考文獻49-59
• 附錄59-61
• 致謝61-63
• 作者簡介63-65
• 攻讀學位期間發(fā)表論文65

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