本文選題：稻田土壤 + 溫室氣體��； 參考：《南京師范大學》2015年碩士論文

【摘要】：我國是世界上重要的農(nóng)業(yè)大國,每年產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈,秸稈是非常豐富、廉價且易于獲取的自然資源,如何合理地將這些資源利用起來,既使資源得到充分合理的利用,又使環(huán)境不會遭受污染和破壞,成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨的一大難題。秸稈還田能有效提升土壤肥力,因而被廣泛認可,但也存在著顯著增加溫室氣體排放的弊端。因此,尋找秸稈還田條件下合適的減排措施有很重要的意義。本文研究了添加不同秸稈腐解菌劑處理、纖維素酶處理,秸稈腐解速度的差異和土壤CH4和CO2排放通量的差異,明確秸稈腐解菌劑和纖維素酶對土壤CH4和CO2排放的影響。其主要結(jié)果如下：(1)不同秸稈腐解菌劑對秸稈腐解的影響存在很大差異,本研究中“瑞萊特”微生物催腐劑(RL)對秸稈腐解的促進作用最明顯,且CH4累積排放量與60d后秸稈失重率顯著正相關(guān)(R=0.491,p0.05),60d后秸稈失重率與CO2累積排放量無顯著相關(guān)性。在溫室培養(yǎng)條件下,本研究中使用的幾種秸稈腐解菌劑均對秸稈腐解無顯著的促進作用；秸稈腐解菌劑與纖維素酶聯(lián)用也對秸稈腐解無顯著的促進作用,同時顯著增加了CH4和CO2的排放(p0.05)。(2)在不同溫度下,相比于對照組(CKh),“金葵子”腐稈劑(JKh)中的微生物更能適應(yīng)40℃的高溫條件,能在該條件下顯著提高秸稈失重率(p0.05),有效發(fā)揮促進腐解作用,且能顯著減少CH4和CO2排放(p0.05)。另外,本文設(shè)置了連接不同外阻和添加不同量秸稈的微生物燃料電池(MFC)用于微生物產(chǎn)電,測量了土壤CH4和CO2排放通量的差異,分析了不同實驗條件下產(chǎn)甲烷古菌和甲烷氧化細菌的豐度,以及運行MFC后土壤理化性質(zhì)的差異,明確微生物產(chǎn)電過程對土壤CH4和CO2排放的影響,及其微生物學機理。其主要結(jié)果如下：(1)MFC連接的外阻越小CH4排放峰值越低、累積排放量越少,CH4的30d累積排放量與MFC連接的外阻呈極顯著相關(guān)(R=0.817,p0.01)；MFC連接不同外阻CO2排放峰值和累積排放量均無顯著差異,CO2的30d累積排放量與MFC連接的外阻也沒有顯著相關(guān)關(guān)系(p0.05)。(2)CH4的排放與秸稈添加量有極顯著正相關(guān)(開路組OC：R=0.941,p0.01；閉路組CC：R=0.946,p0.01),CO2的排放與秸稈添加量也有顯著正相關(guān)(開路組OC：R=0.871,p0.05；閉路組CC：R=0.785,p0.05,)；另外,與開路相比,運行添加0.5%秸稈MFC可顯著減少CH4累積排放量47.43%(p0.05),不添加秸稈無顯著差異,添加1%秸稈和添加2%秸稈的MFC則分別顯著增加CH4排放52.05%和131.07%(p0.05)；運行MFC對CO2排放無顯著影響。(3)相同秸稈添加量的開路組與閉路組之間產(chǎn)甲烷古菌豐度無顯著差異(p0.05),秸稈添加量為0.5%的開路組與閉路組之間甲烷氧化細菌豐度也無顯著差異(p0.05),但秸稈添加量為2%的開路組(OC4)甲烷氧化細菌豐度顯著高于對應(yīng)的閉路組(CC4),因此在秸稈添加量為0.5%時,MFC對CH4的減排效應(yīng)占主導,在秸稈添加量為2%時,MFC對CH4氧化的抑制效應(yīng)占主導。同時,本文研究了在盆栽水稻條件下添加不同量秸稈MFC土壤CH4和CO2排放通量的差異,分析添加不同量秸稈條件下運行MFC后土壤理化性質(zhì)的差異,來明確盆栽水稻條件下MFC對土壤CH4和C02排放的影響,以及放大實驗規(guī)模和種植水稻對CH4和CO2排放規(guī)律是否會產(chǎn)生影響。結(jié)果顯示,盆栽水稻條件下結(jié)果與未種植水稻時相似,同時,運行MFC對水稻生長無顯著影響。本研究明確了秸稈腐解菌劑和纖維素酶對土壤CH4和CO2排放的影響；明確了微生物產(chǎn)電過程對土壤CH4和C02排放的影響,及其微生物學機理。為秸稈還田條件下溫室氣體的減排提供了新的思路和方法。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) The results are as follows : ( 1 ) The effect of straw decomposition agent and cellulase on soil CH4 and CO2 emission is significant .
The results are as follows : ( 1 ) The lower the external resistance of MFC connection , the lower the emission peak of CH4 and CO2 , the lower the cumulative emissions , the lower the cumulative emission of CH4 and the external resistance of MFC connection ( R = 0.817 , p0.01 ) .
There was no significant difference between CO2 emission peak and cumulative emission of MFC connection . There was no significant correlation between the emission of CO2 and the external resistance of MFC connection ( p < 0.05 ) . ( 2 ) CH4 emission was positively correlated with straw addition ( open group OC : R = 0.941 , p0.01 ) ;
CC : R = 0.946 , p0.01 ) , CO2 emission was positively correlated with straw addition ( open group OC : R = 0.871 , p0.01 ) ;
Closed group CC : R = 0.785 , p0.05 , ) ;
In addition , compared with the open circuit , the addition of 0.5 % straw MFC could significantly reduce CH4 cumulative emission by 47.43 % ( p < 0.05 ) , without significant difference of straw , adding 1 % straw and MFC with 2 % straw significantly increased CH4 emission by 52.05 % and 131.07 % ( p0.05 ) , respectively ;
( 3 ) There was no significant difference in CH4 and CO2 emission between open - circuit group and closed - circuit group ( p . 05 ) .
The effects of microbial production process on CH4 and CO2 emission in soil and its microbiology mechanism are clarified . The new ideas and methods are provided for reducing greenhouse gas emission under the condition of straw return .
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X172;X712

【參考文獻】

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本文編號：1901454