Subtropikal pirinç tarlalarında metanı azaltmak için biyokütle odun kömürü uygulama mekanizmasında araştırma ilerlemesi sağlanmıştır.
Çeltik tarlaları önemli bir sera gazı emisyonları kaynağıdır ve metan (CH4) emisyonları, pirinç tarlalarının toplam sera etkisinin% 75'inden fazlasını oluşturur. Pirinç tarlalarından kaynaklanan CH4 emisyonları, küresel CH4 emisyonlarının% 12'sini oluşturmaktadır Pirinç tarlalarından CH4 emisyonlarının azaltılması, küresel sera gazı emisyonlarının azaltılması açısından büyük önem taşımaktadır. Biyokütle mangal kömürü, organik maddelerin oksijensiz veya oksijensiz koşullarda kırılmasıyla üretilen yüksek karbon içerikli, gözenekli bir malzemedir. Tarım arazilerine biyokütle kömürünün uygulanması, toprakta karbon tutmayı artırma, sera gazı emisyonlarını azaltma, toprak verimliliğini artırma ve mahsul verimini artırma etkisine sahiptir. Çin Bilimler Akademisi, Subtropikal Tarımsal Ekoloji Enstitüsü'nün Toprak Ekolojisi ve Çevre Araştırma Grubu, önceki çalışmalara dayanarak, çift ekimli pirinç tarlalarında biyokütle kömürünün tek seferlik uygulamasının pirinç tarlalarının karbon depolamasını önemli ölçüde artırabileceğini ve pirinç tarlalarının kümülatif CH4 emisyonlarını dört yıl içinde% 20-51 azaltmaya devam edebileceğini keşfetti. Ve pirinç üretimini biraz artırın. Bununla birlikte, biyokütle odun kömüründen CH4 emisyonlarının azaltılmasına yönelik fizikokimyasal ve biyolojik mekanizmalar net değildir.
Biyokütle kömürü ile CH4'ün azaltılmasının fiziksel ve kimyasal mekanizmasını açıklığa kavuşturmak için, araştırma grubunun araştırmacıları, biyojeokimyasal süreçlere dayalı CH4 emisyonu için bir biyofiziksel model modülü oluşturdular ve daha iyi simüle etmek için Su ve Azot Yönetim Modeli (WNMM) ile birleştirdiler. Biyokütle odun kömürü uygulaması altında pirinç tarlalarından CH4 emisyonları ve çevresel faktörler dinamikleri. Simülasyon sonuçları, biyokütle kömürünün uygulanmasının toprak havalandırmasını ve toprak redoks potansiyelini iyileştirdiğini ve böylece metan emisyonlarını azalttığını göstermektedir.
Biyokütle odun kömürünün CH4 emisyonlarını azaltmak için mikrobiyolojik mekanizmasının biyokütle odun kömürünün yaşlanmasıyla değişip değişmeyeceği konusundaki bilimsel soruya yanıt olarak, araştırma ekibindeki araştırmacılar, biyokütle odun kömürünün uygulanmasından 4 yıl sonra topraktaki metanojen ve metanojenlerin bolluğunu sürekli olarak izledi. Değişim. Çalışma, biyokütle odun kömürü içermeyen kontrol işlemiyle karşılaştırıldığında, biyokütle odun kömürü uygulamasının ilk yılında, inorganik nitrojen ve biyokütle kömürünün kendisinin çözünür organik karbonunun girişi nedeniyle, toprak metanojenlerinin ve metanotrofların bolluğunun önemli olduğunu buldu. Artış, ancak metanojen / metanotrof bolluğu oranı azalmıştır; biyokütle odun kömürünün uygulanmasından sonraki 2-4 yıl içinde, biyokütle odun kömürü arıtımı ile eklenen ek inorganik azot ve çözünür organik karbon tükenmiştir ve toprak metanojenlerinin bolluğu önemlidir. Azalma, metanotrofların bolluğu önemli ölçüde değişmez, ancak metanojen / metanotrop bolluk oranı hala düşmektedir. Metanojenik bakterilerin ve metanotrofik bakterilerin topluluk yapısı da biyokütle kömürünün uygulanmasıyla önemli ölçüde değişti. Bu çalışma, biyokütle odun kömürünün yaşlanmasının toprak metanojenlerinin ve metanotroplarının bolluğunu ve topluluk bileşimini önemli ölçüde değiştirdiğini göstermektedir.Uzun vadeli deneyler, pirinç tarlalarında CH4'ü azaltmak için biyokütle odun kömürü uygulamasının mikrobiyal mekanizmasının temel olarak biyokütle kömürünün uygulanmasından sonra metanın oksidasyonundan kaynaklandığını göstermektedir. Metanojenlerle karşılaştırıldığında, bakterilerin aktivitesi engellenmez, bu da metanojen / metanooksidanların bolluk oranını azaltır. Bu araştırma sonuçlarının elde edilmesi, karbon tutumu ve emisyon azaltımı için pirinç tarlalarında biyokütle odun kömürünün kullanımı için bilimsel bir temel sağlar.
Araştırma sonuçları Toprak Biyolojisi ve Biyokimya, Tarım Ekosistemleri ve Çevre ve Çevre Kirliliği bültenlerinde yayınlandı. Araştırma çalışması, Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve Çin Bilimler Akademisi Gençlik İnovasyon Teşvik Derneği tarafından finanse edildi.
Şekil 1 Biyokütle odun kömürü kullanan pirinç tarlalarından kümülatif CH4 emisyonları
Şekil 2 Pirinç tarlalarına geri dönen saman ve biyokütle kömüründen CH4 emisyonlarının model simülasyonu
Şekil 3 Biyokütle odun kömürünün uygulanmasından dört yıl sonra metanojenlerin ve metanobakterilerin bolluğundaki ve oranındaki dinamik değişiklikler
Kaynak: Subtropikal Tarım Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, aşağıdakileri yapmanız gerekir: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
