铁炉渣对控制水稻田甲烷排放的关键过程分析

本文选择福建省农科院水稻所吴凤综合实验基地水稻田的4块样地,其中1块作为对照,3块分别添加2、4、8Mg·hm-2铁炉渣,采用原位静态箱—气相色谱法,从早稻开始移栽到成熟阶段,对甲烷产生、氧化、传输及排放通量季节性和日变化进行观测,同时探讨添加铁炉渣后对水稻田土壤主要环境因子的影响以及铁炉渣添加对水稻田甲烷产生、氧化、传输及排放通量的影响。研究结果如下：(1)铁炉渣添加对甲烷产生有明显的抑制作用,二者呈显著负相关关系(P<0.05)。这主要是由于铁炉渣添加增加了土壤中三价铁的含量并且显著提高了土壤盐度所致。(2)铁炉渣添加能有效地提高水稻田甲烷氧化速率,但最大的甲烷氧化速率发生4Mg·hm-2铁炉渣添加样地中。这主要是由于炉渣本身的颗粒状结构和炉渣中含有的营养物质促进水稻根部生物量生长所致。(3)甲烷植物体传输量随着铁炉渣添加量的增加而相应减少,两者呈显著负相关关系(P<0.05)。铁炉渣添加后甲烷的气泡传输量明显降低了。这主要是由于铁炉渣添加抑制了甲烷产生同时增加了土壤氧化层附近的游离氧,促进了甲烷氧化所致。甲烷扩散传输本身的排放量很小,不同量度铁炉渣添加后,甲烷的扩散传输量变化不明显。除此以外,添加铁炉渣后还改变了三种传输途径的比例,植物体传输的比例有所升高,气泡和扩散传输的比例下降,但是变化不显著。(4)铁炉渣添加明显减少了稻田甲烷排放通量,最大的甲烷减排量发生在甲烷排放的高峰期,铁炉渣添加量与甲烷排放通量呈显著负相关关系(P<0.05)。这主要是由铁炉渣对甲烷产生量的抑制作用所致。(5)添加铁炉渣后,甲烷排放的日变化减排效果显著并且在排放高峰期最明显(P<0.05),其中,8Mg·hm-2铁炉渣添加减排效果最显著。