CN104478583B

CN104478583B - 减少农田温室气体排放组合物及其应用

Info

Publication number: CN104478583B
Application number: CN201410749236.5A
Authority: CN
Inventors: 吴洪生; 李季; 高志球; 印进; 尚小厦; 郑培慧
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: CN104478583A

Abstract

一种减少农田温室气体排放组合物及其应用，a.在磷石膏废渣中添加黄腐酸、硫酸铜和乙二胺四乙酸钠，每1000千克磷石膏废渣添加5‑100千克黄腐酸，0.5－20千克硫酸铜，0.1－5千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；b.在小麦或玉米或水稻或棉花等作物播种前，将步骤a所得混合物均匀撒施土壤表面；每亩施用30－160千克；c.正常施肥，耕翻土壤，播种小麦、玉米、水稻或棉花作物。这种方法是在农作物播种前，在大田施肥同时，施用磷石膏等减排物质，可以大大减少整个作物生长期间的农田温室气体的排放，促进小麦、玉米、水稻、棉花等若干作物的生长，改良和提高土壤生产力，改善作物品质，增加农民经济效益。

Description

减少农田温室气体排放组合物及其应用

技术领域

本发明属于农业技术和环境保护领域，特别涉及一种减少农田温室气体排放组合物及其应用。

背景技术

温室气体的大量排放导致全球气候变化，特别是气候变暖，近几年已经成为人们的经常性话题，已经引起各国政府和科学家的高度重视，国际气候变化大会已经连续多年召开，集中政府和学术界探讨温室气体减排技术和研究气候变化对人类的不利影响。

一般认为温室气体有六大类，二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、碳氟烃、水、氨气等，其中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮主要与农业及农事活动有关。二氧化碳（CO₂）是残留在农田土壤中的作物秸秆、动物尸体及有机肥等有机物经过土壤中各类氧化微生物的好氧或厌氧氧化后的产物；氧化亚氮(N₂O)是大气中含量仅次于CO₂和CH₄的重要温室气体，主要来源于土壤氮素的硝化、亚硝化作用和汽车尾气排放、闪电等；N₂O也能够强烈吸收红外线，减少地表通过大气向外空的热辐射，从而导致温室效应，对全球环境及气候变化具有重要的影响。N₂O在对流层中性质稳定，增温潜势巨大，其温室效应为同浓度二氧化碳的290-310倍；甲烷（CH₄）是主要温室气体之一，其对全球变暖的贡献占20%～39%(IPCC，2007)。大气中的CH₄含量已经从工业革命前(1750年)的0.72μmol·mol^－1上升到2005年的1.77μmol·mol^－1，升高了约2.5倍，并且CH₄分子具有很强的红外吸收能力，其单分子增温潜势是CO₂的19-25倍(IPCC，2007)，因此CH₄被认为是继CO₂之后最重要的温室气体之一，其产生、消耗以及排放机制仍然是目前研究的热点问题。在土壤厌氧环境中，以水生植物根系分泌物和脱落物为主的有机物质和土壤有机质在产甲烷菌作用下通过厌氧发酵产生CH₄，所以湿地成为温室气体甲烷排放的主要自然途径之一。

甲烷主要发生在淹水的稻田中，旱作土壤中主要的农田温室气体是二氧化碳和氧化亚氮，其中氧化亚氮是温室气体氧化亚氮的主要来源，主要由于农业施用过量氮肥经过硝化微生物和反硝化微生物的氧化作用或还原作用所致。

农田土壤温室气体减排技术的研究，将为农业减排提供新技术和新方法，为人类可持续发展提供保障，为实现低碳高效农业、可持续发展农业提供技术基础。

发明内容

解决的技术问题：本发明针对农田温室气体排放问题，开发一种简单易行的方法，提供一种减少农田温室气体排放组合物及其应用，这种方法是在农作物播种前，在大田施肥同时，施用磷石膏等减排物质，可以大大减少整个小麦、玉米、水稻、棉花等很多作物生长期间的农田温室气体的排放，促进小麦、玉米、水稻、棉花等若干作物的生长，改良和提高土壤生产力，改善作物品质，增加农民经济效益。

技术方案：减少农田温室气体排放组合物，组成为每1000千克磷石膏废渣添加5-100千克黄腐酸，0.5－20千克硫酸铜，0.1－5千克乙二胺四乙酸钠。

所述组合物在减少农田温室气体排放中的应用，步骤为：a.在磷石膏废渣中添加黄腐酸、硫酸铜和乙二胺四乙酸钠，每1000千克磷石膏废渣添加5-100千克黄腐酸，0.5－20千克硫酸铜，0.1－5千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；b.在作物播种前，将步骤a所得混合物均匀撒施土壤表面；每亩施用30－160千克； c.正常施肥，耕翻土壤，播种小麦、玉米、水稻或棉花作物。

优选方案之一，每1000千克磷石膏废渣添加5千克黄腐酸，0.5千克硫酸铜，0.1千克乙二胺四乙酸钠；每亩施用30千克。

优选方案之二，每1000千克磷石膏废渣添加15千克黄腐酸，1.0千克硫酸铜，0.2千克乙二胺四乙酸钠；每亩施用60千克。

优选方案之三，每1000千克磷石膏废渣添加30千克黄腐酸，1.0千克硫酸铜，0.8千克乙二胺四乙酸钠；每亩施用100千克。

优选方案之四，每1000千克磷石膏废渣添加100千克黄腐酸，20千克硫酸铜，5千克乙二胺四乙酸钠；每亩施用160千克。

上述组合物在小麦、玉米、水稻或棉花作物种植时减少农田温室气体排放上的应用。

有益效果：本发明能减少农田温室气体的排放，促进作物生长害；其最大的功能是减少农田温室气体的排放。

本发明能大大减少农田温室气体特别是二氧化碳、氧化亚氮的排放，提高土壤肥力，有利于生态农业的发展和农业可持续发展。

本发明与现有技术相比：

1）本发明中采用的农田温室气体减排技术，方法简便、技术简单易行、可操作性强、成本低廉、实用性强；

2）本发明采用的农田温室气体减排技术，通过向土壤中施用磷石膏，改善土壤中养分元素特别是微量元素的平衡，促进作物生长，特别是作物根系生长，分泌更多的根系分泌物进入土壤，其中的抑菌物质能抑制小麦或玉米根部土壤中的氧化微生物、硝化反硝化微生物的活性，从而抑制土壤有机物转化为二氧化碳、氧化亚氮的速度和数量；另外添加的黄腐酸、乙二胺四乙酸钠等能与硫酸铜和磷石膏中的微量金属元素螯合或络合，抑制有关甲烷产生菌、土壤氧化微生物和硝化亚硝化微生物的活性，进一步抑制温室气体的产生。

附图说明

图1是小麦田施用磷石膏等减排剂期间土壤温室气体的变化。

具体实施方式

以下结合实例对本发明作进一步的描述：

实施例1：

1. 在磷石膏废渣中添加黄腐酸和硫酸铜，每1000千克磷石膏废渣添加5千克黄腐酸，0.5千克硫酸铜，0.1千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；

2.在小麦播种前，均匀撒施土壤表面；每亩施用30千克；

3.正常施肥，耕翻土壤，播种小麦。

实施例2：

1. 在磷石膏废渣中添加黄腐酸和硫酸铜，每1000千克磷石膏废渣添加15千克黄腐酸，1.0千克硫酸铜，0.2千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；

2.在玉米播种前，均匀撒施土壤表面；每亩施用60千克；

3.正常施肥，耕翻土壤，播种玉米。

实施例3：

1. 在磷石膏废渣中添加黄腐酸和硫酸铜，每1000千克磷石膏废渣添加30千克黄腐酸，1.0千克硫酸铜，0.8千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；

2.在水稻移栽前，均匀撒施土壤表面；每亩施用100千克；

3.正常施肥，耕翻土壤，移栽水稻。

实施例4：

1. 在磷石膏废渣中添加黄腐酸和硫酸铜，每1000千克磷石膏废渣添加100千克黄腐酸，20千克硫酸铜，5千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；

2.在棉花移苗前，均匀撒施土壤表面；每亩施用160千克；

3.正常施肥，耕翻土壤，移栽棉花苗。

本发明的应用实例：

将本发明技术用于小麦、玉米、水稻、棉花的种植上。

1、参照实施例1，在小麦播种前，施用磷石膏混合减排剂，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少26%，氧化亚氮排放减少37%，小麦增产3.2%（图1）；

2、参照实施例2，在玉米播种前，施用磷石膏混合减排剂，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少21%，氧化亚氮排放减少24%，玉米增产9.6%；

3、参照实施例3，在水稻苗移栽前，施用磷石膏混合减排剂，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少43%，氧化亚氮排放减少34%，水稻米增产4.6%；

4、参照实施例4，在棉花移栽前，施用磷石膏混合减排剂，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少29.3%，氧化亚氮排放减少32.5%，醚化增产4.1%。

Claims

1.用于减少水稻田温室气体排放组合物，其特征在于组成为每1000千克磷石膏废渣添加30千克黄腐酸，1.0千克硫酸铜，0.8千克乙二胺四乙酸钠。

2.权利要求1所述组合物在水稻种植时减少农田温室气体排放上的应用。

3.权利要求2所述的应用，其特征在于步骤为：

a. 在磷石膏废渣中添加黄腐酸和硫酸铜，每1000千克磷石膏废渣添加30千克黄腐酸，1.0千克硫酸铜，0.8千克乙二胺四乙酸钠，拌匀，粉碎；

b. 在水稻移栽前，均匀撒施土壤表面；每亩施用100千克；

c. 正常施肥，耕翻土壤，移栽水稻。