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生物质炭是在高温厌氧条件下热解产生的一种富炭有机物质,具有很好的生态功能,是近年来研究的一个热点。国内将生物黑炭作为堆肥添加剂及对作物生长和环境影响的研究尚处于起步阶段。论文本文采用生物黑炭为添加剂,研究了生物黑炭对水生植物高温堆肥过程中的氮素、碳氮的变化及其损失,以及对堆肥质量的影响,同时探讨了不同施用量的生物质炭和不同用量的氮肥配施对水稻的农学和环境效应(温室气体排放)的影响。主要研究结论如下：1、堆肥中添加生物质炭能有效地改变堆体的理化性质。随着生物质炭添加量的增加,堆体的积温显著下降。适量添加生物质炭能提高堆体的PH值,以添加6%生物质炭的处理最显著,但高量添加生物质炭(45%生物质炭)对堆体的PH值影响不大。生物黑炭能降低水生植物堆肥的电导率,但低添加量(6%)效应不明显。一定量的生物黑炭会显著增加堆体的硝氮含量,降低铵氮含量,但生物黑炭的添加量与堆体的水溶性总氮含量成反比。添加生物质炭能够降低堆肥的氨挥发和堆体的CO2和CH4的排放量,但能增加堆体的N20排放量。在堆肥中添加一定量的生物质炭能显著降低堆体的综合温室效应。2、施用生物质炭能改善稻田环境。在不同的施氮条件下,土壤PH值和有机质含量都随着生物质炭施用量的增加而增加。在高氮肥(375kg/ha)条件下,施用40t/ha生物质炭处理的土壤有机碳和全氮均比对照相显著增加,但在施用20t/ha的生物质炭条件下,高氮肥的处理的有机碳显著高于低氮肥的处理。说明施氮水平与生物质炭对有机碳的积累有协同效应。3、施用生物质炭能增加稻田的CH4排放量,显著降低稻田的N20排放。在整个水稻生长期间,稻田CH4排放量趋势是BC20>BC40>BCO,在低氮肥和高氮肥的水平下,施用生物质炭处理与对照处理相比,稻田CH4排放量分别增加了32.12%-73.94%和44.85%-65.83%,N2O排放量平均比对照处理低75.3%-84.4%和81.7%。4、稻田施用生物质炭对水稻生长有一定的影响。在相同施氮肥的水平下,随着生物质炭施用量的增加,水稻植株的全氮和全磷含量呈减少趋势,而水稻植株的硅含量有提高的趋势。水稻的产量的变化趋势是BC20>BC40>BCO,在施用300kg/ha的高氮肥的水平下,施用20t/ha和施用40t/ha生物质炭处理的水稻产量显著高于对照处理。