BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  26,775,640
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Thổ nhưỡng học

Trần Sỹ Nam(1), Hồ Minh Nhựt, Nguyễn Ngọc Bảo Trâm, Huỳnh Văn Thảo, Nguyễn Hữu Chiếm, Nguyễn Hà Quốc Tín, Hồ Vũ Khanh

Ảnh hưởng của biochar tre và biochar trấu đến sự phát thải CH4 và N2O từ đất phù sa trong điều kiện phòng thí nghiệm

Effects of bamboo biochar and rice husk biochar on ch4 and n2o emission from alluvial paddy soil in laboratory condition

Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh

2021

12

2297-2310

1859-3100

Đất phù sa, Biochar tre, Phát thải CH4, Biochar trấu, Phát thải N2O

Alluvial soil, Bamboo biochar, CH4 emission, Rice husk biochar, N2O emission

Sử dụng biochar được xem là một giải pháp mới có nhiều tiềm năng trong việc ứng dụng để giảm phát thải khí nhà kính,, giảm nhẹ sự biến đổi khí hậu từ hoạt động trồng lúa. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá và so sánh ảnh hưởng của bổ sung biochar tre và biochar trấu vào đất phù sa trong điều kiện ngập nước đến sự phát thải CH4 và N2O. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên trong điều kiện đất duy trì ẩm độ 90%, gồm 7 nghiệm thức với 2 loại biochar: (i) biochar tre (BB) và (ii) biochar trấu (RB), 3 tỉ lệ là 0,2%, 0,5% và 1% và đối chứng (NTĐC, không bổ sung biochar). Kết quả cho thấy CH4 là khí phát thải chính và khí N2O phát thải không đáng kể. Bổ sung BB tỉ lệ 0,2%, 0,5% và 1% vào đất làm giảm tổng lượng khí CH4 lần lượt là 19,10%; 27,74% và 25,65% so với nghiệm thức đối chứng. Tương tự, bổ sung RB với tỉ lệ 0,2%, 0,5% và 1% có tổng lượng CH4 phát thải thấp hơn lần lượt 35,29%; 29,53% và 38,54% so với NTĐC. Tổng lượng phát thải GHG (CO2eq) các nghiệm thức bổ sung BB thấp hơn 19,15-27,71% và RB là 29,56-38,49% so với NTĐC. Bổ sung biochar trấu và biochar tre có tác dụng trong việc cắt giảm lượng CH4, N2O sinh ra, trong đó với tỉ lệ 1% bichar trấu cho hiệu quả giảm phát thải tốt nhất trong thí nghiệm.

The application of biochar is a potential new solution to reduce greenhouse gas (GHG) emissions, in mitigating climate change. This study was conducted to evaluate and compare effective CH4 and N2O emissions from paddy soil supplemented with bamboo biochar and rice husk biochar in conditional continuous flooding. The study was carried out in the condition of 90% moisture paddy soil. The seven treatments based on a completely randomized design included both (i) bamboo biochar (BB) and (ii) rice husk biochar (RB) with 0.2%, 0.5%, and 1% and control (CON, without biochar). The main process in the condition of continuous flooding was the emission of CH4 and not N2O. The additional use of bamboo biochar with 0.2%, 0.5%, and 1% reduced total CH4 emissions by 19.10%, 27.74%, and 25.65% compared to CON. Similarly, applying RB with the ratio of 0.2%, 0.5%, and 1% reduced total CH4 emission by 32.59%, 29.53%, and 38.54% compared to CON. Using BB and RB decreased 19.15-27.71% and 29.56-38.49% of total GHG emission (CO2eq), respectively. Adding rice husk biochar and bamboo biochar was effective in lowering the quantity of CH4 and N2O emitted, with the rate of 1% rice husk biochar providing the best emission reduction impact in the experiment.

TTKHCNQG, CTv 138

Xem toàn văn
  • [1] Zwieten, L., Singh, B., Joseph, S., Kimber, S., Cowie, A., & Chan, Y. (2009), Bioc-har and emissions of non-CO2 greenhouse gases f-rom soil.,In: Lehmann J, Joseph S (eds). Bioc-har for environmental management: Science and technology. Earthscan, London, 227.
  • [2] Zwieten, L., Kimber, S., Morris, S., Chan, K. Y., Downie, A., Rust, J., Joseph, S., & Cowie, A. (2010), Effects of bioc-har f-rom slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility,Plant Soil, 327, 235-246
  • [3] Zhang, A., Cui, L., Pan, G., Li, L., Hussain, Q., Zhang, X., Zheng, J., & Crowley, D (2010), Effect of bioc-har amendment on yield and methane and nitrous oxide emissions f-rom a rice paddy f-rom Tai Lake plain, China. Agriculture.,Ecosystems and Environment, 139, 469-475.
  • [4] Zhang, A., Bian, R., & Pan, G. (2012), Effects of bioc-har amendment on soil quality, crop yield and greenhouse gas emission in a Chinese rice paddy: a field study of 2 consecutive rice growing cycles.,Field Crops Research, 127, 153-160
  • [5] Yoo, J., & Kang, H. (2012), Effects of bioc-har addition on greenhouse gas emissions and microbial responses in a short-term laboratory experiment,Environmental Quality. Special section: Environment benefits of bioc-har, 41(4), 1193-1202.
  • [6] Yamato, M., Okimori, Y., Wibowo, I. F., Anshori, S., & Ogawa, M. (2006), Effects of the application of c-harred bark of Acacia mangium on the yield of maize, cowpea and peanut, and soil chemical properties in South Sumatra, Indonesia.,Soil science plant nutrient, 52, 489-495
  • [7] Yagi., K., & Minaki, K. (1990), Effect of organic–matter application on methane emission f-rom some Japanese paddy fields.,Soil science plant nutrient, 36(4), 599-610.
  • [8] Xing, G. X., Shi, X. L., & Shen, G. Y. (2002), Nitrous oxide emission f-rom paddy soil in in three rice-based cropping system in China.,Nutrient cycle Agroecosysterm, 64, 135-143.
  • [9] Wang, N., Chang, Z. Z., Xue, X. M., Yu, J.g., Shi, X. X. & Ma,. L. Q. (2017), Bioc-har decreases nitrogen oxide and enhances methane emissions via al-tering microbial community composition of anaerobic paddy soil,Science of Total Environment, 581-582, 689-696
  • [10] Troy, S. M., Lawlor, P. G., O’Flynn, C. J., & Healy, M. G. (2013), Impact of bioc-har addtion to soil on greenhouse gas emissions following pig manure application.,Soil biology and Biochemistry, 60, 173-181.
  • [11] Tran, S. N., Ho, M. N., Nguyen, N. B. T., Huynh, V. T., Do, T. X., & Nguyen, H. C. (2020), Anh huong cua hai loai bioc-har trau đen su phat thai khi CH4 va N2O tu đat phu sa trong đieu kien phong thi nghiem [Effects of two types of rice husk bioc-har on CH4 and N2O emissions f-rom alluvial paddy soil in laboratory condition].,Can Tho University Journal of Science, 56, 109-118.
  • [12] To, L. P., Tran, M. H., Nguyen, K. C., & Dang, K. N., (2012), Anh huong cua phan biogro, phuong phap tuoi tiet kiem nuoc đen nang suat va phat thai khi nha kinh tren ruong lua [The impact of BioGro fertilizer and saving water irrigation method on rice yield, greenhouse gas emission in rice plantation].,Can Tho University Journal of Science, 22A, 8-16
  • [13] Peng, X., Ye, L. L., Wang, C. H., Zhou, H., & Sun, B (2011), Temperatureand duration-dependent rice straw-derived bioc-har: c-haracteristics and its effects on soil properties of an Ultisol in southern China,Soil and Tillage Research, 112, 159-166
  • [14] Parkin, T., A. Mosier, J., Smith, R., Venterea, J., Johnson, D., Reicosky, G.,… & Baker, J. (2003), USDA-ARS GRACEnet chamber-based trace gas flux measurement protocol,Retreived f-rom https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/31831/2003GRACEnetTraceGasProtocol.pdf
  • [15] Nguyen, X. L., Do, T. M. P., Nguyen, H. C., Kose, R., Okayama, T., Pham, N. T., Nguyen, D. P., & Miyanishi., T. (2018), Properties of bioc-hars prepared f-rom local biomass in the mekong delta, Viet Nam.,BioResources, 13(4), 7325-7344
  • [16] NL Agency (2012), Biomass business opportunities Viet Nam. Netherlands Programmes Stustianable.,Retreived f-rom https://english.rvo.nl/sites/default/files/2013/12/Biomass_Opportunities_Viet_Nam.pdf
  • [17] (2014), The initial biennial up-dated report of Vietnam to the United Nation, Framework Convention on Climate Change.,Vietnam Publishing House of Nature Resource, Environment and Cartography.
  • [18] Major, J., Steiner, C., Downie, A., & Lehmann, J. (2009), Bioc-har effects on nutrient leaching,In: Lehmann J, Joseph S (eds). Bioc-har for environmental management: science and technology. Earthscan, London, 271.
  • [19] Mai, V. T., Tran, V. T., & Bui, T. P. L. (2013), Tiem nang giam thieu phat thai khi nha kinh cua nganh san xuat lua nuoc Viet Nam [Potential to mitigate GHG emissions f-rom rice production in Vietnam].,Science and technology journal of Argiculture and rural development, 3(2013), 1-10.
  • [20] Liu, Y., Yang, M., Wu, Y., Wang, H., Chen, Y., & Wu, W. (2011), Reducing CH4 and CO2 emission f-rom waterlogged paddy soil with bioc-har.,Journal of Soils and Sediments, 11, 930-939.
  • [21] Lehmann, J. (2007), Bio-energy in the black.,Front Ecology and Environmental, 5, 381-387.
  • [22] Lehmann, J., Rillig, M. C., Thies, J., Masiello, C. A., Hockaday, W. C., & Croeley, D. (2011), Bioc-har effects on soil biota - a review,Soil Biology and Biochemistry, 43, 1812-1836.
  • [23] Lehmann, J., Da Silva, J. P., Steiner, C., Nehls, T., Zech, W., & Gllaser, B. (2003), Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and c-harcoal amendments,Plant and Soil, 249, 343-357.
  • [24] Laird, D., Fleming, P., Wang, B. Q., Horton, R., & Karlen, D. (2010), Bioc-har impact on nutrient leaching f-rom a Midwestern agricultural soil.,Geoderma, 158,436-442
  • [25] Knoblauch, C., Maarifat, A. A., Pfeiffer, E. M., & Haefele, S. M. (2011), Degradability of black carbon and its impact on trace gas fluxes and carbon turnover in paddy soils,Soil Biology and Biochemistr, 43, 1768-1778.
  • [26] Jones, D. L., Rousk, J., Edwards-Jones, G., Deluca, T. H., & Murphy, D. V. (2012), Bioc-harmediated changes in soil quality and plant growth in a three year field trial.,Soil Biology and Biochemistry, 45, 113-124.
  • [27] Jian, N., Pathak, H., Mitra, S., & Bhatia, A. (2014), Emission of methane f-rom rice fields – A review,Scientific and industrial research, 63, 101-115
  • [28] (2007), Agriculture. In Metz, B., Davidson, O. R., Bosch, P. R. (Editors). Climate Change 2007: Mitigation, Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change,Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA
  • [29] Inubushi, K., Umebayashi, M. & Wada, H. (1990), Methane emission f-rom paddy field,Trans 14th Inl Cong Soil Sci (Kyoto II), 249-254.
  • [30] Huynh, Q. T., Tran, T. H. T., Vo, V. B., Tran, K. T., & Nguyen, V. S. (2015), Anh huong cua ky thuat tuoi đen nang suat va phat thai methane (CH4) trong san xuat lua tai Go Cong Tay – Tien Giang [Effects of the water management technique to grain yield and methane emission for rice production at Go Cong Tay – Tien Giang],Can Tho University Journal of Science, 38B(2), 55-63.
  • [31] Hensault, C., Grossel, A., Mary, B., Roussel, M., & Léonard, J. (2012), Nitrous Oxide Emission by Agricultural Soils: A Review of Spatial and Temporal Variability for Mitigation,Pedosphere, 22(4), 426-433.
  • [32] (2016), Nien giam thong ke [Statistical Yearbook of VietNam].,Retreived f-rom https://www.gso.gov.vn/du-lieu-va-so-lieu-thong-ke/2019/10/nien-giamthong-ke-2016-2/
  • [33] (2013), FAO statistical databases,Retreived f-rom http://faostat.fao.org
  • [34] Dubey, S. K. (2005), Microbial ecology of methane emission in rice agroecosystem: a review.,Journal Applied Ecology and Environmental Research, 3(2), 1-27.
  • [35] Chungsangusist, T., Gheewala, S. H., & Patumsawad, S. (2009), Emission assessment of rice husk Combustion for power production,International Scholarly and Scientific Research and Innovation, 3(5), 625-630.
  • [36] Cai, F., Feng, Z., & Zhu, L. (2017), Effects of bioc-har on CH4 emission with straw application on paddy soil.,Journal of Soil and Sediments, 18(2), 599-609
  • [37] Arai, H., Hosen, Y., Pham, N. H. V., N. P. H., Truong, T. N., Nguyen, H. C., & Inubushi, K. (2015), Greenhouse gas emissions f-rom rice straw burning and straw-mushroom cultivation in triple rice cropping system in the Mekong Delta.,Soil Science and Plant Nutrition, 1-17.