近日，中國熱科院橡膠所新型肥料研究團(tuán)隊在改性生物炭對雞糞和甘蔗渣聯(lián)合好氧堆肥中的溫室氣體減排、氮素轉(zhuǎn)化及生態(tài)效率評估方面獲得新進(jìn)展。該研究通過將不同類型改性生物炭引入到農(nóng)業(yè)廢棄物好氧堆肥體系，系統(tǒng)評估其在溫室氣體減排和氮素轉(zhuǎn)化路徑優(yōu)化方面的作用，并結(jié)合生態(tài)效率評價，提出最優(yōu)改性策略，研究結(jié)果為農(nóng)業(yè)廢棄物污染減控與循環(huán)利用提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
好氧堆肥過程中，溫室氣體排放是影響其環(huán)境效益的關(guān)鍵因素，而改性生物炭的添加可有效優(yōu)化堆肥微環(huán)境，減少碳排放并促進(jìn)氮素保留。該研究發(fā)現(xiàn)，氧化鎂改性生物炭可使NH3排放量顯著減少66.31%，堆肥產(chǎn)物氨基酸氮顯著增加75.72%，氨基糖氮增幅高達(dá)1516.02%。硅酸鈉改性處理可使氨基酸氮增加66.81%，氨基糖氮增加253.53%。Mantel test分析表明，Luteimonas、Pericitalea 和 Taibaiella 等關(guān)鍵菌屬與銨態(tài)氮及有機態(tài)氮含量呈顯著相關(guān)，改性生物炭通過調(diào)控功能微生物進(jìn)而優(yōu)化氮素循環(huán)。生態(tài)效率分析表明，氧化鎂改性生物炭處理在綜合生態(tài)效益（溫室氣體減排、氮保留和經(jīng)濟(jì)性）中表現(xiàn)最優(yōu)。
論文研究概要圖和不同改性生物炭對堆肥微生物群落的影響
相關(guān)研究成果以“Engineered biochar amended co-composting for greenhouse gas mitigation, nitrogen conservation, and eco-efficiency assessment”為題發(fā)表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》。中國熱科院橡膠研究所黃艷艷和西北農(nóng)林科技大學(xué)博士研究生楊旭為論文共同第一作者，橡膠研究所林清火研究員為通訊作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)李榮華教授為論文共同通訊作者，李建宏副研究員、楊紅竹實驗師等參與了研究。該項工作得到國家重點研發(fā)計劃（2023YFD1901403)、熱科院創(chuàng)新團(tuán)隊(NO.CATASCXTD202303）、海南省農(nóng)業(yè)環(huán)境污染治理 (NWZL2017001)等項目資助。
論文鏈接 ：https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.118104
責(zé)任編輯：天然橡膠處
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