農業剩餘資材(稻殼)再利用方式之土壤碳匯效益評估

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Title:	農業剩餘資材(稻殼)再利用方式之土壤碳匯效益評估
Other Titles:	淨零減碳與循環經濟策略開發─子計劃一
Authors:	劉瑞美
Contributors:	環境永續暨休閒學院環境工程與科學系
Date:	2023
Issue Date:	2023-12-28 10:30:51 (UTC+8)
Abstract:	生物炭是生物質在無氧或微氧條件下低溫熱轉化後的固體副產物，近年來多應用於土壤改良、肥料緩釋及碳封存等。本研究比較不同的熱裂解條件，將稻殼分別於低溫(350℃)、中溫(500℃)下進行熱裂解(升溫速率為10°C/min)燒結成生物炭，製成之生物炭pH 值(1:5，生物炭/水)約為6.62~6.82；電導度值(1:5，生物炭/水)約為0.97~1.63 mS/cm，且以中溫(500℃)下熱裂解製成之稻殼炭具有較高之微孔比例與比表面積。添加0.5%、1%稻殼或稻殼炭至岸內(An)系、將軍(Cf)系與官田(Kt)系土壤中，進行恆溫孵育，孵育至第79天添加0.5、1%未經碳化之稻殼均能提升官田系土壤之有機碳含量，隨著孵育時間增長，添加0.5%稻殼之土壤有機碳呈現衰減現象。添加0.5%未經碳化之稻殼至將軍系與岸內系土壤，孵育至79天之土壤有機碳即呈現衰減現象，添加1%稻殼炭則仍可維持土壤有機碳含量之提升。添加0.5%稻殼炭則約於孵育至第49天時加速土壤碳礦化作用，較無土壤碳匯效益。孵育期間，定期採樣分析土壤腐植物質，結果顯示添加稻殼炭處理組之E2/E4值較對照組低，顯示土壤中有機分子縮合程度較高，孵育試驗期間，將軍系土壤之E2/E4值低於對照組；土壤孵育至後期(第199天)，官田系與岸內系土壤之E2/E4值也明顯較對照組低，提升率約為40.1~51.5%，以將軍系土壤之提升率最高，顯示土壤有機物之有機分子縮合程度有明顯提升。孵育至199天時，官田系土壤之E4/E6值下降26.8 %，顯示腐植化作用提升效率最為顯著，添加稻殼炭或稻殼至岸內系土壤，其土壤E4/E6值仍略高於對照組，顯示質材之添加對於提升土壤中有機物質腐植化作用仍受土壤種類與性質之影響。綜合上述結果可知，添加生物炭至試驗土壤中對於土壤有機碳之提升與促進有機物腐植化作用均有正向貢獻。研究結果可應用於推動農業剩餘資材資源化與加值再利用，加強農業循環技術之相關科技研發。
Relation:	計畫編號：CN11213
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