【摘要】：黄土高原地区植被稀少,土壤结构性差,严重的水土流失与土壤肥力下降等问题严重影响该地区农作物产量。焚烧玉米、小麦等作物秸秆造成大量温室气体的排放,导致全球气候变暖,极端天气、气候与气象灾害发生的频率和强度不断增大,对我国农业生产和生态环境造成了不可估量的损害。生物炭添加土壤在有效改良土壤性能和减少温室气体排放方面的潜力,有望为我国农作物秸秆废弃物资源化提供一种新的方式,有效改善黄土高原地区土壤环境与人居环境。本文通过在试验小区中添加锯末和槐树皮两种类型生物炭,且分别添加1%、3%、5%三种不同的比例,通过定位试验研究生物炭添加对半干旱区土壤物理性质和土壤持水特征的影响。研究结果表明,锯末生物炭和槐树皮生物炭添加处理均有效降低土壤容重,其中5%槐树皮生物炭添加处理对土壤容重的降低效果最为显著,达到7.83%。对于同一生物炭类型,添加比例越高土壤容重降低幅度越大;对于同一生物炭添加比例,不同类型的生物炭对土壤容重的影响存在显著差异。锯末生物炭和槐树皮生物炭添加处理有效增加土壤田间持水量,其中5%槐树皮生物炭添加处理对土壤田间持水量的增加效果最为显著,达到19.38%。对于同一生物炭类型,生物炭添加比例越高土壤田间持水量增加幅度越大。锯末生物炭和槐树皮生物炭添加处理均有效降低土壤饱和导水率,其中5%槐树皮生物炭添加处理对土壤饱和导水率的降低效果最为显著,达到32.17%。对于同一生物炭类型,添加比例越大饱和导水率的降低幅度越大。土壤的含水量垂直分布受降水在土壤中入渗深度及大气蒸发的共同影响,在0-30厘米深度范围内,随着土壤深度加深,各处理土壤含水量增加,至30厘米处达最大值。锯末生物炭和槐树皮生物炭处理处理均能不同程度有效改善土壤持水能力。两种生物炭处理的土壤滞留含水率和土壤饱和含水率与对照组相比均有一定程度的增加,说明生物炭的添加一定程度上改善了土壤的持水性能。利用Philip入渗模型拟合的决定系数在0.992-0.996,拟合效果较好,说明此模型适合对添加生物炭的土壤水分入渗过程进行模拟。锯末生物炭添加处理对土壤表层温度变化有明显的平抑的作用,通过对比锯末生物炭添加处理与对照组的表层土壤温度,发现5%锯末生物炭处理对土壤表层温度变化产生了显著的削峰填谷作用,同时通过对比锯末生物炭添加处理与对照组的表层土壤含水量,发现锯末生物炭添加处理对表层土壤含水量产生一定程度的影响,但影响并非正相关关系。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S156
【参考文献】
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2746399
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