羊粪炭化及堆肥产品对沙化土壤改良的研究
发布时间：2020-12-06 12:17
土壤沙化问题由来已久,虽然整体上得到了遏制,但是局部地区仍有扩展,因此,必须引起重视。长期以来,川西北地区由于自然和人为因素,沙化区域不断扩张,当地沙化土壤保肥保水能力较差,土壤肥力欠佳,已经成为制约当地经济的突出问题。然而,当地畜牧养殖业较为发达,畜牧养殖业是当地人民的主要经济来源。但是,随着畜牧养殖业规模不断扩大,畜牧养殖业废弃物的处理成为了亟待解决的问题。因此,本研究选用当地常见的畜牧废弃物羊粪作为原材料进行炭化和堆肥产品的制备,并选用聚丙烯酰胺为添加剂,通过土柱试验和盆栽试验,筛选出改良当地沙化土壤的方式。笔者通过自制的热解炭化炉,对干燥、粉碎后的羊粪进行热解炭化,制备出不同热解温度的羊粪生物质炭产品,并对羊粪进行厌氧发酵处理,得到羊粪堆肥产品。应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等技术,对热解前后的母料和生物质炭的元素组成、主要官能团及其表面结构和形态变化进行表征,通过向沙化土壤中添加羊粪生物炭和堆肥产品,探讨其对沙化土壤改良的特征,为生物质炭应用于沙化土壤改良提供了依据。土柱淋溶试验设计分为两组,分别为添加聚丙烯酰胺(PAM)(h系列)和不添加PAM(H系...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热解装置示意图
Prestige-21，日本岛津）4000-400 cm-1范围内进行测试，具体为：取 1 mg 干燥样品100 KBr（光谱纯，105 ℃过夜干燥）在玛瑙研钵中混匀磨细，将混合物平整倒入片磨具中，在压片机上压成薄片，将薄片小心地放在载玻片上放入仪器进行检测。SEM 表征：采用扫描式电子显微镜（SS-550，日本岛津）对羊粪基生物质炭表观形貌的进行观察。具体为：将适量粉末状的生物质炭均匀地倒在导电胶上，铺后压实，用洗耳球吹去多余的粉末，在样品上镀好导电层，之后开始观察。XRD 表征：X-射线衍射（XRD-6000，日本岛津）可以有效的判断和分析生物炭中所含晶体物质的微观结构。元素分析：利用元素分析仪（Vario EL III, Hanau, Germany，德国元素公司）析生物质和生物质炭样品中的元素（C、H、N、S），采用碳酸钙（CaCO3）和氨基磺酸（C6H7NO3S）标准物质进行质量控制[28]。2.2 热解温度对羊粪炭特性的影响2.2.1 FTIR 分析
8图 2.3 羊粪和羊粪生物质炭扫描电镜图（从左至右放大倍数依次为：200X，2000X，5000X）Figure 2.3 Scanning election micrographs of the Sheep dung and its biochars at 200,2000 and 5000magnification(Left to Right)如图为羊粪发酵前后以及不同温度炭化后的扫描电镜图，从左至右依次为放00 倍、2000 倍和 5000 倍。由图可以看出，在放大 200 倍的时候，无论是发酵前是炭化后的羊粪，它们之间的区别都不明显。当放大倍数达到 2000 倍以上时，可以发现，鲜羊粪和发酵羊粪外形比较规整，表面相对光滑，而炭化后的羊粪表糙，孔隙数量较多，成分大小不一、各不相同，比表面积增大。尤其是 600 ℃羊和 700 ℃羊粪炭，多为不规则的絮状固体，也有少数的较小的边角锋利的块状固能是由于羊粪组织中含有大量的蛋白质、脂肪、有机酸、纤维素等。放大电镜倍可以清晰的看到颗粒间的团状结构呈现不规则的的絮状不光滑的状态，并且间距，表面有突起物，比表面积较大。因此，炭化后的羊粪拥有复杂的孔隙结构和巨
【参考文献】：
期刊论文
[1]桃园生草对土壤养分及酶活性的影响[J]. 郭磊,宋宏峰,俞明亮,张斌斌,汪晨雨. 江苏农业科学. 2017(19)
[2]不同热解温度的生物炭在土壤中的矿化作用研究[J]. 王晓洁,陈冠虹,张仁铎. 环境科学学报. 2018(01)
[3]生物质炭对农田土壤的影响[J]. 刘远,陈光旭. 安徽农学通报. 2017(Z1)
[4]不同土壤管理措施对坡耕地土壤氮磷养分流失的控制效应[J]. 于亚莉,史东梅,蒋平. 水土保持学报. 2017(01)
[5]淋溶条件下生物质炭对红壤中钾和磷含量及其淋出率的影响[J]. 朱盼,应介官,彭抒昂,姜存仓. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2016(04)
[6]聚丙烯酰胺对坡地苹果园水土流失和土壤养分流失的影响[J]. 李晶晶,邹超煜,白岗栓. 应用生态学报. 2016(09)
[7]添加生物质炭对酸性茶园土壤pH和氮素转化的影响[J]. 陈玉真,王峰,吴志丹,尤志明,王义祥. 茶叶学报. 2016(02)
[8]添加玉米秸秆及其生物质炭对砖红壤N2O排放的影响[J]. 潘凤娥,胡俊鹏,索龙,王小淇,季雅岚,孟磊. 农业环境科学学报. 2016(02)
[9]聚丙烯酰胺对橡胶树专用肥养分淋出特性的影响[J]. 王家宝,郑国亮,刘海林,井玉丹,华元刚,茶正早. 热带作物学报. 2016(01)
[10]低剂量生物质炭对旱地红壤增肥增产效果[J]. 张文锋,周际海,袁颖红,黄静,李丛蕾,黄欠如,成艳红. 生态学杂志. 2016(03)
硕士论文
[1]秸秆改良材料对沙质土壤氮素的调控效应研究[D]. 刘双营.西南大学 2010
[2]川西北沙化草地生态恢复过程中植被与土壤变化研究[D]. 周家福.四川农业大学 2008
本文编号：2901351
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热解装置示意图
Prestige-21，日本岛津）4000-400 cm-1范围内进行测试，具体为：取 1 mg 干燥样品100 KBr（光谱纯，105 ℃过夜干燥）在玛瑙研钵中混匀磨细，将混合物平整倒入片磨具中，在压片机上压成薄片，将薄片小心地放在载玻片上放入仪器进行检测。SEM 表征：采用扫描式电子显微镜（SS-550，日本岛津）对羊粪基生物质炭表观形貌的进行观察。具体为：将适量粉末状的生物质炭均匀地倒在导电胶上，铺后压实，用洗耳球吹去多余的粉末，在样品上镀好导电层，之后开始观察。XRD 表征：X-射线衍射（XRD-6000，日本岛津）可以有效的判断和分析生物炭中所含晶体物质的微观结构。元素分析：利用元素分析仪（Vario EL III, Hanau, Germany，德国元素公司）析生物质和生物质炭样品中的元素（C、H、N、S），采用碳酸钙（CaCO3）和氨基磺酸（C6H7NO3S）标准物质进行质量控制[28]。2.2 热解温度对羊粪炭特性的影响2.2.1 FTIR 分析
8图 2.3 羊粪和羊粪生物质炭扫描电镜图（从左至右放大倍数依次为：200X，2000X，5000X）Figure 2.3 Scanning election micrographs of the Sheep dung and its biochars at 200,2000 and 5000magnification(Left to Right)如图为羊粪发酵前后以及不同温度炭化后的扫描电镜图，从左至右依次为放00 倍、2000 倍和 5000 倍。由图可以看出，在放大 200 倍的时候，无论是发酵前是炭化后的羊粪，它们之间的区别都不明显。当放大倍数达到 2000 倍以上时，可以发现，鲜羊粪和发酵羊粪外形比较规整，表面相对光滑，而炭化后的羊粪表糙，孔隙数量较多，成分大小不一、各不相同，比表面积增大。尤其是 600 ℃羊和 700 ℃羊粪炭，多为不规则的絮状固体，也有少数的较小的边角锋利的块状固能是由于羊粪组织中含有大量的蛋白质、脂肪、有机酸、纤维素等。放大电镜倍可以清晰的看到颗粒间的团状结构呈现不规则的的絮状不光滑的状态，并且间距，表面有突起物，比表面积较大。因此，炭化后的羊粪拥有复杂的孔隙结构和巨
【参考文献】：
期刊论文
[1]桃园生草对土壤养分及酶活性的影响[J]. 郭磊,宋宏峰,俞明亮,张斌斌,汪晨雨. 江苏农业科学. 2017(19)
[2]不同热解温度的生物炭在土壤中的矿化作用研究[J]. 王晓洁,陈冠虹,张仁铎. 环境科学学报. 2018(01)
[3]生物质炭对农田土壤的影响[J]. 刘远,陈光旭. 安徽农学通报. 2017(Z1)
[4]不同土壤管理措施对坡耕地土壤氮磷养分流失的控制效应[J]. 于亚莉,史东梅,蒋平. 水土保持学报. 2017(01)
[5]淋溶条件下生物质炭对红壤中钾和磷含量及其淋出率的影响[J]. 朱盼,应介官,彭抒昂,姜存仓. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2016(04)
[6]聚丙烯酰胺对坡地苹果园水土流失和土壤养分流失的影响[J]. 李晶晶,邹超煜,白岗栓. 应用生态学报. 2016(09)
[7]添加生物质炭对酸性茶园土壤pH和氮素转化的影响[J]. 陈玉真,王峰,吴志丹,尤志明,王义祥. 茶叶学报. 2016(02)
[8]添加玉米秸秆及其生物质炭对砖红壤N2O排放的影响[J]. 潘凤娥,胡俊鹏,索龙,王小淇,季雅岚,孟磊. 农业环境科学学报. 2016(02)
[9]聚丙烯酰胺对橡胶树专用肥养分淋出特性的影响[J]. 王家宝,郑国亮,刘海林,井玉丹,华元刚,茶正早. 热带作物学报. 2016(01)
[10]低剂量生物质炭对旱地红壤增肥增产效果[J]. 张文锋,周际海,袁颖红,黄静,李丛蕾,黄欠如,成艳红. 生态学杂志. 2016(03)
硕士论文
[1]秸秆改良材料对沙质土壤氮素的调控效应研究[D]. 刘双营.西南大学 2010
[2]川西北沙化草地生态恢复过程中植被与土壤变化研究[D]. 周家福.四川农业大学 2008
本文编号：2901351
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/2901351.html
