生物炭及其与秸秆配施对塿土性质和氮素运移的影响
发布时间：2021-02-18 17:01
为探究生物炭及其与秸秆配施对土壤性质和氮素运移的影响,以关中塿土为研究对象,进行田间试验,分别将果木枝条生物炭以不同用量单施于(0、20、40、60、80t·hm-2)土壤及将其与小麦秸秆按不同比例配施(无秸秆无生物炭、全量小麦秸秆0.6t·hm-2、30 t·hm-2生物炭+半量秸秆0.3 t·hm-2、45 t·hm-2生物炭+半量秸秆0.3 t·hm-2、60t·hm-2生物炭+半量秸秆0.3 t·hm-2)加入土壤,分别研究单施生物炭不同年限（2年、5年）对塿土性质的影响和生物炭与秸秆配施对土壤性质和氮素运移的影响,探究生物炭与秸秆配施对塿土性质和氮素运移的影响机理,确定适合在塿土中施用的生物炭单施量和生物炭与秸秆配施量。得到下列结论:1. 生物炭施入土壤5年与施入2年的结果相比,其对0～10 cm和10～20 cm土层团聚体影响相对减弱,对20～30 cm土层土壤容重和团聚体的影响显著增强。随着年限的增...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物炭处理对不同土层土壤有机碳的影响
第二章单施生物炭对塿土性质的影响172.3.3单施生物炭对土壤容重的影响土壤容重是土壤理化性质的重要指标之一，它与土壤紧实度密切相关，能够反映土壤质量。图2-2生物炭处理对不同土层土壤容重的影响Fig.2-2Effectsofbiochartreatmentonsoilbulkatdifferentsoillayer由图2-2可知，生物炭施用5年，土壤容重显著降低。在0~10cm土层，B60的土壤容重较B0显著降低了13.2%，其余各施用量生物炭并未对土壤容重产生显著影响；在10~20cm土层，容重在B40、B60分别较B0显著降低了12.6%和11.9%；在20~30cm土层，B80的土壤容重与B0相比，显著降低了22.8%。说明生物炭能显著降低土壤容重（Lairdetal.2010），且随着时间的增长，高施用量生物炭对土壤容重所产生的作用逐渐增强，是显著降低土壤容重的主要原因。在0~10和10~20cm的耕层土壤，生物炭施用量为40~60t·hm-2时，土壤容重显著降低；在20~30cm土层，生物炭施用量为80t·hm-2时，土壤容重显著降低。2.3.4单施生物炭对土壤含水率的影响由图2-3可知，不同处理的土壤含水率在不同土层表现出不一致的规律。在0~10cm土层，与B0相比，B60和B80的土壤含水率均显著提高，分别提高了8.16%和11.63%，其中B80的土壤含水率最高，但与B60未产生显著差异；在10~20cm土层，与B0相比，B80的土壤含水率显著增加40.07%；在20~30cm土层，施炭处理与B0未产生显著差异，但B20、B40和B60的含水率显著低于B80。这说明生物炭的施加可以增加土壤的含水率，且在10~20cm和20~30cm土层中B80对土壤水分的增加效果最好。并且图中可以看出，随着土层的加深，B0的土壤含水率逐渐增大，B20和B60含水率逐渐减小，B80的土壤含水率先增大后减小，这表示生物炭对保持表层土壤水分产生有利影响，而B80虽能增加土壤含水率，但同时也会促进土壤
西北农林科技大学硕士学位论文18大，导致土壤孔隙度过大。图2-3生物炭处理对不同土层含水率的影响Fig.2-3Effectsofbiochartreatmentonsoilmoisturecontentatdifferentsoillayers2.3.5单施生物炭不同年限对土壤团聚体影响的比较2.3.5.1单施生物炭不同年限对>0.25mm土壤团聚体影响的比较由表2-6可知，干筛条件下，与生物炭施入土壤2年仅对表层土壤DR0.25产生显著影响相比，施入生物炭5年，其对10~20cm和20~30cm土层团聚体均产生显著影响，而对于0~10cm土层并未产生显著影响。表2-6不同年限生物炭处理下不同土层的DR0.25和WR0.25/%Table2-6DR0.25andWR0.25atdifferentsoillayersunderbiochartreatmentindifferentyears土壤深度/cm处理DR0.25WR0.252年5年2年5年0~10B092.7±0.5b87.6±1.2ab28.7±2.7b44.5±2.3bB2092.4±1.4b91.4±0.6a38.5±3.0ab41.7±1.5bB4093.6±1.2ab86.8±1.5ab38.2±2.7b55.8±0.9aB6096.0±0.6a85.5±1.9b47.3±7.1a35.6±1.2cB8094.6±0.9ab86.1±2.0b46.8±1.7a30.8±0.3d10~20B094.7±0.7a88.3±2.4b38.2±3.4b46.2±1.2abB2095.2±0.6a92.0±1.2ab49.2±1.2a46.8±1.6abB4095.1±1.1a88.9±1.2b49.5±4.3a44.5±2.5bB6096.5±1.0a91.3±1.9ab42.8±4.7ab51.1±0.6aB8095.4±0.6a94.2±0.6a43.5±1.1ab44.4±1.6b20~30B095.9±0.8a87.9±2.0bc43.0±2.0b33.8±1.0bB2095.5±1.1a86.9±0.3c51.2±3.9ab37.8±2.5bB4096.1±1.1a91.0±0.5ab55.4±8.0a39.0±0.4bB6097.0±1.0a93.0±0.5a51.2±3.9ab35.9±2.2bB8095.8±0.4a93.0±1.2a40.3±3.0b45.4±2.4a2年数据来自本团队尚杰（2015b）的研究；不同小写字母表示同一土层不同处理间差异达到显著水平，P<0.05.
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米生物炭的制备方法比较及其特性研究[J]. 李琪瑞,许晨阳,耿增超,王春丽,王强,李倩倩. 中国环境科学. 2020(07)
[2]氨氧化过程中稻壳生物炭抑制酸性农田土壤N2O排放[J]. 杜莎莎,王朝旭. 中国环境科学. 2020(01)
[3]生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉吸收的影响[J]. 聂新星,张自咏,黄玉红,冯敬云,张志毅,杨利. 农业环境科学学报. 2019(12)
[4]滴灌条件下秸秆还田配施氮肥对宁夏扬黄灌区春玉米产量和土壤理化性质的影响[J]. 吴鹏年,王艳丽,李培富,王西娜,侯贤清. 应用生态学报. 2019(12)
[5]浅谈生物炭对土壤改良影响的研究进展[J]. 魏秋兰. 南方农业. 2019(30)
[6]内蒙古黄土高原秸秆还田对玉米农田土壤水热状况及产量的影响[J]. 刁生鹏,高日平,高宇,任永峰,赵沛义,袁伟,高学峰. 作物杂志. 2019(06)
[7]生物炭作为土壤/填料改良剂的应用研究进展[J]. 李亚娇,林星辰,李家科,蒋春博. 应用化工. 2019(11)
[8]耕作与施肥对黑土团聚体粒级分布及水稳定性的影响[J]. 姜佰文,梁世鹏,张迪,吕思琪,徐赫男. 东北农业大学学报. 2019(07)
[9]稻草还田对设施切花菊品质及连作土壤养分的影响[J]. 张凯凯,陈慧杰,赵佳淼,江泾,管志勇,房伟民,陈发棣,赵爽. 植物营养与肥料学报. 2019(06)
[10]施用生物炭对甘蔗土壤化学性质及氮损失的影响[J]. 廖芬,桂杰,杨柳,李强,Muhammad Anas,李杨瑞. 广西糖业. 2019(03)
硕士论文
[1]长期连作及秸秆还田下棉田土壤氮素转化速率的变化[D]. 石岩松.石河子大学 2019
[2]秸秆还田及氮肥运筹对土壤肥力及冬小麦氮素利用的调控[D]. 韩明明.山东农业大学 2017
[3]生物炭对设施菜地土壤硝态氮淋失阻控的机制与效应[D]. 王荣荣.山西农业大学 2016
[4]添加生物炭对塿土理化性质和作物生长的影响[D]. 尚杰.西北农林科技大学 2016
[5]生物炭对污染农田土壤理化性质及重金属有效性的影响[D]. 张敏.西北农林科技大学 2016
[6]塿土添加生物炭对小麦产量的影响及其机理研究[D]. 齐瑞鹏.西北农林科技大学 2015
[7]不同秸秆量与无机肥配施对土壤理化性状和玉米生长的影响[D]. 刘敏.山东农业大学 2014
[8]新型生物炭基氮肥的研制及田间应用研究[D]. 张雯.西北农林科技大学 2014
[9]生物炭改良土壤物理性质的初步研究[D]. 张峥嵘.浙江大学 2014
[10]生物炭对不同质地土壤NO3--N和NH4+-N运移规律的影响[D]. 李文娟.西北农林科技大学 2013
本文编号：3039836
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物炭处理对不同土层土壤有机碳的影响
第二章单施生物炭对塿土性质的影响172.3.3单施生物炭对土壤容重的影响土壤容重是土壤理化性质的重要指标之一，它与土壤紧实度密切相关，能够反映土壤质量。图2-2生物炭处理对不同土层土壤容重的影响Fig.2-2Effectsofbiochartreatmentonsoilbulkatdifferentsoillayer由图2-2可知，生物炭施用5年，土壤容重显著降低。在0~10cm土层，B60的土壤容重较B0显著降低了13.2%，其余各施用量生物炭并未对土壤容重产生显著影响；在10~20cm土层，容重在B40、B60分别较B0显著降低了12.6%和11.9%；在20~30cm土层，B80的土壤容重与B0相比，显著降低了22.8%。说明生物炭能显著降低土壤容重（Lairdetal.2010），且随着时间的增长，高施用量生物炭对土壤容重所产生的作用逐渐增强，是显著降低土壤容重的主要原因。在0~10和10~20cm的耕层土壤，生物炭施用量为40~60t·hm-2时，土壤容重显著降低；在20~30cm土层，生物炭施用量为80t·hm-2时，土壤容重显著降低。2.3.4单施生物炭对土壤含水率的影响由图2-3可知，不同处理的土壤含水率在不同土层表现出不一致的规律。在0~10cm土层，与B0相比，B60和B80的土壤含水率均显著提高，分别提高了8.16%和11.63%，其中B80的土壤含水率最高，但与B60未产生显著差异；在10~20cm土层，与B0相比，B80的土壤含水率显著增加40.07%；在20~30cm土层，施炭处理与B0未产生显著差异，但B20、B40和B60的含水率显著低于B80。这说明生物炭的施加可以增加土壤的含水率，且在10~20cm和20~30cm土层中B80对土壤水分的增加效果最好。并且图中可以看出，随着土层的加深，B0的土壤含水率逐渐增大，B20和B60含水率逐渐减小，B80的土壤含水率先增大后减小，这表示生物炭对保持表层土壤水分产生有利影响，而B80虽能增加土壤含水率，但同时也会促进土壤
西北农林科技大学硕士学位论文18大，导致土壤孔隙度过大。图2-3生物炭处理对不同土层含水率的影响Fig.2-3Effectsofbiochartreatmentonsoilmoisturecontentatdifferentsoillayers2.3.5单施生物炭不同年限对土壤团聚体影响的比较2.3.5.1单施生物炭不同年限对>0.25mm土壤团聚体影响的比较由表2-6可知，干筛条件下，与生物炭施入土壤2年仅对表层土壤DR0.25产生显著影响相比，施入生物炭5年，其对10~20cm和20~30cm土层团聚体均产生显著影响，而对于0~10cm土层并未产生显著影响。表2-6不同年限生物炭处理下不同土层的DR0.25和WR0.25/%Table2-6DR0.25andWR0.25atdifferentsoillayersunderbiochartreatmentindifferentyears土壤深度/cm处理DR0.25WR0.252年5年2年5年0~10B092.7±0.5b87.6±1.2ab28.7±2.7b44.5±2.3bB2092.4±1.4b91.4±0.6a38.5±3.0ab41.7±1.5bB4093.6±1.2ab86.8±1.5ab38.2±2.7b55.8±0.9aB6096.0±0.6a85.5±1.9b47.3±7.1a35.6±1.2cB8094.6±0.9ab86.1±2.0b46.8±1.7a30.8±0.3d10~20B094.7±0.7a88.3±2.4b38.2±3.4b46.2±1.2abB2095.2±0.6a92.0±1.2ab49.2±1.2a46.8±1.6abB4095.1±1.1a88.9±1.2b49.5±4.3a44.5±2.5bB6096.5±1.0a91.3±1.9ab42.8±4.7ab51.1±0.6aB8095.4±0.6a94.2±0.6a43.5±1.1ab44.4±1.6b20~30B095.9±0.8a87.9±2.0bc43.0±2.0b33.8±1.0bB2095.5±1.1a86.9±0.3c51.2±3.9ab37.8±2.5bB4096.1±1.1a91.0±0.5ab55.4±8.0a39.0±0.4bB6097.0±1.0a93.0±0.5a51.2±3.9ab35.9±2.2bB8095.8±0.4a93.0±1.2a40.3±3.0b45.4±2.4a2年数据来自本团队尚杰（2015b）的研究；不同小写字母表示同一土层不同处理间差异达到显著水平，P<0.05.
【参考文献】：
期刊论文
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[9]稻草还田对设施切花菊品质及连作土壤养分的影响[J]. 张凯凯,陈慧杰,赵佳淼,江泾,管志勇,房伟民,陈发棣,赵爽. 植物营养与肥料学报. 2019(06)
[10]施用生物炭对甘蔗土壤化学性质及氮损失的影响[J]. 廖芬,桂杰,杨柳,李强,Muhammad Anas,李杨瑞. 广西糖业. 2019(03)
硕士论文
[1]长期连作及秸秆还田下棉田土壤氮素转化速率的变化[D]. 石岩松.石河子大学 2019
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[3]生物炭对设施菜地土壤硝态氮淋失阻控的机制与效应[D]. 王荣荣.山西农业大学 2016
[4]添加生物炭对塿土理化性质和作物生长的影响[D]. 尚杰.西北农林科技大学 2016
[5]生物炭对污染农田土壤理化性质及重金属有效性的影响[D]. 张敏.西北农林科技大学 2016
[6]塿土添加生物炭对小麦产量的影响及其机理研究[D]. 齐瑞鹏.西北农林科技大学 2015
[7]不同秸秆量与无机肥配施对土壤理化性状和玉米生长的影响[D]. 刘敏.山东农业大学 2014
[8]新型生物炭基氮肥的研制及田间应用研究[D]. 张雯.西北农林科技大学 2014
[9]生物炭改良土壤物理性质的初步研究[D]. 张峥嵘.浙江大学 2014
[10]生物炭对不同质地土壤NO3--N和NH4+-N运移规律的影响[D]. 李文娟.西北农林科技大学 2013
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