牦牛粪便堆肥及其炭化产品改良沙化土壤的研究
发布时间：2021-04-04 20:44
本研究选取红原当地最常见的牦牛粪便作为原料制备生物质炭和好氧堆肥产品。通过向沙化土壤中添加牦牛粪生物质炭和好氧堆肥产品,并辅以聚丙烯酰胺（PAM）,探讨其对沙化土壤改良的特征,为炭肥混施应用于沙化土壤改良提供了依据。本研究主要通过室内土柱淋溶试验探究产品对沙化土壤养分淋溶的影响,盆栽试验探究产品对沙化土壤中植株品质的影响。综合两个室内试验的结果进行野外田间试验探究产品在野外实际应用的影响。（1）添加牦牛粪生物质炭和牦牛粪堆肥土壤改良剂对土壤pH、总氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮、总磷、有效磷、有机质有显著提高的效果。单施牦牛粪生物质炭和单施牦牛粪堆肥均可提升土壤中的养分含量,但效果不全面,而炭肥混施并添加PAM可以有效降低外源养分的淋溶损失,又能提升土壤养分含量。‘根据炭肥混施处理的结果,全氮淋溶率减少9.6%,总磷减少7.1%,有机质减少10.0%。（2）炭肥混施可以促进川西北沙化土壤植物的有效生长,增加生物量,提高干物质量含量,降低植物的中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）,增加相对饲喂价值（RFV）,辅以PAM可以加大水土保持养分的能力,促进植物的有效吸收,提高植物的品质。...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１高温热解炉示意图??Ｆｉｇ?３．１?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??
?．?３生物质炭和堆肥制备及特性分析????Ｎ－??新鲜牛粪一＾??１?Ｉ?，?／＼?，?Ｉ??牦牛堆肥、；１，?１／１??）＼?ｒ??ｖ?ｙ＾Ｙ＼＼??＼?ｌ?ｌｌ??耗牛生物质炭＾ｉ?ｉ??１１?ｆ??ｕ?１??Ｉ??Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ??５０００?４０００?３０００?２０００?１０００?０??图３．３牦牛粪及其产物的ＦＴＩＲ图谱??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．２?ＳＥＭ表征分析??图３．４为牦牛粪及其炭化和堆肥产物的电镜扫描图片，从左至右依次为放大２００??倍，２０００倍，５０００倍的电镜扫描图。图３．４可以看出，在２００倍镜时，三种物质的??相差不大，无论时哪一种物质几乎都没有差别，只有牦牛粪堆肥相对来讲更加紧密，??呈现小颗粒凝结的现象。而在２０００倍时可以看出，牦牛粪便和堆肥相对较为平滑，??比较有规整性，牦牛粪生物质炭则相对比较没有规律，表面凹凸不平，呈现絮状以及??团状各种不平整的颗粒，可以看出有孔隙结构，还有些边缘锋利的颗粒物质存在其中。??在放大５０００倍时，可以清晰看出，相比于牦牛粪便和其堆肥材料，牦牛粪生物质炭??的微观表面展现出复杂的孔隙结构，这个结论与大多数研究的结果基本一致［７９，８（）］，生??物质经过高温裂解而使得自身物质挥发，是孔隙结构形成的主要原因。由于生物质炭??在６００°Ｃ条件下自身的生物质能充分热解，存在其中的易挥发气体己经几乎挥发完??毕，促进孔隙结构更加复杂多样化，发展的更为完善，因此这种复杂的孔隙结
于无序结构，比表面积增??大，形成微孔结构，由于微孔结构的杂乱无章的排列，使得内部构造更加复杂，利用??吸附能力的增强。??——鲜牛幾?Ｉ??牛粦堆肥｜??——小￥炭?Ｉ???—??－??．．？－?臭?一?］?Ｊ?１?ａ■一?－?ｉ．?．?‘！ｌ?Ｌ?—??．．??１?－?．?－?■?——?＿??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?．?Ｉ?？?Ｉ?Ｉ?＇?Ｉ?＇?ｆ??３０?７０?ＣＯ?５０?４０?３０?２０?１０??图３．５牦牛粪及其产物的ＸＲＤ图谱?？？??Ｆｉｇｕｒｅ?３．５?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．４元素分析??表３．１材料兀素含量表??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｅｌｅｍｅｎｔ?Ｃｏｎｔｅｎｔ?Ｔａｂｌｅ??样品?Ｎ?Ｃ?Ｈ?Ｓ?Ｃ／Ｎ?Ｈ／Ｃ???（％）?（％）?（％）?（％）???鲜牛粪?１．６４?３４．０９?４．８１?０．２９?２０．７６?０．１４??牛粪堆肥?２．６２?８．５２?１．６５?０．３１?１３．７８?０．１９??牛粪炭?Ｕ２?３５．２０?Ｌ２３?０￡８?３１．４５?０．０４??表３．１为牦牛粪便及其炭化和堆肥产物的元素分析结果。根据表３．１可知，对比??牦牛粪便，牛粪堆肥的Ｃ，Ｈ含量显著减少，Ｎ含量增加，Ｃ／Ｎ摩尔比也随之显著降??低。据田伟［８４］的研究指出，Ｃ／Ｎ摩尔比是判断堆肥效率的重要指标，因为Ｃ是微生??物所利用的能源物质，而Ｎ则是微生物所必需的的营养物质，二者
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of biochar on water movement characteristics in sandy soil under drip irrigation[J]. PU Shenghai,LI Guangyong,TANG Guangmu,ZHANG Yunshu,XU Wanli,LI Pan,FENG Guangping,DING Feng. Journal of Arid Land. 2019(05)
[2]不同种类生物质炭及施用量对水稻生长及土壤养分的影响[J]. 陈芳,张康康,谷思诚,刘婷,袁金展,胡立勇. 华中农业大学学报. 2019(05)
[3]生物质炭材料的制备及应用研究进展[J]. 鲍磊,白永辉,李凡. 化工新型材料. 2019(07)
[4]添加生物炭对猪粪好氧堆肥的影响[J]. 谢胜禹,余广炜,潘兰佳,李杰,汪刚,尤甫天,李春星,汪印,王其传. 农业环境科学学报. 2019(06)
[5]生物质原料种类对生物炭基本特性的影响[J]. 卢文玉,姜戌雅,张安东,蔡红珍,张继兵. 山东理工大学学报(自然科学版). 2019(04)
[6]The establishment and development of Haloxylon ammodendron promotes salt accumulation in surface soil of arid sandy land[J]. YongZhong Su,TingNa Liu,JunQia Kong. Sciences in Cold and Arid Regions. 2019(02)
[7]沙化土壤施用羊粪生物质炭及堆肥的养分渗流特征[J]. 丁黎,吴胜春,单胜道,余宁尔,欧盛业,梁鹏. 科技通报. 2019(03)
[8]浅析生物质炭基肥的应用效果[J]. 张鹏. 农业工程技术. 2019(05)
[9]牛粪生物炭对土壤中石油烃的降解研究[J]. 姜宇,林静雯,郑冬梅,李艳卉. 北方园艺. 2019(03)
[10]玉米生物炭和改性炭对土壤无机氮磷淋失影响的研究[J]. 王静,付伟章,葛晓红,郑书联,薄录吉. 农业环境科学学报. 2018(12)
博士论文
[1]牛粪高温堆肥过程中的物质变化、微生物多样性以及腐熟度评价研究[D]. 田伟.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]羊粪炭化及堆肥产品对沙化土壤改良的研究[D]. 丁黎.浙江农林大学 2018
[2]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
[3]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：3118460
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１高温热解炉示意图??Ｆｉｇ?３．１?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??
?．?３生物质炭和堆肥制备及特性分析????Ｎ－??新鲜牛粪一＾??１?Ｉ?，?／＼?，?Ｉ??牦牛堆肥、；１，?１／１??）＼?ｒ??ｖ?ｙ＾Ｙ＼＼??＼?ｌ?ｌｌ??耗牛生物质炭＾ｉ?ｉ??１１?ｆ??ｕ?１??Ｉ??Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ??５０００?４０００?３０００?２０００?１０００?０??图３．３牦牛粪及其产物的ＦＴＩＲ图谱??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．２?ＳＥＭ表征分析??图３．４为牦牛粪及其炭化和堆肥产物的电镜扫描图片，从左至右依次为放大２００??倍，２０００倍，５０００倍的电镜扫描图。图３．４可以看出，在２００倍镜时，三种物质的??相差不大，无论时哪一种物质几乎都没有差别，只有牦牛粪堆肥相对来讲更加紧密，??呈现小颗粒凝结的现象。而在２０００倍时可以看出，牦牛粪便和堆肥相对较为平滑，??比较有规整性，牦牛粪生物质炭则相对比较没有规律，表面凹凸不平，呈现絮状以及??团状各种不平整的颗粒，可以看出有孔隙结构，还有些边缘锋利的颗粒物质存在其中。??在放大５０００倍时，可以清晰看出，相比于牦牛粪便和其堆肥材料，牦牛粪生物质炭??的微观表面展现出复杂的孔隙结构，这个结论与大多数研究的结果基本一致［７９，８（）］，生??物质经过高温裂解而使得自身物质挥发，是孔隙结构形成的主要原因。由于生物质炭??在６００°Ｃ条件下自身的生物质能充分热解，存在其中的易挥发气体己经几乎挥发完??毕，促进孔隙结构更加复杂多样化，发展的更为完善，因此这种复杂的孔隙结
于无序结构，比表面积增??大，形成微孔结构，由于微孔结构的杂乱无章的排列，使得内部构造更加复杂，利用??吸附能力的增强。??——鲜牛幾?Ｉ??牛粦堆肥｜??——小￥炭?Ｉ???—??－??．．？－?臭?一?］?Ｊ?１?ａ■一?－?ｉ．?．?‘！ｌ?Ｌ?—??．．??１?－?．?－?■?——?＿??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?．?Ｉ?？?Ｉ?Ｉ?＇?Ｉ?＇?ｆ??３０?７０?ＣＯ?５０?４０?３０?２０?１０??图３．５牦牛粪及其产物的ＸＲＤ图谱?？？??Ｆｉｇｕｒｅ?３．５?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．４元素分析??表３．１材料兀素含量表??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｅｌｅｍｅｎｔ?Ｃｏｎｔｅｎｔ?Ｔａｂｌｅ??样品?Ｎ?Ｃ?Ｈ?Ｓ?Ｃ／Ｎ?Ｈ／Ｃ???（％）?（％）?（％）?（％）???鲜牛粪?１．６４?３４．０９?４．８１?０．２９?２０．７６?０．１４??牛粪堆肥?２．６２?８．５２?１．６５?０．３１?１３．７８?０．１９??牛粪炭?Ｕ２?３５．２０?Ｌ２３?０￡８?３１．４５?０．０４??表３．１为牦牛粪便及其炭化和堆肥产物的元素分析结果。根据表３．１可知，对比??牦牛粪便，牛粪堆肥的Ｃ，Ｈ含量显著减少，Ｎ含量增加，Ｃ／Ｎ摩尔比也随之显著降??低。据田伟［８４］的研究指出，Ｃ／Ｎ摩尔比是判断堆肥效率的重要指标，因为Ｃ是微生??物所利用的能源物质，而Ｎ则是微生物所必需的的营养物质，二者
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of biochar on water movement characteristics in sandy soil under drip irrigation[J]. PU Shenghai,LI Guangyong,TANG Guangmu,ZHANG Yunshu,XU Wanli,LI Pan,FENG Guangping,DING Feng. Journal of Arid Land. 2019(05)
[2]不同种类生物质炭及施用量对水稻生长及土壤养分的影响[J]. 陈芳,张康康,谷思诚,刘婷,袁金展,胡立勇. 华中农业大学学报. 2019(05)
[3]生物质炭材料的制备及应用研究进展[J]. 鲍磊,白永辉,李凡. 化工新型材料. 2019(07)
[4]添加生物炭对猪粪好氧堆肥的影响[J]. 谢胜禹,余广炜,潘兰佳,李杰,汪刚,尤甫天,李春星,汪印,王其传. 农业环境科学学报. 2019(06)
[5]生物质原料种类对生物炭基本特性的影响[J]. 卢文玉,姜戌雅,张安东,蔡红珍,张继兵. 山东理工大学学报(自然科学版). 2019(04)
[6]The establishment and development of Haloxylon ammodendron promotes salt accumulation in surface soil of arid sandy land[J]. YongZhong Su,TingNa Liu,JunQia Kong. Sciences in Cold and Arid Regions. 2019(02)
[7]沙化土壤施用羊粪生物质炭及堆肥的养分渗流特征[J]. 丁黎,吴胜春,单胜道,余宁尔,欧盛业,梁鹏. 科技通报. 2019(03)
[8]浅析生物质炭基肥的应用效果[J]. 张鹏. 农业工程技术. 2019(05)
[9]牛粪生物炭对土壤中石油烃的降解研究[J]. 姜宇,林静雯,郑冬梅,李艳卉. 北方园艺. 2019(03)
[10]玉米生物炭和改性炭对土壤无机氮磷淋失影响的研究[J]. 王静,付伟章,葛晓红,郑书联,薄录吉. 农业环境科学学报. 2018(12)
博士论文
[1]牛粪高温堆肥过程中的物质变化、微生物多样性以及腐熟度评价研究[D]. 田伟.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]羊粪炭化及堆肥产品对沙化土壤改良的研究[D]. 丁黎.浙江农林大学 2018
[2]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
[3]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：3118460
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3118460.html
