生物炭对紫色土入渗及剖面水分动态的影响
发布时间：2021-11-25 09:40
紫色土属于我国重要的土壤类型,其矿质养分含量充足,是良好的肥沃旱耕土壤,但近年来遭到严重侵蚀,威胁着我国的粮食安全和农业可持续发展。将农作物秸秆等农业废弃物生产的生物炭施加到土壤中,一方面可以对土壤进行修复改良,另一方面也解决了资源浪费、环境污染等问题,对粮食安全、能源安全、环境保护等方面有重要的应用价值。生物炭可以降低土壤硬度、增加有机质含量、改良土壤结构、提高土壤入渗能力及持水性,也可能直接或间接地影响土壤中水分的运移和保持,因此研究施加生物炭后土壤入渗及剖面水分动态变化有重要的意义。现有的生物炭对土壤水分运动的影响研究多集中在黑土区和黄土区,且大部分研究着重于生物炭施加量的影响方面,对生物炭粒径及施加深度这两个因素的讨论较少。紫色土水分入渗的研究多针对不同土地利用类型下的纯紫色土或土石混合,紫色土水分改良的研究多集中于地膜与秸秆覆盖等方面,对生物炭作用下的紫色土入渗研究还不多见。本文就生物炭在不同施加量、粒径和施加深度的条件下,采用室内一维垂直定水头法开展了土壤入渗试验并测定了土壤剖面水分动态变化情况,旨在揭示紫色土水分入渗特征及剖面水分动态变化规律,对比评价Kostiakov模...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
第2章材料与方法9第2章材料与方法2.1供试材料供试土壤采自重庆市北碚区（106°18′14″E-106°56′53″E，29°39′10″N-30°3′53″N）西南大学紫色土试验基地，其母质为中生代侏罗系沙溪庙组灰棕紫色沙泥岩。利用PB-10普及型pH计测得土壤pH值为6.50；粘粒、粉粒和砂粒含量分别为73.7、461.5、464.8g/kg，根据国际制土壤质地划分标准属于壤土；0~30cm土层土样容重范围为1.12~1.40g/cm3，饱和含水量为413.6g/kg，有机碳含量为10.15g/kg。图2-1采样点位置Fig.2-1Thedepthsofthesamplingpoints供试生物炭购自南京三聚生物质新材料科技有限公司，制备原料是水稻秸秆，制备温度450℃，制备时间1h，比表面积224.25m2/g，孔容0.114cm3/g，孔径2.656nm。pH值为9.36，全碳质量分数70.38%，全氮质量分数1.53%，全磷质量分数0.73%，全钾质量分数1.66%，灰分质量分数31.8%。
西南大学硕士学位论文10图2-2试验生物炭SEM图（×300）和样品Fig.2-2TestbiocharSEMimage(×300)andsample2.2试验设计2.2.1试验仪器设备本试验参考张和Yu[87-88]等的仪器设备，采用内径长×宽×高=5×1×50cm，精度为1mm的有机玻璃柱，底部为23×18cm的底座，用于支撑土柱。有机玻璃柱有可拆卸的后盖，用凡士林和夹板固定，以便分层取样，内壁采用粗糙打磨技术，尽量降低边缘效应[89]，底部开若干直径为1mm的小孔，便于再分布试验时，水分流出。供水装置为小型马氏瓶，柱体底面积50.24cm2，高20cm，外壁有精度1mm的刻度。上部设有两个内径1cm的小孔，一个连接大气压，另一个为进水孔；底部设有一个内径1cm的出水孔，用软管链接有机玻璃柱，形成土面积水深度5cm的供水装置。除此之外还需要研钵、筛网、100cm3的环刀若干、环刀托、锤子、削刀、铝盒若干、天平、软管、烧杯、烘箱、托盘、喷瓶、保鲜膜、滤纸、打毛刷、剪刀、秒表、量筒等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]紫茎泽兰制备生物炭及其应用研究进展[J]. 冯乾伟,陈淼,李心清,蒋宗宏,马先杰,王兵. 地球与环境. 2020(06)
[2]生物炭对黑垆土土壤水分运移特征参数影响[J]. 王幼奇,包维斌,白一茹,陆学娥,夏子书,杨帆,钟艳霞. 排灌机械工程学报. 2020(03)
[3]黄土高寒区典型植被类型土壤入渗特征及其影响因素[J]. 李平,王冬梅,丁聪,刘若莎,张鹏,张琳琳. 生态学报. 2020(05)
[4]生物炭对东北黑土持水特性的影响[J]. 王忠江,刘卓,曹振,李一博,张正,王丽丽. 农业工程学报. 2019(17)
[5]典型农业生物炭理化特性及产品质量评价[J]. 霍丽丽,姚宗路,赵立欣,孟海波,丛宏斌,李丽洁,袁艳文,刘广华. 农业工程学报. 2019(16)
[6]生物炭添加对宁夏中部旱区土壤水分入渗及持水性的影响[J]. 包维斌,白一茹,赵云鹏,张兴,王幼奇,钟艳霞. 土壤通报. 2018(06)
[7]西部地区紫色土近30年来土壤肥力与生产力演变趋势分析[J]. 王齐齐,徐虎,马常宝,薛彦东,王传杰,徐明岗,张文菊. 植物营养与肥料学报. 2018(06)
[8]生物炭施用量对冬小麦产量及水分利用效率的影响研究[J]. 孙海妮,王仕稳,李雨霖,杨文稼,殷修帅,殷俐娜,邓西平. 干旱地区农业研究. 2018(06)
[9]生物炭对施粪肥土壤中根际真菌群落多样性及相互作用的影响[J]. 王丹丹,杨泽平,赵远,梁玉婷. 环境科学. 2018(11)
[10]生物炭对东北草甸黑土水力特性影响的数值化研究[J]. 王睿垠,魏永霞,张翼鹏,张雨凤,马德才. 农业机械学报. 2018(05)
博士论文
[1]秸秆生物炭对东北草甸黑土水力特性的影响[D]. 王睿垠.东北农业大学 2019
[2]土壤水分亏缺对作物蒸腾耗水的胁迫影响及其定量表征[D]. 吴训.中国农业大学 2019
[3]我国生物质原料资源及能源潜力评估[D]. 张蓓蓓.中国农业大学 2018
[4]紫色土坡耕地的降雨产流机制及产流后土壤水分的变化特征[D]. 刘刚才.四川大学 2002
硕士论文
[1]生物炭对紫色土水分下渗及再分布过程影响研究[D]. 寇青青.西南大学 2019
[2]电场及“电场-腐殖质”耦合作用下的土壤水分运动[D]. 张润华.西南大学 2019
[3]生物炭添加对盐碱土水气传导的影响[D]. 李文雪.鲁东大学 2018
[4]紫色土区不同土地利用类型土壤入渗研究[D]. 黄永超.西南大学 2018
[5]重庆山地丘陵区紫色土饱和导水率传递函数研究[D]. 汪明星.西南大学 2017
[6]不同土体构型红壤水分入渗特征及适用预报模型研究[D]. 康金林.江西农业大学 2016
[7]黄土中水—气运移规律试验研究[D]. 钱伟.长安大学 2016
本文编号：3517879
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
第2章材料与方法9第2章材料与方法2.1供试材料供试土壤采自重庆市北碚区（106°18′14″E-106°56′53″E，29°39′10″N-30°3′53″N）西南大学紫色土试验基地，其母质为中生代侏罗系沙溪庙组灰棕紫色沙泥岩。利用PB-10普及型pH计测得土壤pH值为6.50；粘粒、粉粒和砂粒含量分别为73.7、461.5、464.8g/kg，根据国际制土壤质地划分标准属于壤土；0~30cm土层土样容重范围为1.12~1.40g/cm3，饱和含水量为413.6g/kg，有机碳含量为10.15g/kg。图2-1采样点位置Fig.2-1Thedepthsofthesamplingpoints供试生物炭购自南京三聚生物质新材料科技有限公司，制备原料是水稻秸秆，制备温度450℃，制备时间1h，比表面积224.25m2/g，孔容0.114cm3/g，孔径2.656nm。pH值为9.36，全碳质量分数70.38%，全氮质量分数1.53%，全磷质量分数0.73%，全钾质量分数1.66%，灰分质量分数31.8%。
西南大学硕士学位论文10图2-2试验生物炭SEM图（×300）和样品Fig.2-2TestbiocharSEMimage(×300)andsample2.2试验设计2.2.1试验仪器设备本试验参考张和Yu[87-88]等的仪器设备，采用内径长×宽×高=5×1×50cm，精度为1mm的有机玻璃柱，底部为23×18cm的底座，用于支撑土柱。有机玻璃柱有可拆卸的后盖，用凡士林和夹板固定，以便分层取样，内壁采用粗糙打磨技术，尽量降低边缘效应[89]，底部开若干直径为1mm的小孔，便于再分布试验时，水分流出。供水装置为小型马氏瓶，柱体底面积50.24cm2，高20cm，外壁有精度1mm的刻度。上部设有两个内径1cm的小孔，一个连接大气压，另一个为进水孔；底部设有一个内径1cm的出水孔，用软管链接有机玻璃柱，形成土面积水深度5cm的供水装置。除此之外还需要研钵、筛网、100cm3的环刀若干、环刀托、锤子、削刀、铝盒若干、天平、软管、烧杯、烘箱、托盘、喷瓶、保鲜膜、滤纸、打毛刷、剪刀、秒表、量筒等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]紫茎泽兰制备生物炭及其应用研究进展[J]. 冯乾伟,陈淼,李心清,蒋宗宏,马先杰,王兵. 地球与环境. 2020(06)
[2]生物炭对黑垆土土壤水分运移特征参数影响[J]. 王幼奇,包维斌,白一茹,陆学娥,夏子书,杨帆,钟艳霞. 排灌机械工程学报. 2020(03)
[3]黄土高寒区典型植被类型土壤入渗特征及其影响因素[J]. 李平,王冬梅,丁聪,刘若莎,张鹏,张琳琳. 生态学报. 2020(05)
[4]生物炭对东北黑土持水特性的影响[J]. 王忠江,刘卓,曹振,李一博,张正,王丽丽. 农业工程学报. 2019(17)
[5]典型农业生物炭理化特性及产品质量评价[J]. 霍丽丽,姚宗路,赵立欣,孟海波,丛宏斌,李丽洁,袁艳文,刘广华. 农业工程学报. 2019(16)
[6]生物炭添加对宁夏中部旱区土壤水分入渗及持水性的影响[J]. 包维斌,白一茹,赵云鹏,张兴,王幼奇,钟艳霞. 土壤通报. 2018(06)
[7]西部地区紫色土近30年来土壤肥力与生产力演变趋势分析[J]. 王齐齐,徐虎,马常宝,薛彦东,王传杰,徐明岗,张文菊. 植物营养与肥料学报. 2018(06)
[8]生物炭施用量对冬小麦产量及水分利用效率的影响研究[J]. 孙海妮,王仕稳,李雨霖,杨文稼,殷修帅,殷俐娜,邓西平. 干旱地区农业研究. 2018(06)
[9]生物炭对施粪肥土壤中根际真菌群落多样性及相互作用的影响[J]. 王丹丹,杨泽平,赵远,梁玉婷. 环境科学. 2018(11)
[10]生物炭对东北草甸黑土水力特性影响的数值化研究[J]. 王睿垠,魏永霞,张翼鹏,张雨凤,马德才. 农业机械学报. 2018(05)
博士论文
[1]秸秆生物炭对东北草甸黑土水力特性的影响[D]. 王睿垠.东北农业大学 2019
[2]土壤水分亏缺对作物蒸腾耗水的胁迫影响及其定量表征[D]. 吴训.中国农业大学 2019
[3]我国生物质原料资源及能源潜力评估[D]. 张蓓蓓.中国农业大学 2018
[4]紫色土坡耕地的降雨产流机制及产流后土壤水分的变化特征[D]. 刘刚才.四川大学 2002
硕士论文
[1]生物炭对紫色土水分下渗及再分布过程影响研究[D]. 寇青青.西南大学 2019
[2]电场及“电场-腐殖质”耦合作用下的土壤水分运动[D]. 张润华.西南大学 2019
[3]生物炭添加对盐碱土水气传导的影响[D]. 李文雪.鲁东大学 2018
[4]紫色土区不同土地利用类型土壤入渗研究[D]. 黄永超.西南大学 2018
[5]重庆山地丘陵区紫色土饱和导水率传递函数研究[D]. 汪明星.西南大学 2017
[6]不同土体构型红壤水分入渗特征及适用预报模型研究[D]. 康金林.江西农业大学 2016
[7]黄土中水—气运移规律试验研究[D]. 钱伟.长安大学 2016
本文编号：3517879
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