水稻秸秆生物炭对水稻土中硫转化及微生物群落的影响

发布时间：2024-02-18 07:24

　　生物炭主要是一些动植物残体在限氧或无氧条件下经过高温热裂解得到的富碳颗粒。由于生物炭的制备原料范围广,转化率高,其在生物能源生产、废弃物再利用、温室气体减排和土壤修复等领域具有广阔的应用前景。生物炭以其优秀的物化性质在土壤修复和改良等领域具有很高的应用价值,已被学术界广泛关注。例如通过生物炭的酸碱性来调节改善土壤酸碱度,提升土壤中有机碳的含量来增加土壤肥力;通过改变土壤微生物群落结构来影响土壤微生物环境。目前研究集中在生物炭对于土壤中氮素和磷素的相关转化,关于硫素的研究匮乏。硫元素是植物体内不可或缺的元素,是继氮磷钾之后的第四植物生长必须营养元素。是部分氨基酸的重要组成部分,参与叶绿素、维生素H和B的合成,调节体内酶的活性,影响固氮菌的固氮作用,以及与植物的抗寒、抗旱作用密切相关。本文将不同量的水稻秸秆生物炭分别加入土壤中后混合均匀。每个设立3个重复,淹水厌氧处理,然后放置在培养箱中,25℃下培养15周。不同时间取少量土样测定其pH值、电导率、有机质、脲酶、过氧化氢酶、总硫,水溶性硫,吸附性硫,盐酸可溶性硫等性质。然后将15周后取样进行高通量测序,研究其微生物群落结构信息。研究发现,水...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 老挝农业及土壤概述
        1.1.1 老挝的地理位置
        1.1.2 老挝农业发展概况
    1.2 硫对植物生长的影响
        1.2.1 硫对植物生长的作用
        1.2.2 土壤中硫的来源
        1.2.3 土壤中硫的形态
    1.3 生物炭的研究进展
        1.3.1 生物炭概述
        1.3.2 生物炭的基本性质表征
        1.3.3 生物炭对于土壤微生物的影响
    1.4 研究背景和课题意义
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 课题意义
    1.5 研究内容和目标
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究目标
第二章 生物炭对水稻土理化性质的影响
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 实验试剂
        2.1.4 培育实验
        2.1.5 测试方法
    2.2 生物炭和水稻土的基本性质表征结果
        2.2.1 生物炭和水稻土的基本性质
        2.2.2 FTIR
        2.2.3 XRD
        2.2.4 SEM
    2.3 生物炭对水稻土理化性质的影响
        2.3.1 生物炭对土壤pH的影响
        2.3.2 生物炭对土壤电导率的影响
        2.3.3 生物炭对土壤有机质的影响
        2.3.4 生物炭对土壤于脲酶活性的影响
        2.3.5 生物炭对土壤过氧化氢酶活性的影响
    2.4 本章小结
第三章 生物炭对水稻土中不同形态硫含量的影响
    3.1 材料与方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 生物炭对总硫的影响
        3.2.2 生物炭对水溶性硫的影响
        3.2.3 生物炭对于吸附性硫的影响
        3.2.4 生物炭对于盐酸可溶性硫的影响
    3.3 本章小结
第四章 生物炭对水稻土中微生物群落结构的影响
    4.1 实验材料与方法
    4.2 物种注释
        4.2.1 测序数据预处理
        4.2.2 OTU分析
        4.2.3 物种分布情况
        4.2.4 属水平物种进化树
    4.3 样品复杂度分析
        4.3.1 Alpha Diversity指数
        4.3.2 物种多样性曲线
    4.4 多样品比较分析
        4.4.1 降维分析
        4.4.2 组间群落结构差异显著性Anosim检验
        4.4.3 UPGMA聚类树
    4.5 生物炭对硫酸盐还原细菌(SRB)的影响
    4.6 本章小结
第五章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
图表目录
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3902133