生物炭对石灰土理化性质和作物生长的影响

发布时间：2017-03-30 00:09

  本文关键词：生物炭对石灰土理化性质和作物生长的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：碳酸盐岩形成于清洁海洋的化学沉积岩,其酸不溶物含量低,因此,风化形成的石灰土量少、土层薄,且多粘性组分。生物炭为有机秸秆在低温下闷烧形成的多炭产物,孔隙丰富、容重低,对石灰土具有很好的改良效果,其中包括改善土壤物理结构、土壤水分、养分状况和气体的运移等。本文通过野外盆栽试验,探讨生物炭对岩溶区广泛分布石灰土的改良效果和作物的增产机制。 盆栽时间：2013年4月26日-2013年8月12日 盆栽装置：直径31cm、高50cm 盆栽处理：(1)不同用量蔗渣炭(B1)对棕色石灰土和红色石灰土的改良。(2)蔗渣炭(B1)、竹炭(B2)对棕色石灰土的改良。 试验方法：采取野外监测、定期取样和室内分析的方法。 分析指标：在作物生长的过程中,测定作物株高、叶绿素含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白质含量、净光合速率、生物量和产量。作物收获后,测定石灰土的质量含水量、容重、pH值、有机碳含量、养分含量和有效态养分含量。 主要结果： 1.不同用量蔗渣炭对棕色石灰土和红色石灰土理化性质的影响。随着B1施加量的增加,两种石灰土容重呈现显著(P0.05)降低的趋势,pH值变化各不相同,红色石灰土pH值呈上升趋势,而棕色石灰土pH值呈下降趋势。两种石灰土质量含水量、有机质、全氮、全钾、有效磷和有效钾含量均随着B1施加量的增加而增加,而碱解氮含量随着B1施加量的增加而减小。全磷含量变化与土壤类型和种植的作物等密切相关。红色石灰土有机质、全氮、有效磷含量的增加幅度和容重的降低幅度大于棕色石灰土,而全钾、有效钾含量的增加幅度小于棕色石灰土。 2.蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土理化性质的影响。棕色石灰土容重随着B1和B2添加量的增加呈现显著(P0.05)降低的趋势。不同类型生物炭对棕色石灰土质量含水量和pH值的作用效果迥异。施加B1棕色石灰土质量含水量显著(P0.05)增加,pH值增加量较小甚至降低；而施加B2棕色石灰土质量含水量变化不明显,pH值却显著(P0.05)提高。棕色石灰土有机质、全氮、全钾、有效磷和有效钾含量均随着生物炭添加量增多而增大,而碱解氮随着生物炭添加量增多而降低,全磷含量变化与种植的作物有关。B1对棕色石灰土有机质、全氮、全钾、有效磷和有效钾含量的增加作用和对容重的减小作用大于B2,对碱解氮含量的减小作用小于B2。 3.生物炭对土壤理化性质的影响程度与作物种类密切相关。本研究中,种植大豆的石灰土pH值、全氮、有机质、有效磷、有效钾含量的增加幅度和容重的减小幅度均大于种植玉米的石灰土。种植大豆的棕色石灰土全磷含量均降低,而种植玉米的棕色石灰土全磷含量却升高。 4.棕色石灰土和红色石灰土施加蔗渣炭对作物生长的影响。大豆株高在大豆各生长期均随着B1添加量增多而增大；玉米株高在苗期受到抑制,拔节期后随着B1添加量的增加呈增高的趋势。成熟期,大豆的生物量随着B1添加量增多而增大；玉米的生物量变化不-。此外,生物炭对籽粒物质积累有明显的促进作用,使得大豆和玉米的产量均随着B1添加量增多而增大。红色石灰土中施用B1对作物生长的促进作用大于棕色石灰土。 5.蔗渣炭、竹炭对作物生长的影响。大豆株高在大豆各生长期均是先增加后减小；玉米株高在苗期受到抑制,随着玉米生长抑制作用消失,株高随着生物炭添加量的增加而增大。成熟期,大豆和玉米的生物量先增大后减小。此外,较低浓度的B1和B2促进作物籽粒进行物质积累,玉米和大豆的产量增大；但B1和B2施用量过高时,不利于作物籽粒进行干物质积累,导致玉米和大豆的产量降低。B1对作物生长的促进作用大于B2。 6.石灰土添加生物炭对作物生理特性均有一定的影响。大豆和玉米的叶片净光合速率均有不同程度的提高。作物叶片的营养生理中,作物叶绿素、可溶性总糖、可溶性蛋白质含量均有所提高。大豆叶绿素、可溶性总糖、可溶性蛋白质含量随着作物生长而减小；玉米叶绿素含量随着生长发育减小,而可溶性总糖和可溶性蛋白质含量在拔节期最大,抽穗期最小。
【关键词】：生物炭 石灰土 大豆 玉米 作物产量
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S153;S311
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 国内外研究进展11-13
• 1.1.1 生物炭的基本性质11-12
• 1.1.2 影响生物炭性质的制备条件12
• 1.1.3 生物炭对土壤理化性质的影响12-13
• 1.1.4 生物炭对植物生长的影响13
• 1.2 研究目的和意义13-15
• 第二章 研究内容与研究方法15-20
• 2.1 研究目的15
• 2.2 研究内容15
• 2.2.1 不同用量蔗渣炭对棕色石灰土和红色石灰土的改良15
• 2.2.2 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土的改良15
• 2.3 研究材料与方法15-18
• 2.3.1 试验场地15
• 2.3.2 试验材料15-16
• 2.3.3 盆栽试验设计16
• 2.3.4 取样安排16-17
• 2.3.5 指标的测定方法17-18
• 2.4 技术路线18-19
• 2.5 数据处理和分析19-20
• 第三章 石灰土理化性质和作物生长对蔗渣炭浓度梯度的响应20-38
• 3.1 石灰土理化性质对添加不同量蔗渣炭的响应20-27
• 3.1.1 添加不同量蔗渣炭石灰土容重的变化20-21
• 3.1.2 添加不同量蔗渣炭石灰土质量含水量的变化21-22
• 3.1.3 添加不同量蔗渣炭石灰土pH值的变化22-24
• 3.1.4 添加不同量蔗渣炭石灰土有机质的变化24-25
• 3.1.5 添加不同量蔗渣炭石灰土养分含量的变化25-26
• 3.1.6 添加不同量蔗渣炭石灰土有效态养分含量的变化26-27
• 3.2 作物生长对不同蔗渣炭添加量的响应27-36
• 3.2.1 添加不同量蔗渣炭作物株高的变化27-28
• 3.2.2 添加不同量蔗渣炭作物生物量的变化28-29
• 3.2.3 作物产量对不同蔗渣炭添加量的响应29-31
• 3.2.4 添加不同量蔗渣炭作物叶绿素含量的变化31-32
• 3.2.5 添加不同量蔗渣炭作物可溶性总糖含量的变化32-33
• 3.2.6 添加不同量蔗渣炭作物可溶性蛋白质的变化33-34
• 3.2.7 添加不同量蔗渣炭作物光合特征的变化34-36
• 3.3 本章小结36-38
• 第四章 蔗渣炭、竹炭对石灰土理化性质和作物生长的影响38-56
• 4.1 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土理化性质的影响38-45
• 4.1.1 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土容重的影响38-39
• 4.1.2 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土含水量的影响39-40
• 4.1.3 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土pH值的影响40-42
• 4.1.4 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土有机质的影响42-43
• 4.1.5 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土养分含量的影响43-44
• 4.1.6 蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土有效态养分的影响44-45
• 4.2 蔗渣炭、竹炭对作物生长的影响45-54
• 4.2.1 蔗渣炭、竹炭对作物株高的影响45-46
• 4.2.2 蔗渣炭、竹炭对作物生物量的影响46-47
• 4.2.3 蔗渣炭、竹炭对作物产量的影响47-49
• 4.2.4 蔗渣炭、竹炭对作物叶绿素含量的影响49
• 4.2.5 蔗渣炭、竹炭对作物可溶性总糖含量的影响49-50
• 4.2.6 蔗渣炭、竹炭对作物可溶性蛋白质的影响50-51
• 4.2.7 蔗渣炭、竹炭对作物光合作用的影响51-54
• 4.3 本章小结54-56
• 第五章 综合讨论56-60
• 5.1 生物炭对土壤理化性质的影响56-58
• 5.2 生物炭对植物生长的影响58-60
• 第六章 主要结论和展望60-63
• 6.1 结论60-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-71
• 研究生期间科研情况71-72
• 致谢72-73

【参考文献】

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1 张伟明;生物炭的理化性质及其在作物生产上的应用[D];沈阳农业大学;2012年

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