生物炭对土壤钾素有效性及作物生长的影响

发布时间：2020-10-21 19:12

　　 生物炭是指由生物质在无氧或低氧环境下高温裂解得到的富含碳的有机物质,具有含碳量高、比表面积大和含有一定矿质元素等诸多优良特性。研究表明,生物炭能够提高土壤速效钾含量,促进作物对土壤钾素的吸收,但有关生物炭对土壤钾素有效性变化影响的研究较少。此外,生物炭在不同条件下对作物生物量或产量的效应存在不确定性。因此,本研究以小麦-玉米为供试作物,通过盆栽试验主要探讨了施加生物炭对两种土壤(黄棕壤和灰潮土)中不同形态钾素含量及作物吸钾量的影响,并利用田间试验研究了生物炭及其与化肥配施对灰潮土理化性质、微生物数量及小麦产量的影响。主要研究结果如下：1、盆栽试验中,生物炭施入黄棕壤和灰潮土后,和施用化学钾肥一样能提高小麦收获后土壤中的水溶性钾、交换性钾含量,且随着生物炭施用比例的增加而增加,但种植两季后,各生物炭处理的水溶性钾含量与CK处理相比已无显著差异,而交换性钾含量仍高于CK处理,其中施加2.5%生物炭时达到显著差异水平。就非交换性钾而言,施用1%、2.5%生物炭能显著提高灰潮土中的非交换性钾含量,但生物炭对黄棕壤非交换性钾含量的影响在两季作物后均未达到显著差异水平。2、盆栽试验中,两季作物根系和茎秆中的K+浓度有随生物炭添加比例增加而增加的趋势,但小麦籽粒中K+浓度未见显著变化。与CK处理相比,生物炭能显著提高灰潮土中小麦籽粒和玉米的生物量；而黄棕壤中,仅施用1%生物炭的处理在小麦季提高了小麦的籽粒和生物量,分别提高了5.2%和1.6%,其余施用生物炭的处理作物生物量未见提高,但两季作物的吸钾量均随生物炭添加比例的增加而增加。3、田间试验中,单施生物炭与CK处理相比,以及生物炭化肥配施与单施化肥处理相比,施用生物炭处理均能显著提高灰潮土的有机碳和速效钾含量,但对土壤容重、pH值、碱解氮、速效磷的影响不显著；施用生物炭后灰潮土中的细菌和放线菌数量增加且在越冬期达到显著差异水平,但真菌数量表现出一定的降低趋势。与CK处理相比,单施生物炭秸秆和籽粒干重分别增加6.8%和4.2%；与单施化肥处理相比,生物炭与化肥配施秸秆和籽粒干重分别提高4.4%和16.5%。小麦产量三要素的分析结果表明,小麦产量增加的原因可能也是来自于每穗粒数和千粒重的提高。
【学位单位】：中国科学院研究生院(武汉植物园)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S158.3
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 生物炭简介
        1.1.1 生物炭的起源与发展
        1.1.2 生物炭的特性
        1.1.3 生物炭在农业中的研究进展
    1.2 土壤钾素概况
        1.2.1 土壤钾素的形态及其有效性
        1.2.2 我国土壤钾素现状
    1.3 生物炭对土壤钾素有效性影响的研究进展
    1.4 研究内容与目的
2 添加生物炭对土壤钾素有效性的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验方案
        2.1.2 样品采集与分析
        2.1.3 数据处理与分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 生物炭对土壤pH值的影响
        2.2.2 生物炭对土壤不同形态钾素含量的影响
        2.2.3 生物炭对作物产量与生物量的影响
        2.2.4 生物炭对作物各器官K~+浓度及作物吸钾量的影响
    2.3 讨论
        2.3.1 生物炭对土壤pH值的影响
        2.3.2 生物炭对土壤中不同形态钾素含量的影响
        2.3.3 生物炭对作物产量和生物量的影响
        2.3.4 生物炭对作物各器官K~+浓度及作物吸钾量的影响
    2.4 小结
3 生物炭与化肥配施对灰潮土理化性质及作物生长的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验方案
        3.1.2 测定项目与方法
        3.1.3 数据处理与分析方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 生物炭对土壤理化性质的影响
        3.2.2 生物炭对作物生长的影响
        3.2.3 生物炭对土壤微生物数量的影响
    3.3 讨论
        3.3.1 生物炭对土壤理化性质的影响
        3.3.2 生物炭对作物生长的影响
        3.3.3 生物炭对土壤微生物数量的影响
    3.4 小结
4 结论与展望
    4.1 研究结论
    4.2 研究展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张忠河;林振衡;付娅琦;王宏海;康全德;尤希凤;;生物炭在农业上的应用[J];安徽农业科学;2010年22期

2 何绪生;耿增超;佘雕;张保健;高海英;;生物炭生产与农用的意义及国内外动态[J];农业工程学报;2011年02期

3 何绪生;张树清;佘雕;耿增超;高海英;;生物炭对土壤肥料的作用及未来研究[J];中国农学通报;2011年15期

4 谢祖彬;刘琦;许燕萍;朱春悟;;生物炭研究进展及其研究方向[J];土壤;2011年06期

5 杨放;李心清;王兵;程建中;;生物炭在农业增产和污染治理中的应用[J];地球与环境;2012年01期

6 张千丰;王光华;;生物炭理化性质及对土壤改良效果的研究进展[J];土壤与作物;2012年04期

7 陈温福;张伟明;孟军;;农用生物炭研究进展与前景[J];中国农业科学;2013年16期

8 张伟;;生物炭创造“技术土壤”[J];农业知识;2013年23期

9 张晗芝;黄云;刘钢;许燕萍;刘金山;卑其诚;蔺兴武;朱建国;谢祖彬;;生物炭对玉米苗期生长、养分吸收及土壤化学性状的影响[J];生态环境学报;2010年11期

10 姜玉萍;杨晓峰;张兆辉;陈春宏;王良军;;生物炭对土壤环境及作物生长影响的研究进展[J];浙江农业学报;2013年02期

相关博士学位论文 前10条

1 鄂洋;生物炭表面有机小分子及其活性研究[D];沈阳农业大学;2015年

2 张杰;秸秆、木质素及生物炭对土壤有机碳氮和微生物多样性的影响[D];中国农业科学院;2015年

3 孙大荃;生物炭碳源驱动土壤微生物区系代谢作用研究[D];沈阳农业大学;2015年

4 吴洁;不同秸秆还田方式与秸秆生物炭施用对农田温室气体排放和土壤固碳的影响[D];南京农业大学;2014年

5 谢淘;生物炭的特性分析及其在黄水资源化中的应用[D];清华大学;2015年

6 刘宁;生物炭的理化性质及其在农业中应用的基础研究[D];沈阳农业大学;2014年

7 NGUYEN THI HUONG;生物质炭对西北地区土壤质量及作物产量的影响[D];西北农林科技大学;2016年

8 江琳琳;生物炭对土壤微生物多样性和群落结构的影响[D];沈阳农业大学;2016年

9 程效义;生物炭还田对棕壤氮素利用及玉米生长的影响[D];沈阳农业大学;2016年

10 宗海英;花生壳生物炭对中国北方酸化土壤硝化过程的作用机制研究[D];中国海洋大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 李靖;不同源生物炭的理化性质及其对双酚A和磺胺甲噁唑的吸附[D];昆明理工大学;2013年

2 李昌见;生物炭对砂壤土理化性质及番茄生长性状的影响及其关键应用技术研究[D];内蒙古农业大学;2015年

3 梁桓;影响生物炭基氮肥氮素释放因素的研究[D];内蒙古农业大学;2015年

4 武玉;生物炭对土壤中磷的形态转化以及有效性的影响[D];中国科学院烟台海岸带研究所;2015年

5 李阳;生物炭输入对纳帕海青稞生长与土壤微生物生态学特征的影响[D];昆明理工大学;2015年

6 邱志腾;生物炭对红壤的降酸效果与毛豆生长的影响[D];浙江大学;2015年

7 吴晶;生物炭精控制备方法的研究[D];沈阳农业大学;2015年

8 盖霞普;生物炭对土壤氮素固持转化影响的模拟研究[D];中国农业科学院;2015年

9 王丽丽;不同生物炭对铅锌矿尾矿重金属污染土壤修复效果的研究[D];浙江大学;2015年

10 于志红;锰氧化物—生物炭复合材料对砷的生物有效性的影响[D];中国农业科学院;2015年

本文编号：2850492