生物炭与褐球固氮菌对滨海盐碱土的联合改良作用及机制

发布时间：2021-07-27 06:31

　　土壤盐碱化已成为制约滨海地区土地利用效率和农业生产发展的主要因素之一。生物炭与微生物的联合修复作用是一种经济、高效的土壤改良方法。本研究以外来入侵种加拿大一枝黄花为原料,制备并筛选对滨海盐碱土改良效果优异的生物炭,并探究其与褐球固氮菌的联合应用效果和作用机制,可为滨海盐碱土的绿色改良措施提供新思路和一定的科学依据。主要研究结论如下:对不同热解温度下的加拿大一枝黄花生物炭进行基本理化性质表征、安全性评估和发芽测试实验,筛选生物炭的最佳制备温度。结果表明,550℃以下热解制得的低温生物炭存在酚类、羧酸类等有毒化合物,对植物生长和土壤微生物活动存在负效应;550℃及以上热解制得的高温生物炭毒性作用不显著,对土壤理化性质和植物生长具有改善效果。通过盆栽实验,研究加拿大一枝黄花生物炭应用于盐碱土改良时的最优添加量。结果表明,当生物炭添加量为2.5%时,对土壤容重和保水保肥能力显著改善,有效缓解了土壤中过量可交换钠的胁迫,对植物生长和生产促进效果最显著。利用单因素实验和响应面优化分析,探究褐球固氮菌的最佳培养条件。结果表明,温度32.28℃、pH 6.82、转速261.86 rpm·min

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生物炭土壤改良剂的作用及机制[19]

2020华东师范大学硕士学位论文第一章绪论11的N元素，但生物炭中高C/N比和高含量可溶性磷的溶出有利于刺激土壤中氮素的固定，加快土壤系统中氮循环，促进可溶性氮含量的提升，并提高土壤微生物的固氮作用。固氮菌可利用生物炭中可溶性碳作为碳源，固定空气中的氮气分子，让植物得到大量氮肥。陈桥[66]通过耐盐碱固氮菌的筛选，并将其接种至滨海盐碱土进行改良试验，发现固氮菌能通过促进根际微生物群落结构的改变影响植物的生长。然而生物炭与固氮菌二者联合作用的实际效果及机制相关研究较少。因此，探究生物炭与固氮菌联合对土壤和植物生长的影响及其相互作用机制对土壤改良方法的开发和应用具有重要科学意义和理论支撑作用。图1-2生物炭与微生物相互作用的机制及其对土壤环境的影响[63]Figure1-2Mechanismsofbiochar-microbeinteractionsandtheenvironmentaleffects1.3研究内容本研究利用上海市临港新城环滴水湖河流沿岸泛滥的外来入侵种加拿大一枝黄花为原料制备生物炭，并将其原位应用于滨海盐碱土的改良。由于生物炭氮养分含量较少，不足以为植物生长提供充足的氮养分；而褐球固氮菌作为已广泛应用于绿色农业生产的微生物氮肥主要成分，喜碱性环境，能在盐碱土中大量存

技术路线图

【参考文献】：
期刊论文
[1]Plant growth-promoting rhizobacteria——alleviators of abiotic stresses in soil: A review[J]. Madhurankhi GOSWAMI,Suresh DEKA.  Pedosphere. 2020(01)
[2]海涂土壤结构改良对水稻叶绿素荧光参数和产量的影响[J]. 阿力木·阿布来提,姚怀柱,宋云飞,费远航,佘冬立.  应用生态学报. 2019(10)
[3]生物菌肥、秸秆炭对麦田土壤酶活性及小麦产量的影响[J]. 窦露,杨福田,谢英荷,李廷亮,李超,黄涛,柳玉凤,纪美娟.  应用与环境生物学报. 2019(04)
[4]微生物菌剂对人参红皮病的防治研究[J]. 刘强,和法明,王丽丽,韩士冬,崔艳荷,程菲,曹志强.  人参研究. 2019(04)
[5]加拿大一枝黄花生物炭对Cd2+的吸附特性及机理[J]. 汤嘉雯,陈金焕,王凯男,张秋卓.  农业环境科学学报. 2019(06)
[6]盐碱地改良研究现状及微生物菌肥应用分析[J]. 丁绍武,张鹏.  现代农业科技. 2019(07)
[7]改良剂与微生物菌剂联合施用对盐碱地土壤和耐盐植物的影响[J]. 汪立梅,桂丕,李化山,裴福云,王茜徵,江亚雄,叶宇轩.  江苏农业科学. 2018(17)
[8]互花米草生物炭的理化特性及其对镉的吸附效应[J]. 仇祯,周欣彤,韩卉,张秋卓.  农业环境科学学报. 2018(01)
[9]生物炭对土壤有机碳矿化的激发效应及其机理研究进展[J]. 陈颖,刘玉学,陈重军,吕豪豪,汪玉瑛,何莉莉,杨生茂.  应用生态学报. 2018(01)
[10]生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响[J]. 陈盈,张满利,刘宪平,代贵金,侯守贵.  作物杂志. 2016(03)

博士论文
[1]滨海盐碱土打孔灌沙技术及关键部件研究[D]. 张翼夫.中国农业大学 2017
[2]秸秆及其生物炭对农田土壤系统碳氮循环的影响[D]. 周阳雪.西北农林科技大学 2017
[3]微生物肥料在松嫩平原盐碱地造林中的应用研究[D]. 宋玉珍.东北林业大学 2009



本文编号：3305277