生物炭对盐碱化农田土壤微环境和大豆生长的影响
发布时间：2021-09-09 13:46
生物炭作为一种土壤改良剂越来越受到学界认可。当前,生物炭对土壤的改良研究主要以热带、亚热带、温带的酸性土壤为主要研究对象,而有关生物炭施用对苏打盐碱土壤理化特性、土壤微环境及对作物生长的研究报道相对较少。本研究以此为切入点,对生物炭在盐碱化土壤田间环境的应用效果进行研究,以期阐述生物炭施用对盐碱化土壤理化、营养指标、土壤微环境和大豆生长的影响,从而为生物炭在盐碱化土地农业生产上的应用提供参考依据。本研究在黑龙江八一农垦大学农学院试验基地进行,采用大田试验方式,生物炭按照0 t/hm2（B0）、32.5 t/hm2（B1）、65 t/hm2（B2）和130t/hm2（B3）（w/w）四个施用梯度一次性施入。分别测定土壤的物理指标、化学指标、营养指标、酶指标,植物的光合生理、生长发育和产量指标,并分别用传统稀释平板培养法、Biolog-ECO微平板法和Illumina Miseq测序技术研究土壤微生物的多样性变化。结果如下:施入生物炭显著降低了苏打盐碱土壤的容重,提高土壤的总孔隙度、土壤饱和持水量和田间...
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
生物炭处理对盐碱土渗透速率的影响
34图3-3生物炭处理与降雨对大豆不同时期盐碱土电导率的影响Fig.3-3EffectsofbiochartreatmentsandrainfallonECofalkalinesoilatdifferentgrowthstagesofsoybean3.2.2生物炭对大豆不同生长发育时期土壤pH的影响土壤pH是评价土壤的盐碱程度的重要指标之一，其在吸附解析、沉淀溶解、土壤氧化还原等过程起主导作用，是土地生产力和土壤肥力的决定因素之一。pH过高或过低都将直接影响土壤的化学反应。从表3-5可知，播种期数据表明，生物炭对土壤pH的影响不大或影响很小，处理间无显著差异。大豆始花期，B2和B3处理的pH显著高于B1和对照处理。从盛花期开始，随着雨季到来，降雨量（图3-3）的增加和大豆生长发育进程的推进，土壤的pH呈现随着生物炭施入量的增加而降低的趋势。其中，B3处理的pH在大豆盛花期、结荚期、成熟期分别较对照处理降低了0.16、0.13和0.24；而B1处理的pH在这三个时期与对照相比没有显著性变化。表3-5不同生物炭施入量对盐碱土壤pH的影响Table3-5EffectsofbiocharloadingratesonsoilpHofalkalinesoil处理treatments土壤pHSoilpH播种期breeding始花期EarlyBloom盛花期FullBloom结荚期Pod成熟期MaturityB08.25±0.05a8.29±0.06b8.18±0.04a8.14±0.04a8.25±0.03aB18.27±0.04a8.27±0.03b8.15±0.02a8.13±0.05ba8.23±0.02aB28.31±0.02a8.32±0.05a8.11±0.05b8.07±0.02b8.18±0.03bB38.30±0.09a8.44±0.06a8.02±0.06c8.01±0.04c8.01±0.05c
373.3.3生物炭处理对大豆不同生长发育时期土壤C/N的影响施用生物炭显著提高了盐碱土壤的有机碳和总氮含量，进而影响土壤的C/N。从表3-9可以看出，在大豆不同的生长发育期，生物炭处理下土壤C/N明显高于对照处理。B3处理的土壤C/N分别较对照处理提高了39%、27.8%、24.2%、27.9%和20.4%。生物炭施用提高了整个生育期土壤的C/N，土壤C/N随着生物炭施用量的增加有增加的趋势。表3-9生物炭施入量对大豆不同生育时期土壤C/N的影响Table3-9EffectsofbiocharloadingratesonsoilC/Natdifferentgrowthstagesofsoybean处理Treatments土壤C/NSoilC/N播种期Seeding始花期Earlybloom盛花期Fullbloom结荚期Pod成熟期MaturityB010.01±0.32d9.50±0.48d9.82±0.32c9.03±0.41c8.49±0.37dB111.61±0.33c10.61±0.24c10.36±0.32b10.69±0.23b8.65±0.42cB212.19±0.21b11.79±0.41b10.85±0.48b11.39±0.32a10.03±0.42bB313.90±0.44a12.14±0.36a12.19±0.27a11.55±0.27a10.22±0.38a3.3.4生物炭处理对大豆不同生长发育时期土壤NH4+-N和NO3--N含量的影响铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）是土壤中氮素的主要存在形态之一。NH4+-N是植物能直接吸收利用矿化N的重要组成部分，溶解度大呈还原态，易被土壤胶体吸附。施入生物炭对土壤NH4+-N含量的影响如图3-4所示。整体来看，各处理NH4+-N含量的最高值在生育前期。同一时间节点测得的数据表明，生物炭施入在一定程度上增加了盐碱土壤的NH4+-N含量，与未施入生物炭的空白对照处理相比，均存在显著性差异。图3-4生物炭处理对大豆不同生育时期土壤铵态氮含量的影响Fig.3-4EffectsofbiochartreatmentsonsoilNH4+-Ncontentatdifferentgrowthstagesofsoybean
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆生物炭还田应用及环境风险综述[J]. 刘笑生,陆海鹰,崔红标,胡友彪. 江苏农业科学. 2018(24)
[2]松嫩平原盐碱地玉米秸秆腐解规律试验研究[J]. 刘少东,汪春,姜薇,刘丹. 黑龙江农业科学. 2018(11)
[3]高蛋白大豆不同密度处理的叶面积指数、干物质积累分配及其与产量的关系[J]. 田艺心,高凤菊,曹鹏鹏,王乐政,华方静. 山东农业科学. 2018(08)
[4]生物炭对盐碱土壤理化性质、生物量及玉米苗期生长的影响[J]. 杨刚,周威宇. 江苏农业科学. 2017(16)
[5]不同秸秆混合生物炭对盐碱土壤养分及酶活性的影响[J]. 黄哲,曲世华,白岚,尚少鹏,李玉梅,张连科. 水土保持研究. 2017(04)
[6]酸化生物炭改良苏打盐碱土的效应[J]. 鲁新蕊,陈国双,李秀军. 沈阳农业大学学报. 2017(04)
[7]施用生物炭和聚丙烯酰胺对海涂围垦区盐碱土水力性质的影响[J]. 曹雨桐,佘冬立. 应用生态学报. 2017(11)
[8]大豆杂优豆1号及双亲的光合特性分析[J]. 王凤敏,刘兵强,黄志平,张磊,王静华,陈强,张孟臣,秦君,张丽亚,杨春燕. 植物遗传资源学报. 2017(04)
[9]秸秆生物炭对黏壤土入渗规律的影响[J]. 岑睿,屈忠义,孙贯芳,杨芳. 水土保持研究. 2016(06)
[10]滴灌大豆干物质积累、分配及产量分布特性研究[J]. 李思忠,章建新,李春艳,楚光红,唐长青. 中国农业大学学报. 2016(07)
硕士论文
[1]不同年代育成大豆品种物质形成和养分吸收规律的研究[D]. 孟田.沈阳农业大学 2016
[2]生物炭对土壤水盐运移的影响[D]. 许健.西北农林科技大学 2016
[3]生物炭对土壤微生物量及土壤酶的影响研究[D]. 黄剑.中国农业科学院 2012
[4]耐盐碱微生物的筛选及在盐碱土团聚体形成中的作用[D]. 刘彩霞.南京农业大学 2009
本文编号：3392203
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
生物炭处理对盐碱土渗透速率的影响
34图3-3生物炭处理与降雨对大豆不同时期盐碱土电导率的影响Fig.3-3EffectsofbiochartreatmentsandrainfallonECofalkalinesoilatdifferentgrowthstagesofsoybean3.2.2生物炭对大豆不同生长发育时期土壤pH的影响土壤pH是评价土壤的盐碱程度的重要指标之一，其在吸附解析、沉淀溶解、土壤氧化还原等过程起主导作用，是土地生产力和土壤肥力的决定因素之一。pH过高或过低都将直接影响土壤的化学反应。从表3-5可知，播种期数据表明，生物炭对土壤pH的影响不大或影响很小，处理间无显著差异。大豆始花期，B2和B3处理的pH显著高于B1和对照处理。从盛花期开始，随着雨季到来，降雨量（图3-3）的增加和大豆生长发育进程的推进，土壤的pH呈现随着生物炭施入量的增加而降低的趋势。其中，B3处理的pH在大豆盛花期、结荚期、成熟期分别较对照处理降低了0.16、0.13和0.24；而B1处理的pH在这三个时期与对照相比没有显著性变化。表3-5不同生物炭施入量对盐碱土壤pH的影响Table3-5EffectsofbiocharloadingratesonsoilpHofalkalinesoil处理treatments土壤pHSoilpH播种期breeding始花期EarlyBloom盛花期FullBloom结荚期Pod成熟期MaturityB08.25±0.05a8.29±0.06b8.18±0.04a8.14±0.04a8.25±0.03aB18.27±0.04a8.27±0.03b8.15±0.02a8.13±0.05ba8.23±0.02aB28.31±0.02a8.32±0.05a8.11±0.05b8.07±0.02b8.18±0.03bB38.30±0.09a8.44±0.06a8.02±0.06c8.01±0.04c8.01±0.05c
373.3.3生物炭处理对大豆不同生长发育时期土壤C/N的影响施用生物炭显著提高了盐碱土壤的有机碳和总氮含量，进而影响土壤的C/N。从表3-9可以看出，在大豆不同的生长发育期，生物炭处理下土壤C/N明显高于对照处理。B3处理的土壤C/N分别较对照处理提高了39%、27.8%、24.2%、27.9%和20.4%。生物炭施用提高了整个生育期土壤的C/N，土壤C/N随着生物炭施用量的增加有增加的趋势。表3-9生物炭施入量对大豆不同生育时期土壤C/N的影响Table3-9EffectsofbiocharloadingratesonsoilC/Natdifferentgrowthstagesofsoybean处理Treatments土壤C/NSoilC/N播种期Seeding始花期Earlybloom盛花期Fullbloom结荚期Pod成熟期MaturityB010.01±0.32d9.50±0.48d9.82±0.32c9.03±0.41c8.49±0.37dB111.61±0.33c10.61±0.24c10.36±0.32b10.69±0.23b8.65±0.42cB212.19±0.21b11.79±0.41b10.85±0.48b11.39±0.32a10.03±0.42bB313.90±0.44a12.14±0.36a12.19±0.27a11.55±0.27a10.22±0.38a3.3.4生物炭处理对大豆不同生长发育时期土壤NH4+-N和NO3--N含量的影响铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）是土壤中氮素的主要存在形态之一。NH4+-N是植物能直接吸收利用矿化N的重要组成部分，溶解度大呈还原态，易被土壤胶体吸附。施入生物炭对土壤NH4+-N含量的影响如图3-4所示。整体来看，各处理NH4+-N含量的最高值在生育前期。同一时间节点测得的数据表明，生物炭施入在一定程度上增加了盐碱土壤的NH4+-N含量，与未施入生物炭的空白对照处理相比，均存在显著性差异。图3-4生物炭处理对大豆不同生育时期土壤铵态氮含量的影响Fig.3-4EffectsofbiochartreatmentsonsoilNH4+-Ncontentatdifferentgrowthstagesofsoybean
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆生物炭还田应用及环境风险综述[J]. 刘笑生,陆海鹰,崔红标,胡友彪. 江苏农业科学. 2018(24)
[2]松嫩平原盐碱地玉米秸秆腐解规律试验研究[J]. 刘少东,汪春,姜薇,刘丹. 黑龙江农业科学. 2018(11)
[3]高蛋白大豆不同密度处理的叶面积指数、干物质积累分配及其与产量的关系[J]. 田艺心,高凤菊,曹鹏鹏,王乐政,华方静. 山东农业科学. 2018(08)
[4]生物炭对盐碱土壤理化性质、生物量及玉米苗期生长的影响[J]. 杨刚,周威宇. 江苏农业科学. 2017(16)
[5]不同秸秆混合生物炭对盐碱土壤养分及酶活性的影响[J]. 黄哲,曲世华,白岚,尚少鹏,李玉梅,张连科. 水土保持研究. 2017(04)
[6]酸化生物炭改良苏打盐碱土的效应[J]. 鲁新蕊,陈国双,李秀军. 沈阳农业大学学报. 2017(04)
[7]施用生物炭和聚丙烯酰胺对海涂围垦区盐碱土水力性质的影响[J]. 曹雨桐,佘冬立. 应用生态学报. 2017(11)
[8]大豆杂优豆1号及双亲的光合特性分析[J]. 王凤敏,刘兵强,黄志平,张磊,王静华,陈强,张孟臣,秦君,张丽亚,杨春燕. 植物遗传资源学报. 2017(04)
[9]秸秆生物炭对黏壤土入渗规律的影响[J]. 岑睿,屈忠义,孙贯芳,杨芳. 水土保持研究. 2016(06)
[10]滴灌大豆干物质积累、分配及产量分布特性研究[J]. 李思忠,章建新,李春艳,楚光红,唐长青. 中国农业大学学报. 2016(07)
硕士论文
[1]不同年代育成大豆品种物质形成和养分吸收规律的研究[D]. 孟田.沈阳农业大学 2016
[2]生物炭对土壤水盐运移的影响[D]. 许健.西北农林科技大学 2016
[3]生物炭对土壤微生物量及土壤酶的影响研究[D]. 黄剑.中国农业科学院 2012
[4]耐盐碱微生物的筛选及在盐碱土团聚体形成中的作用[D]. 刘彩霞.南京农业大学 2009
本文编号：3392203
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