生物炭对旱作农田土壤团聚体碳氮分布的影响

发布时间：2020-11-16 22:12

　　 黄土高原旱作农业区光热土地资源丰富,增产潜力较大,但当地缺水低肥、土壤保水保肥力低,一定程度影响着当地农业的稳产高产及可持续发展。生物炭富碳、多孔、高比表面积、高生物与化学稳定性,但目前对生物炭对土壤质量改良方面的效果不一,这可能与生物炭性质和添加量、土壤类型以及作用时间等有关。因此,本研究基于输入生物炭田间定位试验,在施入生物炭一年后,通过定期分层采集(0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm)输入0 t·hm-2(CK)、10 t·hm-2(C1)、20 t·hm-2(C2)和30t·hm-2(C3)4个生物炭水平的田间定位试验的土壤样品,在室内利用湿筛法获得不同粒径(2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm和0.053 mm)的团聚体,测定土壤及各级团聚体中有机碳及全氮含量,并分析土壤总有机碳(TOC)与可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和易氧化态有机碳(ROOC)的含量的相关关系,分析生物炭对黄土高原旱作区农田土壤团聚体特征及碳、氮分布的影响及其年际间变化特征,为全面了解生物炭对旱作农田土壤质量改良方面的生态环境效应及其农业应用提供一定的科学依据。主要研究结果如下:1、生物炭对旱作农田土壤团聚特征的影响因生物炭施用量和试验的周期性而异。(1)生物炭显著降低2013年播前和收获时10~20 cm和20~30 cm土层中2mm粒级的水稳性团聚体的含量;但对其它粒级团聚体含量的影响不显著或无明显规律。(2)2014年播前和收获不同生物炭处理0~10 cm土层各粒级水稳性团聚体含量差异不显著;播前不同处理10~20 cm和20~30 cm土层2~0.25 mm和0.25~0.053 mm粒级团聚体含量表现为:C3、C2C1CK,收获时差异减小。(3)生物炭显著影响了2013年播前不同土层土壤团聚体的GMD、MWD和0.25mm粒级的水稳性大团聚体含量;对2013年收获、2014年播前和2014年收获各土层土壤团聚体的GMD影响不显著。随施用年限的延长,土壤中0.25 mm粒级的水稳性大团聚体的含量有增加趋势。2、生物炭可显著增加旱作农田不同粒级团聚体有机碳和全氮含量,但对不同粒级团聚体有机碳和团聚体全氮贡献率的影响表现出一定的时间和空间特征差异。(1)不同生物炭处理0~10 cm和10~20 cm土层不同粒级团聚体中有机碳的含量表现出较一致的规律性:C3、C2C1CK;但总体上却降低了其0.25 mm粒级团聚体有机碳的贡献率。(2)施用生物炭增加了各土层不同粒级团聚体全氮含量,表现为C3C2C1CK。总体上具有增加2~0.25 mm、0.25~0.053 mm和0.053 mm粒级团聚体全氮贡献率的趋势。3、生物炭增加黄土高原旱作农田不同土层土壤有机碳的含量,但对活性有机碳组分的影响趋势与试验周期有关。(1)总体上,生物炭增加黄土高原旱作农田不同土层土壤有机碳(TOC)的含量,且0~10 cm土层增加均显著。(2)2013年不同土层土壤中DOC、MBC和ROOC的含量随生物炭施用量的增加有升高的趋势,与TOC均呈极显著正相关关系;而2014年出现相反的作用效果。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S156
【部分图文】：

第四章 生物炭对旱作农田土壤有机碳及其组分的影响 29（3）土壤易氧化有机碳（Blair et al. 1995）：采用浓度为 333 mol·L-1KMnO4氧化法测定。稀释液采用紫外分光光度计（565 nm 波长）比色测定，按消耗 1 mmolKMnO4溶液相当于氧化 9 mg碳计算易氧化有机碳含量。（4）土壤微生物有机碳（Lehmann et al. 2011）：氯仿熏蒸-K2SO4浸提法，浸提液用 TOC测定。微生物生物量碳换算系数为 0.45。4.2 生物炭施用对土壤有机碳含量的影响

图 4-3 不同年份不同土层土壤微生物量碳含量Fig.4-3 Contens of MBC of different soil layers in different years土壤微生物量碳是土壤活性有机碳的的一部分，一般占土壤总有机碳的 1%~3%。本研究结果表明（图 4-3），总体来看，试验各土层土壤微生物量碳分布规律与可溶性有机碳基本一致，生物炭施用增加了 2013 年播前和收获期 0~30 cm 不同土层土壤微生物量碳的含量，降低了 2014 年播前和收获期其微生物量碳的含量。由 2013 年播前土

中可
【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 柳敏;宇万太;姜子绍;马强;;土壤活性有机碳[J];生态学杂志;2006年11期

本文编号：2886731