秸稈還田下土壤有機(jī)碳固持能力提升機(jī)制研究
本文選題:農(nóng)田土壤 切入點(diǎn):有機(jī)碳固持 出處:《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:目前,隨著國(guó)家大力推行秸稈還田,秸稈還田已成為增加土壤有機(jī)質(zhì),提高土壤肥力的重要途徑之一,但秸稈在腐解過(guò)程中相當(dāng)一部分碳以CO2形式釋放。如何使更多秸稈碳被固持于土壤中對(duì)于農(nóng)田土壤固碳減排具有重要意義。為此,本研究首先通過(guò)培養(yǎng)試驗(yàn)研究秸稈還田條件下有機(jī)碳損失機(jī)制,并通過(guò)一個(gè)培養(yǎng)試驗(yàn)研究在秸稈還田的條件下中微量元素對(duì)農(nóng)田土壤有機(jī)碳固持的影響,另外通過(guò)大田試驗(yàn)研究秸稈還田條件減氮施肥并配施生物炭對(duì)土壤有機(jī)碳提升的研究。主要結(jié)果如下:1.在秸稈還田條件下,土壤有機(jī)碳累積釋放量、激發(fā)效應(yīng)(PE)、微生物微生物量碳(MBC)均隨著土壤原有有機(jī)碳的增加而增加;秸稈的添加加速土壤有機(jī)碳的礦化;但秸稈添加降低了原有有機(jī)碳損失,隨著有機(jī)碳含量降低,土壤原有有機(jī)碳積累增加,秸稈殘留碳也增加。因此,在土壤有機(jī)碳含量較高的土壤上秸稈還田不利于土壤有機(jī)碳的固持。2.秸稈腐解過(guò)程中分別添加S(硫磺)、Fe(FeCl3·6H2O)和Zn(ZnSO4·7H2O)元素,均提高了微生物生物量碳(MBC)及土壤CO2-C礦化速率,52 d腐解培養(yǎng)結(jié)束后,CO2-C的累積礦化量顯著提高,但土壤有機(jī)碳含量并未顯著降低;3種元素中,添加Fe和Zn的處理提高了土壤惰性碳庫(kù)、惰性碳庫(kù)比例及土壤有機(jī)碳表觀平衡,有利于土壤有機(jī)碳固持,而添加S的處理卻降低了惰性有機(jī)碳比例及土壤有機(jī)碳表觀平衡,不利于有機(jī)碳固持。因此,在施N、P肥基礎(chǔ)上,秸稈還田添加S、Fe或Zn均能促進(jìn)土壤有機(jī)碳礦化進(jìn)程,但添加Fe或Zn可使更多有機(jī)碳固持于土壤中,S不利于土壤有機(jī)碳固持3.在秸稈還田條件下減氮施肥和配施生物炭對(duì)小麥籽粒和秸稈產(chǎn)量均無(wú)影響;減氮施肥降低了NO3--N、NH4+-N和TN含量,而生物炭的施用卻提高了這3種養(yǎng)分的含量;減氮施肥對(duì)有機(jī)碳及活性有機(jī)碳組分均無(wú)顯著影響,而施用生物炭不僅提高了有機(jī)碳儲(chǔ)量和土壤有機(jī)碳固持能力,而且還提高了活性有機(jī)碳組分?傊,在有機(jī)碳含量相對(duì)較高的土壤進(jìn)行秸稈還田不利于有機(jī)碳的固持,通過(guò)秸稈還田下添加微量元素(Fe或Zn)和生物炭均能提高土壤有機(jī)碳的固持。
[Abstract]:At present, the state vigorously with straw, straw has become increasing soil organic matter, one of the important ways to improve the soil fertility, but straw in composting process in a considerable part of the carbon release in the form of CO2. How to make more straw carbon is fixed in the soil for carbon sequestration in agricultural soil has important significance for. First of all, this study through culture experiment under straw incorporation of organic carbon loss mechanism, and through a culture experiment in the straw under the condition of trace elements on soil organic carbon sequestration effect, the other through the study of field experiments of straw treatments reduce nitrogen fertilization and fertilizer of biochar on Soil organic carbon research upgrade. The main results are as follows: 1. in the straw under the condition of soil organic carbon accumulation release, stimulating effect (PE), microbial biomass carbon (MBC) with the original soil The increase of organic carbon increased; straw added to accelerate the mineralization of soil organic carbon; but straw decreased by adding organic carbon loss, with the decrease of organic carbon content, soil organic carbon accumulation, straw residual carbon is increased. Therefore, the higher soil organic carbon content of the soil on the straw is not conducive to soil organic carbon the fixation of.2. straw decomposition process were added to S (sulfur), Fe (FeCl3 - 6H2O) and Zn (ZnSO4 - 7H2O) elements, increased the microbial biomass carbon (MBC) and soil CO2-C mineralization rate, 52 D decomposition after incubation, cumulative mineralization of CO2-C increased significantly, but the soil the organic carbon content did not decrease significantly; 3 elements, Fe and Zn added increased soil inert carbon, inert carbon ratio and soil organic carbon balance, is conducive to soil organic carbon sequestration, and the addition of S processing is lower than the inert organic carbon Cases and soil organic carbon balance, is not conducive to organic carbon sequestration. Therefore, the application of N, P fertilizer based on straw added S, Fe or Zn could promote soil organic carbon mineralization process, but Fe or Zn was added to make more organic carbon sequestration in soil, S is not conducive to soil organic carbon holding 3. in the straw under the condition of reducing nitrogen fertilizer and combined application of biochar on wheat straw and grain yield had no effect; less nitrogen fertilization decreased the NO3--N, NH4+-N and TN content, and the application of biochar has increased the content of the 3 kinds of nutrients; reduction had no significant effect on organic carbon and nitrogen fertilization active organic carbon fractions, and biochar can not only improve the organic carbon storage and soil organic carbon sequestration capacity, but also improve the activity of organic carbon fractions. In short, the straw in the relatively high organic carbon content of soil is not conducive to the retention of organic carbon, added by straw returning Trace elements (Fe or Zn) and biological carbon can improve the fixation of soil organic carbon.
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S153.6
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 楊麗霞,潘劍君;土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)模型的研究進(jìn)展(英文)[J];Journal of Forestry Research;2003年04期
2 周莉,李保國(guó),周廣勝;土壤有機(jī)碳的主導(dǎo)影響因子及其研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2005年01期
3 張國(guó)盛,黃高寶;農(nóng)田土壤有機(jī)碳固定潛力研究進(jìn)展[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2005年02期
4 彭文英;張科利;楊勤科;;退耕還林對(duì)黃土高原地區(qū)土壤有機(jī)碳影響預(yù)測(cè)[J];地域研究與開(kāi)發(fā);2006年03期
5 朱連奇;朱小立;李秀霞;;土壤有機(jī)碳研究進(jìn)展[J];河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期
6 邵月紅;潘劍君;許信旺;米高奇;;淺談土壤有機(jī)碳密度及儲(chǔ)量的估算方法[J];土壤通報(bào);2006年05期
7 趙鑫;宇萬(wàn)太;李建東;姜子紹;;不同經(jīng)營(yíng)管理?xiàng)l件下土壤有機(jī)碳及其組分研究進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2006年11期
8 于永強(qiáng);黃耀;張穩(wěn);孫文娟;;華東地區(qū)農(nóng)田土壤有機(jī)碳時(shí)空格局動(dòng)態(tài)模擬研究[J];地理與地理信息科學(xué);2007年01期
9 蘇艷華;黃耀;;濕地墾殖對(duì)土壤有機(jī)碳影響的模擬研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期
10 許信旺;潘根興;汪艷林;曹志宏;;中國(guó)農(nóng)田耕層土壤有機(jī)碳變化特征及控制因素[J];地理研究;2009年03期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 劉敏;;中國(guó)土壤有機(jī)碳研究綜述[A];第二屆中國(guó)林業(yè)學(xué)術(shù)大會(huì)——S10 林業(yè)與氣候變化論文集[C];2009年
2 盧茜;唐英平;高人;尹云鋒;馬紅亮;;溫度和土地利用變化對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響[A];中國(guó)地理學(xué)會(huì)百年慶典學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2009年
3 吳慶標(biāo);王效科;郭然;;土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性研究進(jìn)展[A];生態(tài)學(xué)與全面·協(xié)調(diào)·可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)第七屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)論文摘要薈萃[C];2004年
4 王百群;蘇以榮;吳金水;;應(yīng)用穩(wěn)定性碳同位素研究土壤有機(jī)碳的來(lái)源構(gòu)成[A];中國(guó)科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集——核科技、核應(yīng)用、核經(jīng)濟(jì)論壇[C];2005年
5 安靜;鄧波;韓建國(guó);楊富裕;;土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性影響因子的研究進(jìn)展[A];農(nóng)區(qū)草業(yè)論壇論文集[C];2008年
6 秦小光;寧波;殷志強(qiáng);穆燕;;末次間冰期以來(lái)渭南黃土地區(qū)土壤有機(jī)碳碳庫(kù)的演變[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆(2011年度)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2012年
7 周莉;周廣勝;;中國(guó)東北樣帶土壤有機(jī)碳對(duì)環(huán)境變化響應(yīng)的研究[A];推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新加快氣象事業(yè)發(fā)展——中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2004年年會(huì)論文集(下冊(cè))[C];2004年
8 李富山;韓貴琳;唐楊;吳起鑫;;喀斯特地區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳氮特征:以貴州普定為例[A];中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第14屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要專輯[C];2013年
9 邱海源;黃志偉;王憲;;區(qū)域土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳的影響[A];第三屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2005年
10 汪青;張平究;;退耕還濕對(duì)菜子湖濕地土壤有機(jī)碳組分與質(zhì)量的影響[A];自然地理學(xué)與生態(tài)安全學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2012年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條
1 步宣;全球循環(huán)與土壤有機(jī)碳[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2010年
2 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所 李珍素;人為因素影響土壤有機(jī)碳含量[N];農(nóng)資導(dǎo)報(bào);2006年
3 李云;中國(guó)耕作土壤固碳有潛力[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2009年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 魏守才;水土流失對(duì)黑土坡耕地土壤有機(jī)碳的影響[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2015年
2 尤孟陽(yáng);黑土母質(zhì)熟化過(guò)程中的土壤有機(jī)碳組分與結(jié)構(gòu)變化特征[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2015年
3 李慧;東北地區(qū)主要旱田土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化及固碳潛力估算研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年
4 范勝龍;農(nóng)用地分等中樣點(diǎn)布設(shè)對(duì)表征土壤有機(jī)碳空間變異的尺度效應(yīng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年
5 崔鴻俠;神農(nóng)架巴山冷杉林土壤有機(jī)碳及其影響因素研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2015年
6 李慧;東北地區(qū)主要旱田土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化及固碳潛力估算研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年
7 許信旺;不同尺度區(qū)域農(nóng)田土壤有機(jī)碳分布與變化[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年
8 徐華君;中天山北坡土壤有機(jī)碳空間分布規(guī)律研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2010年
9 王百群;黃土區(qū)侵蝕與干旱環(huán)境中土壤有機(jī)碳氮的變化與遷移[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2004年
10 王淑平;土壤有機(jī)碳和氮的分布及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(植物研究所);2003年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 肖林林;山地丘陵區(qū)耕地土壤有機(jī)碳密度空間變異特征分析及預(yù)測(cè)[D];西南大學(xué);2013年
2 蔚耀洲;溫度和水分對(duì)山西省地帶性土壤有機(jī)碳礦化的影響[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年
3 李悅;不同農(nóng)作管理措施對(duì)東北地區(qū)農(nóng)田土壤有機(jī)碳未來(lái)變化的模擬研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年
4 姜航;張廣才嶺西坡地形因子和保護(hù)機(jī)制對(duì)土壤有機(jī)碳積累的相對(duì)影響[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年
5 黃琳琦;森林土壤有機(jī)碳氮分布及礦化特征[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年
6 劉孝陽(yáng);復(fù)墾土壤有機(jī)碳空間插值及監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)優(yōu)化布局研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年
7 李雋婷;不同施肥和耕作方式對(duì)新修梯田土壤水分和碳氮磷動(dòng)態(tài)的影響[D];蘭州大學(xué);2015年
8 王蓮閣;溫度變化對(duì)土壤有機(jī)碳礦化及其動(dòng)力學(xué)特征的影響[D];西南大學(xué);2015年
9 賈會(huì)娟;西南丘陵區(qū)保護(hù)性耕作下旱作農(nóng)田土壤有機(jī)碳、氮相關(guān)組分的研究[D];西南大學(xué);2015年
10 張洋;浙江鳳陽(yáng)山不同林分土壤有機(jī)碳礦化研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年
,本文編號(hào):1648415
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/nykj/1648415.html