【摘要】：產(chǎn)糧大省黑龍江,位于中國東北松嫩平原中部,屬黑土區(qū)。但是,近年來隨著人們對黑土的過度開墾和利用,導致黑土有機質(zhì)退化,土質(zhì)下降。與此同時,由于黑龍江省農(nóng)作物秸稈資源豐富,就地焚燒秸稈現(xiàn)象頻發(fā),所以如何可持續(xù)利用黑土、資源化利用農(nóng)作物秸稈將是未來幾年內(nèi)黑龍江省改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的遠期目標。生物炭作為一種土壤改良劑能夠在改良土壤肥力的同時減少溫室氣體排放,這為黑土資源保護和遏制全球氣候變暖等提供了新的思路。但生物炭添加對土壤有機碳庫的影響機制尚不明確。本研究位于東北農(nóng)業(yè)大學大棚實驗基地,為盆栽實驗,供試作物為大豆,共設(shè)10個處理。以不同秸稈來源(包括玉米、小麥、水稻等)制備的生物炭為材料,設(shè)不同施用水平,質(zhì)量比分別為1%、5%、10%,于大豆生長的苗期、花期、結(jié)莢期、鼓粒期和成熟期取根際土,研究生物炭對大豆各個生育時期根際土壤碳庫相關(guān)組分及碳庫管理指數(shù)的影響,其研究結(jié)果可為土壤改良和減緩溫室氣體排放等提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。具體研究結(jié)果如下:(1)秸稈生物炭添加有助于大豆根際土有機質(zhì)含量的提升。與對照相比,高量(10%質(zhì)量比)、中量(5%質(zhì)量比)生物炭處理顯著增加大豆生長各生育時期根際土有機質(zhì)含量(p0.05),其中,中量生物炭處理顯著提高土壤有機質(zhì)含量32.5%,高量生物炭處理顯著提高幅度達38.1%。相同數(shù)量不同來源生物炭對土壤有機質(zhì)得到影響顯示,低量施用條件下生物炭對有機質(zhì)的影響與制備生物炭的秸稈來源相關(guān)性關(guān)系不大。(2)生物炭對大豆生長后期(包括結(jié)莢期、鼓粒期和成熟期)活性有機質(zhì)含量變化與生物炭的秸稈來源不相關(guān)。高量(10%質(zhì)量比)生物炭添加顯著促進土壤活性有機質(zhì)含量(p0.05),其對黑土活性有機質(zhì)的顯著促進作用體現(xiàn)在,大豆全生育期平均水平土壤的活性有機質(zhì)含量為1.35 mg/g-1.59 mg/g(平均1.45mg/g)。(3)生物炭數(shù)量增加可引起土壤微生物量碳含量呈現(xiàn)出增加趨勢,從大豆全生育時期平均水平上看,土壤微生物量碳含量提高幅度為16.7%-85.6%,但其對土壤微生物量碳含量的影響與大豆的生育時期的關(guān)系更為密切,與施用數(shù)量關(guān)系不大。同一施用數(shù)量不同來源生物炭對土壤微生物量碳的影響顯示,其變化與生物炭的秸稈來源不相關(guān)。(4)生物炭顯著促進土壤輕組有機質(zhì)含量,大豆根際土壤輕組有機質(zhì)含量隨生物炭施用數(shù)量增加呈增加趨勢,相同數(shù)量不同來源生物炭處理而言,輕組有機質(zhì)變化因生育時期不同略有變化,與生物炭的秸稈來源無顯著相關(guān)。(5)生物炭添加促進土壤碳庫管理指數(shù)的提高。低(1%質(zhì)量比)、中量(5%質(zhì)量比)不同源生物炭對土壤碳庫指數(shù)的影響與大豆生長時期有關(guān),高量(10%質(zhì)量比)小麥源生物炭較玉米、水稻生物炭更為顯著提高碳庫管理指數(shù)(p0.05),小麥源生物炭分別較玉米、水稻源生物炭影響的碳庫管理指數(shù)顯著提高60.1%、36.6%。(6)生物炭對土壤礦化過程中CO2排放的影響與培養(yǎng)時間有關(guān),培養(yǎng)20天時顯著促進CO2排放量,較對照增加78.6%-80.1%(p0.05)。但就不同玉米炭施用水平而言,隨培養(yǎng)時間的延長,CO2排放量呈降低的趨勢,短期生物炭土壤添加對土壤CO2呼吸影響不大。
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【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S156.2

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陳進斌;周嘉聰;林勇;;生物炭添加對土壤呼吸和有機碳含量的影響[J];廣西植物;2014年06期

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本文編號：2400856