發(fā)布時間：2020-04-05 07:13

【摘要】：黃河三角洲的鹽堿地面積高達(dá)4.3×10~5 hm~2,而且還呈增長趨勢,是當(dāng)?shù)刂匾耐恋刭Y源。隨著人口增長和耕地減少矛盾日益尖銳,鹽堿地改良和持續(xù)利用已成為保障糧食安全、改善生態(tài)環(huán)境和提高人們生活質(zhì)量的重要途徑。濱海鹽堿土易板結(jié)、透水透氣性差、保水保肥能力弱等問題突出,嚴(yán)重限制了鹽堿作物的生產(chǎn)潛力,成為制約該區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。利用施入生物炭作為改良劑,可以改善濱海鹽堿土的化學(xué)、物理性質(zhì),使濱海鹽堿地得以改良。本文通過一維土柱和室內(nèi)一維瞬態(tài)導(dǎo)氣試驗,對不同生物炭添加量和不同粒徑生物炭對土壤入滲能力的影響;連續(xù)入滲和間歇入滲的對施用生物炭鹽堿土水鹽運移的對比;生物炭添加量對土壤蒸發(fā)能力的影響等方面進(jìn)行了分析和闡述,為改良濱海鹽堿地提供理論依據(jù)。主要的結(jié)論如下:(1)通過一維土柱入滲試驗,研究了不同生物炭添加量和不同生物炭粒徑對土壤入滲能力的影響。結(jié)果表明,1%、2%、5%、10%生物炭添加量處理均能提高土壤水分的入滲能力,并且隨著生物炭添加量的增多,入滲能力越強。生物炭添加促進(jìn)了濕潤鋒了運移距離,縮短了入滲歷時,與對照相比,入滲到土柱底部,5%、10%生物炭添加處理的入滲歷時分別縮短了18.46%、21.54%,增加了累積入滲量,在180min時,與對照相比,5%和10%生物炭添加處理的累積入滲量分別提高了15.80%和20.90%�！�0.25mm、0.25-1mm、1-2mm三種生物炭粒徑添加處理的1%和10%生物炭添加量處理均能促進(jìn)土壤的入滲能力,生物炭粒徑越小,入滲能力越強,可以促進(jìn)濕潤鋒的運移距離、縮短入滲歷時、增加土壤累積入滲量,比如在180min時,與CK相比,10%生物炭添加量的≤0.25mm、0.25-1mm、1-2mm三種粒徑累積入滲量分別提高了49.66%、44.72%、23.15%。通過濕潤鋒運移距離與時間的關(guān)系擬合,冪函數(shù)的擬合效果較好,擬合結(jié)果的R~2高于0.999。通過對累積入滲量與時間的關(guān)系用Philip、Kostiakov兩種入滲模型進(jìn)行擬合,Philip與Kostiakov入滲模型的擬合的決定系數(shù)都在0.99以上,通過進(jìn)一步對比擬合參數(shù),Philip入滲模型擬合效果更優(yōu)。(2)通過室內(nèi)土柱試驗,對比分析了生物炭添加下,連續(xù)入滲與間歇入滲對土壤水鹽運移的影響。結(jié)果表明,兩種入滲方式的1%和5%生物炭添加處理均能促進(jìn)土壤的水分運移,并且5%生物炭添加量處理的促進(jìn)作用更明顯。在生物炭添加量相同的條件下,間歇入滲的各土層的含水量比連續(xù)入滲的含水量高,5%生物炭添加量間歇入滲的含水率高于連續(xù)入滲13.06%~23.11%。連續(xù)入滲和間歇入滲對土壤鹽分的淋洗效果呈現(xiàn)出與對照相比,1%生物炭添加量處理的淋洗效果不好,5%生物炭添加量處理的淋洗效果比較好,能降低土壤中的鹽分。在生物炭添加量相同的條件下,間歇淋洗對0-40cm土層的淋洗效果優(yōu)于連續(xù)入滲,間歇入滲在耕層的鹽分比連續(xù)入滲的低,但間歇入滲將大量的鹽分累積到了土層底部,因此底部的鹽分含量為間歇入滲高于連續(xù)入滲。(3)通過土柱試驗,分析了不同生物炭添加量對潛水蒸發(fā)的影響。生物炭的添加可以在一定程度上抑制土壤水分的蒸發(fā),1%生物炭添加量處理能稍微抑制土壤水分的蒸發(fā),減少了累積蒸發(fā)量,5%生物炭添加處理與對照相比差異不顯著。生物炭的添加對土壤鹽分的表聚也有影響,通過對電導(dǎo)率的分析1%生物炭添加量處理使土壤鹽分的表聚現(xiàn)象加劇,5%生物炭添加量能減少土壤鹽分的表聚。(4)通過室內(nèi)一維瞬態(tài)導(dǎo)氣試驗,研究了不同生物炭添加量和生物炭粒徑對鹽堿土導(dǎo)氣率的影響。結(jié)果表明,鹽堿土導(dǎo)氣率隨生物炭添加量的增加而上升,10%生物炭添加處理的導(dǎo)氣率高于對照72.73%。中大粒徑生物炭對土壤透氣性改善效果非常顯著,能顯著提高土壤的透氣性。不同生物炭添加量、不同生物炭粒徑與導(dǎo)氣率之間均存在顯著的指數(shù)函數(shù)關(guān)系。
【圖文】：

506065圖 3.8 間歇入滲后土壤剖面各土層電導(dǎo)率了進(jìn)一步說明，間歇入滲后剖面各土層的鹽分分布，我們在取土后測定量如圖 3.9 所示，，從圖中可以看出，由于土壤水分的淋洗作用，隨著土加深，土壤中的含鹽量呈現(xiàn)遞增的趨勢的。除了 0-5cm 處的 C1 低于對其余土層的含鹽量均高于 CK，比如在耕層 15cm 處的 CK、C1 全鹽量分0k/kg、1.57k/kg，C1 高于對照 96.57%，在最底層（65cm）處，C1 高于.48%。除了 30cm 處的 C5 大于對照處理，其他土層的全鹽含量均小于對以表層土壤為例，CK 和 C5 的全鹽量分別為 2.17k/kg、0.73k/kg，C5 對理 66.55%。土層剖面各層的全鹽含量與電導(dǎo)率的規(guī)律性一致，說明生物能影響土壤鹽分的運動，1%生物炭添加處理可能對土壤淋洗的效果不生物炭添加處理能顯著地減少各土層剖面的全鹽含量。

魯東大學(xué)碩士學(xué)位論文為 C1㧐CK㧐C5，而在 40cm 到土柱底層的 SAR 值為對照 SAR 值最小，表明在上層土壤中，5%生物炭添加程度，而 1%生物炭添加處理加劇了土壤的鹽堿化，在添加會使 SAR 值變大，但是 SAR 的實際數(shù)值仍小于下層中 5%生物炭添加量處理 SAR 值的增加，會減少
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S156.4

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本文編號：2614717