發(fā)布時間：2020-04-17 07:15

【摘要】：土壤鹽堿化是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個重要影響因素,目前內(nèi)蒙古地區(qū)土壤鹽堿化問題突出,導(dǎo)致了土壤板結(jié)、土地貧瘠、糧食產(chǎn)量低下,嚴(yán)重制約內(nèi)蒙古地區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此,對當(dāng)?shù)佧}堿土進行改良具有重要意義。本文以玉米秸稈、胡麻秸稈生物炭和環(huán)保酵素為原料,采用室內(nèi)土壤培養(yǎng)試驗研究其對鹽堿土的改良效果。通過對生物炭理化性質(zhì)分析、生物炭和環(huán)保酵素單施、配施對鹽堿土壤理化性質(zhì)的影響分析,及其對生菜生物量的影響分析,確定生物炭和環(huán)保酵素對鹽堿土改良的可行性分析及最佳改良方案的確定。同時,通過相關(guān)性分析和主成分分析探討鹽堿化土壤鹽堿指標(biāo)與肥力指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性以及兩者聯(lián)合配施的互補增效作用,論文主要研究結(jié)果如下:生物炭施入土壤后,對降低土壤pH和堿化度(ESP),4%的玉米生物炭BS_2和4%的胡麻生物炭BF_2處理改良效果無顯著性差異;對土壤水溶性有機碳(DOC)有顯著改良效果,且BS_2對土壤降低效果優(yōu)于BF_2,降幅達(dá)62.50%;添加不同材料制備的生物炭后鹽堿土壤中有機質(zhì)、有效磷和速效鉀含量具有相同的變化趨勢,土壤中養(yǎng)分含量增加幅度明顯,以4%的胡麻生物炭BF_2的改良效果最好,有機質(zhì)、速效鉀和有效磷平均比對照分別增加了63.40%、50.45%和68.91%;與環(huán)保酵素GE相比,加入生物炭對鹽堿土壤的陽離子交換量提高幅度大,最高增加到27.64 cmol_·kg~(-1),達(dá)到了很好的固肥保肥水平。而隨著培養(yǎng)時間的增加,環(huán)保酵素表現(xiàn)出更好降低土壤鹽堿化指標(biāo)的作用,其中GE_1處理的土壤pH、ESP值、電導(dǎo)率(EC)和交換性Na~+含量,最高降幅分別達(dá)17.51%、41.43%、42.50%和26.67%,其效果比生物炭顯著(P0.05),對土壤養(yǎng)分含量也有一定程度的提高,其中水溶性有機碳含量也有提高。試驗還發(fā)現(xiàn)生物炭和環(huán)保酵素的配施對土壤pH值、EC值、DOC值、ESP值改良效果更明顯,且顯著降低了土壤Mg~(2+)和SO_4~(2-)兩種鹽分離子的含量,降幅分別達(dá)33.08%和43.30%,增加了鹽分K~+和Ca~(2+)含量,增加了25.14%和17.79%。室內(nèi)盆栽試驗表明生物炭和環(huán)保酵素配施對生菜生長具有促進作用,生菜的平均株高增幅達(dá)31.37%~31.86%,優(yōu)于單施效果。相關(guān)性分析和主成分分析表明生物炭和環(huán)保酵素對鹽堿土的改良都具有可行性,同時將兩者配施可以互補增效,更好的改良鹽堿土。本研究結(jié)果為生物廢棄物的資源化利用和內(nèi)蒙古地區(qū)鹽堿化土壤的改良提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

- 14 -圖 3.1 BS 和 BF 的 SEM 圖像由圖 3.1 所示，胡麻秸稈在碳化前可以較清晰的看到薄壁組織和維管束等組織碳化后，一部分原有生物質(zhì)易揮發(fā)、不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在碳化過程中熱解消失，留下非晰的炭架結(jié)構(gòu)，這種多微孔結(jié)構(gòu)對提高胡麻秸稈生物炭表面積及吸附力都會產(chǎn)生影響；玉米秸稈在碳化前表面結(jié)構(gòu)較雜亂，炭架結(jié)構(gòu)不太清晰，而在碳化后表現(xiàn)顯清晰的主體炭架結(jié)構(gòu)，孔隙結(jié)構(gòu)十分豐富；總體上看，生物炭在碳化后，原有結(jié)構(gòu)均得到了完整保留，，且在碳化以后所形成的炭架結(jié)構(gòu)更為清晰、明顯，同時豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)特征，對生物炭應(yīng)用具有重要實際意義。

圖 3.2 BS 和 BF 的 FTIR 譜圖結(jié)1）從對生物質(zhì)炭化前后的微觀結(jié)構(gòu)掃描來看，生物質(zhì)原有骨架結(jié)較為完好的保留。炭化后具有明顯、清晰的多微孔炭架結(jié)構(gòu)，生物隙結(jié)構(gòu)，使其具備了比表面積大、吸附力強等特性，施入土壤后生隙結(jié)構(gòu)可以帶走更多交換性 Na+，且生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)降低水分壤對溶液中移動性很強和容易淋失養(yǎng)分元素的吸附能力，具有一定善土壤持水能力改善土壤結(jié)構(gòu)。2）玉米秸稈、胡麻秸稈經(jīng)過低溫?zé)峤庵苽涞纳锾看嬖诖罅康挠蠴H 和-OH 等含氧活性基團。豐富的官能團在堿性條件下帶有負(fù)電陽離子基團，是很好的陽離子吸附劑，使土壤堿化度降低。3）兩種生物炭均含有對作物生長有利的一些礦質(zhì)元素，碳含量相
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S156.4

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本文編號：2630606