【摘要】：生物炭是在缺氧或厭氧條件下,經(jīng)高溫裂解產(chǎn)生的一種木炭。近年來在改良土壤、減緩全球溫室效應(yīng)、修復(fù)土壤重金屬污染等方面表現(xiàn)出很大潛能,成為環(huán)境科學(xué)與工程方面科學(xué)家的研究熱點(diǎn)。生物炭還田還可以促進(jìn)植物生長、增大土壤水溶性有機(jī)碳含量。生物炭的制備過程不精密,它的制造過程會(huì)濃縮重金屬,產(chǎn)生多環(huán)芳烴等有毒性有機(jī)物,附著在生物炭進(jìn)入農(nóng)田土壤中。因此較高濃度的生物炭可能造成作物的減產(chǎn)和土壤污染。生物炭的施入能提高土壤DOC含量,促進(jìn)土壤污染物的解吸,被生物炭吸附的污染物可能帶入水體,造成更大的污染。生物炭短期內(nèi)在土壤中的作用明顯,但隨著時(shí)間推移,生物炭本身性質(zhì)可能改變,對(duì)土壤的正向效應(yīng)也可能發(fā)生改變。因此,通過探究生物炭的劑量-毒性效應(yīng),以及長期施用對(duì)土壤水溶性有機(jī)碳的影響,可以更好的為生物炭的農(nóng)田施用提供理論依據(jù)。本研究通過生物炭浸提液浸種、小麥盆栽試驗(yàn)和生物炭長期定位試驗(yàn),設(shè)置不同提取溫度和不同生物炭劑量,分析植物在不同時(shí)期的生長情況,如發(fā)芽率、葉綠素含量和MDA含量,以及不同時(shí)期土壤水溶性有機(jī)碳的含量、DOC的組分變化和熒光參數(shù)變化,得出以下結(jié)論:(1)兩種生物炭(果樹枝條和鋸末)浸提液中DOC濃度隨生物炭用量和溫度的增加而增大。不同的提取溫度下生物炭溶出物中DOM組分不同。溶出物的分子量受溫度和生物炭用量影響較小,整體表現(xiàn)為果樹枝條生物炭鋸末生物炭。果樹枝條和鋸末生物炭溶出物浸種后,兩種生物炭處理12 h前抑制小麥種子發(fā)芽,24 h后不再抑制。兩種生物炭溶出物均能促進(jìn)小麥芽長和根的生長。(2)添加生物炭后,小麥地上部分和根系生物量降低,葉片葉綠素濃度降低,MDA濃度升高,土壤DOC明顯增大,芳香化程度升高。種植0 d、30 d、44 d后土壤DOM的主要熒光組分有三種且相同:UVC類腐殖酸、土壤富里酸、類色氨酸。DOM主要以陸源和自生源為主,且腐殖程度低。高濃度生物炭提高了土壤可降解度。生物炭添加量越多,土壤顏色越深,土壤反射率越低。(3)添加生物炭后土壤細(xì)菌不同,在第1天生物炭含量越高,微生物群落數(shù)越小,第6天時(shí)不同生物炭濃度處理間,微生物菌落總數(shù)無明顯差別,但均低于對(duì)照處理。不同生物炭用量對(duì)微生物多樣性的影響不同,不同濃度處理間表現(xiàn)出明顯差異。3%生物炭提高了土壤微生物群落多樣性。(4)施用生物炭短期內(nèi)可增大土壤碳含量,但施用5年后,施用生物炭的土壤DOC含量與剛加入時(shí)相似。生物炭添加量越高,初始的土壤分子量越大,但不同年限間的分子量差異越小。土壤腐殖化程度不高。外源輸入為DOM的主要貢獻(xiàn)。加入生物炭后沒有出現(xiàn)新組分。土壤DOM的組分含量會(huì)隨著生物炭使用年限變化,但與對(duì)照相比,小分子物質(zhì)的減少緩慢。
【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】：2019
【分類號(hào)】：S512.11;S153.6

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5 袁s，

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