【摘要】：在過去幾十年中,全球氣候變暖已成為一個重要問題。果皮經(jīng)常通過填埋,露天焚燒和堆肥方式進(jìn)行處理。由于填埋導(dǎo)致溫室氣體排放(CO_2,CH_4和N_2O),露天焚燒產(chǎn)生各種有毒化合物,堆肥過程也會導(dǎo)致空氣質(zhì)量差各種環(huán)境問題產(chǎn)生,使得果皮處理越來越不合理。因此,我們對比研究了果皮及其生物炭添加對黃土土壤溫室氣體(GHG)排放及土壤生化特性的影響。在培養(yǎng)和盆栽試驗中,選擇香蕉皮和橘子皮以和奶茶殘渣及其生物炭和化肥的共同施用應(yīng)用于對小麥生長,谷粒產(chǎn)量和根系性狀的研究。研究的主要結(jié)果和結(jié)論如下:1.在此研究中,研究了向土壤中添加橘子皮及其生物炭培養(yǎng)90天,對土壤溫室氣體排放(GHG),土壤生化特性及土壤酶活性的影響。本實驗共有五種不同添加水平的處理:無添加對照(CK),橘子皮1%(W1),橘子皮2%(W2),橘子皮生物炭1%(B1)和橘子皮生物炭2%(B2)。結(jié)果表明,與對照相比,B2、B1、W2和W1的N_2O累積排放量分別減少了59.2%,45.2%,20.6%和10.2%;W1、W2、B2和B2的CH_4累積排放量增加81.7%,84.4%,75.8%和74.9%。與橘子皮處理相比,B1和B2的CO_2累積排放量分別減少29.3%和43.5%。添加生物炭的處理隨著培養(yǎng)時間的增加,土壤pH值,SOC,硝態(tài)氮(NO_3~--N)和酶活性(脲酶和過氧化氫酶)顯著增加,而銨態(tài)氮(NH_4~+-N)和轉(zhuǎn)化酶活性未隨著時間的推移而出現(xiàn)這一趨勢。2.在此研究中,我們比較了研究了香蕉皮及其生物炭的添加對培養(yǎng)90天的土壤溫室氣體排放,土壤酶活性和土壤化學(xué)性質(zhì)的影響。本實驗共有五種不同添加水平的處理:無添加對照,香蕉皮1%(P1),香蕉皮2%(P2),香蕉皮生物炭1%(B1)和香蕉皮生物炭2%(B2)。結(jié)果表明,與對照相比生物炭添加顯著降低了N_2O累積排放量(37.1%-54.8%),而香蕉皮添加未顯著降低(1.3%-5.3%)N_2O累積排放量。隨著生物炭施用量的增加,土壤銨態(tài)氮(NH_4~+-N)和硝態(tài)氮(NO_3~--N)含量逐漸降低。與香蕉皮添加相比,B1和B2的CO_2累積排放量分別下降20.0%和24.0%。添加果皮的處理中CH_4累積排放量高于添加生物炭處理。生物炭添加顯著增加土壤酶(脲酶,轉(zhuǎn)化酶和堿性磷酸酶)活性。相反,香蕉皮的添加增加了土壤銨態(tài)氮,土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN),β-葡萄糖苷酶和脲酶活性。3.在此研究中,我們研究了果皮和奶茶殘渣及其生物炭對小麥生長,產(chǎn)量,根系性狀,土壤酶活性和營養(yǎng)狀況的影響。本實驗共有8個處理:無添加(CK),化肥(CF),香蕉皮生物炭1%(BB1+CF),香蕉皮生物炭2%(BB2+CF),橘子皮生物炭1%(OB1+CF),橘子皮生物炭2%(OB2+CF),奶茶殘渣生物炭1%(TB1+CF)和奶茶殘渣生物炭2%(TB2+CF)。結(jié)果表明,與其他處理相比,TB2+CF處理的葉綠素值,株高,籽粒產(chǎn)量和莖稈和根的干重均顯著增加。同樣對于TB2+CF處理,籽粒,莖稈和根中的營養(yǎng)成分含量較高:N(61.3,23.3和7.6 g kg~(-1)),P(9.2,10.4和8.3 g kg~(-1))和K(9.1,34.8和4.4 g kg~(-1))。與CK相比,TB2+CF處理的總根長(41.1%),表面積(56.5%),根體積(54.2%)和直徑(78.4%)最大,其次是BB2+CF,OB2+CF,TB1+CF,BB1+CF,OB1+CF和CF。然而,與TB+CF修正相比,BB+CF和OB+CF處理增加了β-葡萄糖苷酶和脫氫酶,但脲酶活性并未增加,而所有酶活性隨著生物炭添加量的增加而降低。4.本研究的目的是評估奶茶殘渣(TW)添加物與化學(xué)肥料(F)的應(yīng)用對于沙質(zhì)土壤和小麥生長的生化特性改善。處理包括:對照(T1),化學(xué)肥料(T2),TW 2.5%+F(T3),TW 5%+F(T4)和TW 10%+F(T5)。奶茶殘渣(TW)和化肥的配施,改善了沙土和小麥生長的生化特性。結(jié)果表明,所有處理均顯著提高了葉綠素(a和b)和類胡蘿卜素的含量,以及莖稈和根干生物量以及葉面積指數(shù)(LAI)。然而,在所有處理中T4處理的根系長度,根表面積,根體積和直徑最高。與對照相比,T4處理的N,P和K含量的較高,莖稈吸收量分別增加了68.9%,58.3%和57.1%,根系分別增加了65.7%,34.3%和47.4%。與對照相比,T5處理顯著降低了土壤pH值,提高了土壤酶活性,如脲酶(95.2%),β-葡萄糖苷酶(81.6%)和脫氫酶(97.2%),其次是T4,T3和T2。我們建議在野外條件下,研究香蕉和橘子皮生物炭,對于減少溫室氣體排放,減少環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題的影響。鼓勵利用田間試驗評估奶茶殘渣及其生物炭與化學(xué)肥料共同施用對植物生長,土壤生化特性的改善,并為農(nóng)民帶來經(jīng)濟(jì)效益。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S153;S154.4
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本文編號：2691903