【摘要】：黃土高原地區(qū)植被稀少,土壤結構性差,嚴重的水土流失與土壤肥力下降等問題嚴重影響該地區(qū)農作物產量。焚燒玉米、小麥等作物秸稈造成大量溫室氣體的排放,導致全球氣候變暖,極端天氣、氣候與氣象災害發(fā)生的頻率和強度不斷增大,對我國農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境造成了不可估量的損害。生物炭添加土壤在有效改良土壤性能和減少溫室氣體排放方面的潛力,有望為我國農作物秸稈廢棄物資源化提供一種新的方式,有效改善黃土高原地區(qū)土壤環(huán)境與人居環(huán)境。本文通過在試驗小區(qū)中添加鋸末和槐樹皮兩種類型生物炭,且分別添加1%、3%、5%三種不同的比例,通過定位試驗研究生物炭添加對半干旱區(qū)土壤物理性質和土壤持水特征的影響。研究結果表明,鋸末生物炭和槐樹皮生物炭添加處理均有效降低土壤容重,其中5%槐樹皮生物炭添加處理對土壤容重的降低效果最為顯著,達到7.83%。對于同一生物炭類型,添加比例越高土壤容重降低幅度越大;對于同一生物炭添加比例,不同類型的生物炭對土壤容重的影響存在顯著差異。鋸末生物炭和槐樹皮生物炭添加處理有效增加土壤田間持水量,其中5%槐樹皮生物炭添加處理對土壤田間持水量的增加效果最為顯著,達到19.38%。對于同一生物炭類型,生物炭添加比例越高土壤田間持水量增加幅度越大。鋸末生物炭和槐樹皮生物炭添加處理均有效降低土壤飽和導水率,其中5%槐樹皮生物炭添加處理對土壤飽和導水率的降低效果最為顯著,達到32.17%。對于同一生物炭類型,添加比例越大飽和導水率的降低幅度越大。土壤的含水量垂直分布受降水在土壤中入滲深度及大氣蒸發(fā)的共同影響,在0-30厘米深度范圍內,隨著土壤深度加深,各處理土壤含水量增加,至30厘米處達最大值。鋸末生物炭和槐樹皮生物炭處理處理均能不同程度有效改善土壤持水能力。兩種生物炭處理的土壤滯留含水率和土壤飽和含水率與對照組相比均有一定程度的增加,說明生物炭的添加一定程度上改善了土壤的持水性能。利用Philip入滲模型擬合的決定系數在0.992-0.996,擬合效果較好,說明此模型適合對添加生物炭的土壤水分入滲過程進行模擬。鋸末生物炭添加處理對土壤表層溫度變化有明顯的平抑的作用,通過對比鋸末生物炭添加處理與對照組的表層土壤溫度,發(fā)現5%鋸末生物炭處理對土壤表層溫度變化產生了顯著的削峰填谷作用,同時通過對比鋸末生物炭添加處理與對照組的表層土壤含水量,發(fā)現鋸末生物炭添加處理對表層土壤含水量產生一定程度的影響,但影響并非正相關關系。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S156

【參考文獻】

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本文編號：2746399