生物質(zhì)炭對土地整治區(qū)土壤物理特性的改良效應(yīng)
發(fā)布時(shí)間：2021-02-12 09:06
為改善土地整治區(qū)土壤物理?xiàng)l件,以生物質(zhì)炭為改良材料,探討了生物質(zhì)炭對土地整治區(qū)土壤物理特性的改良效應(yīng)。通過大田試驗(yàn),設(shè)置了5個(gè)處理,生物炭添加量分別為0、7.5、15、30和45 t·hm-2,分析了施用生物質(zhì)炭對土壤容重、飽和導(dǎo)水率、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、土壤持水性等指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:（1）與CK相比,生物質(zhì)炭可使土壤容重降低1.67%～8.19%,30 t·hm-2以上處理與CK差異達(dá)顯著水平;（2）生物質(zhì)炭可以提高>0.25～0.5 mm粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體比例,但對>5 mm粒徑的大團(tuán)聚體占比具有降低作用,使得平均質(zhì)量直徑（MWD）有下降趨勢;（3）生物質(zhì)炭通過調(diào)節(jié)土壤的釋水規(guī)律提高了土壤保水性能,進(jìn)而顯著提高土層儲水量,但高劑量的生物質(zhì)炭施用對萎蔫點(diǎn)含水量僅有小幅提高作用。因此,建議將土地整治區(qū)的生物質(zhì)炭用量控制在15 t·hm-2左右。
【文章來源】：生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,36(12)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
生物質(zhì)炭對容水度的影響
生物質(zhì)炭對土壤持水性在不同吸力條件下的影響方式和程度不一,在低吸力條件下影響程度差異未達(dá)顯著水平,但提高生物質(zhì)用量可增加土壤的釋水性,這主要與生物質(zhì)炭大幅提高土壤通氣孔隙,提高土壤導(dǎo)水性有關(guān);當(dāng)吸力達(dá)到0.3×105 Pa以上時(shí),生物質(zhì)炭可通過調(diào)節(jié)土壤的釋水性能來提高土壤田間持水量,這與普遍的研究結(jié)論相一致[44-45]。田間持水量的提高主要與生物質(zhì)炭改變土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)組成、提高毛管孔隙度有關(guān)[33],且生物質(zhì)炭發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了其對水分的吸持力,這也是田間持水量提高的另一主要因素[46]。同時(shí),OMONDI等[47]整理已發(fā)表的數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭可有效提高土壤保水能力,有效水庫容平均增幅達(dá)到15.0%,且隨著生物質(zhì)炭用量的提高而增大,當(dāng)用量高于80 t·hm-2時(shí)增加幅度可達(dá)24.9%,筆者研究中生物質(zhì)碳最高用量45 t·hm-2的提高幅度僅為6.92%,這可能與生物質(zhì)炭物料差異及區(qū)域土壤屬性有關(guān)。同時(shí),生物質(zhì)炭對土壤持水性能的提高作用明顯反饋到田間土層儲水量上。根據(jù)為期2 a的實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),生物質(zhì)炭對土層儲水量有明顯提高作用,用量達(dá)30 t·hm-2以上可顯著提高6%左右的土層儲水量(圖2),說明施用生物質(zhì)炭有利于土地整治區(qū)土壤持水性和供水性的提高。然而,在土地整治區(qū),生物質(zhì)炭雖對土壤萎蔫點(diǎn)含水量的影響較小,但隨著施用量的上升其具有先下降后上升的趨勢,這與ABEL等[48]和CORNELISSEN等[49]提出的生物質(zhì)炭或多或少可提高土壤萎蔫點(diǎn)含水量的論點(diǎn)相一致。這主要是因?yàn)樯镔|(zhì)炭促進(jìn)了土壤微團(tuán)聚體團(tuán)聚成小團(tuán)聚體,降低了土壤非活性孔隙度,在一定范圍內(nèi)施用可降低土壤萎蔫點(diǎn)含水量,但當(dāng)用量增大到一定程度時(shí),生物質(zhì)炭本身具有強(qiáng)大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),使得水分的吸持能力增強(qiáng)[50],掩蓋了通過調(diào)節(jié)不同土壤團(tuán)聚體等級分布而降低土壤萎蔫點(diǎn)含水量的正效應(yīng)。土壤萎蔫點(diǎn)含水量是作物吸收水分的下限,土壤萎蔫點(diǎn)含水量的提高不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),所以在土地整治過程中控制生物質(zhì)炭用量有一定實(shí)際意義,可將施用量控制在15 t·hm-2左右。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用MatLab確定土壤水分特征曲線參數(shù)[J]. 彭建平,邵愛軍. 土壤. 2007(03)
碩士論文
[1]生物質(zhì)炭對崇明東灘土壤性質(zhì)和植物生長的影響試驗(yàn)研究[D]. 李程.華東師范大學(xué) 2015
本文編號：3030607
【文章來源】：生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,36(12)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
生物質(zhì)炭對容水度的影響
生物質(zhì)炭對土壤持水性在不同吸力條件下的影響方式和程度不一,在低吸力條件下影響程度差異未達(dá)顯著水平,但提高生物質(zhì)用量可增加土壤的釋水性,這主要與生物質(zhì)炭大幅提高土壤通氣孔隙,提高土壤導(dǎo)水性有關(guān);當(dāng)吸力達(dá)到0.3×105 Pa以上時(shí),生物質(zhì)炭可通過調(diào)節(jié)土壤的釋水性能來提高土壤田間持水量,這與普遍的研究結(jié)論相一致[44-45]。田間持水量的提高主要與生物質(zhì)炭改變土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)組成、提高毛管孔隙度有關(guān)[33],且生物質(zhì)炭發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了其對水分的吸持力,這也是田間持水量提高的另一主要因素[46]。同時(shí),OMONDI等[47]整理已發(fā)表的數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭可有效提高土壤保水能力,有效水庫容平均增幅達(dá)到15.0%,且隨著生物質(zhì)炭用量的提高而增大,當(dāng)用量高于80 t·hm-2時(shí)增加幅度可達(dá)24.9%,筆者研究中生物質(zhì)碳最高用量45 t·hm-2的提高幅度僅為6.92%,這可能與生物質(zhì)炭物料差異及區(qū)域土壤屬性有關(guān)。同時(shí),生物質(zhì)炭對土壤持水性能的提高作用明顯反饋到田間土層儲水量上。根據(jù)為期2 a的實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),生物質(zhì)炭對土層儲水量有明顯提高作用,用量達(dá)30 t·hm-2以上可顯著提高6%左右的土層儲水量(圖2),說明施用生物質(zhì)炭有利于土地整治區(qū)土壤持水性和供水性的提高。然而,在土地整治區(qū),生物質(zhì)炭雖對土壤萎蔫點(diǎn)含水量的影響較小,但隨著施用量的上升其具有先下降后上升的趨勢,這與ABEL等[48]和CORNELISSEN等[49]提出的生物質(zhì)炭或多或少可提高土壤萎蔫點(diǎn)含水量的論點(diǎn)相一致。這主要是因?yàn)樯镔|(zhì)炭促進(jìn)了土壤微團(tuán)聚體團(tuán)聚成小團(tuán)聚體,降低了土壤非活性孔隙度,在一定范圍內(nèi)施用可降低土壤萎蔫點(diǎn)含水量,但當(dāng)用量增大到一定程度時(shí),生物質(zhì)炭本身具有強(qiáng)大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),使得水分的吸持能力增強(qiáng)[50],掩蓋了通過調(diào)節(jié)不同土壤團(tuán)聚體等級分布而降低土壤萎蔫點(diǎn)含水量的正效應(yīng)。土壤萎蔫點(diǎn)含水量是作物吸收水分的下限,土壤萎蔫點(diǎn)含水量的提高不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),所以在土地整治過程中控制生物質(zhì)炭用量有一定實(shí)際意義,可將施用量控制在15 t·hm-2左右。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用MatLab確定土壤水分特征曲線參數(shù)[J]. 彭建平,邵愛軍. 土壤. 2007(03)
碩士論文
[1]生物質(zhì)炭對崇明東灘土壤性質(zhì)和植物生長的影響試驗(yàn)研究[D]. 李程.華東師范大學(xué) 2015
本文編號：3030607
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