牦牛糞便堆肥及其炭化產(chǎn)品改良沙化土壤的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-04-04 20:44
本研究選取紅原當(dāng)?shù)刈畛Ｒ姷年笈＜S便作為原料制備生物質(zhì)炭和好氧堆肥產(chǎn)品。通過向沙化土壤中添加牦牛糞生物質(zhì)炭和好氧堆肥產(chǎn)品,并輔以聚丙烯酰胺（PAM）,探討其對(duì)沙化土壤改良的特征,為炭肥混施應(yīng)用于沙化土壤改良提供了依據(jù)。本研究主要通過室內(nèi)土柱淋溶試驗(yàn)探究產(chǎn)品對(duì)沙化土壤養(yǎng)分淋溶的影響,盆栽試驗(yàn)探究產(chǎn)品對(duì)沙化土壤中植株品質(zhì)的影響。綜合兩個(gè)室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行野外田間試驗(yàn)探究產(chǎn)品在野外實(shí)際應(yīng)用的影響。（1）添加牦牛糞生物質(zhì)炭和牦牛糞堆肥土壤改良劑對(duì)土壤pH、總氮、堿解氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、總磷、有效磷、有機(jī)質(zhì)有顯著提高的效果。單施牦牛糞生物質(zhì)炭和單施牦牛糞堆肥均可提升土壤中的養(yǎng)分含量,但效果不全面,而炭肥混施并添加PAM可以有效降低外源養(yǎng)分的淋溶損失,又能提升土壤養(yǎng)分含量�！鶕�(jù)炭肥混施處理的結(jié)果,全氮淋溶率減少9.6%,總磷減少7.1%,有機(jī)質(zhì)減少10.0%。（2）炭肥混施可以促進(jìn)川西北沙化土壤植物的有效生長(zhǎng),增加生物量,提高干物質(zhì)量含量,降低植物的中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）,增加相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）,輔以PAM可以加大水土保持養(yǎng)分的能力,促進(jìn)植物的有效吸收,提高植物的品質(zhì)。...
【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖３．１高溫?zé)峤鉅t示意圖??Ｆｉｇ?３．１?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??
?．?３生物質(zhì)炭和堆肥制備及特性分析????Ｎ－??新鮮牛糞一＾??１?Ｉ?，?／＼?，?Ｉ??牦牛堆肥、；１，?１／１??）＼?ｒ??ｖ?ｙ＾Ｙ＼＼??＼?ｌ?ｌｌ??耗牛生物質(zhì)炭＾ｉ?ｉ??１１?ｆ??ｕ?１??Ｉ??Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ??５０００?４０００?３０００?２０００?１０００?０??圖３．３牦牛糞及其產(chǎn)物的ＦＴＩＲ圖譜??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．２?ＳＥＭ表征分析??圖３．４為牦牛糞及其炭化和堆肥產(chǎn)物的電鏡掃描圖片，從左至右依次為放大２００??倍，２０００倍，５０００倍的電鏡掃描圖。圖３．４可以看出，在２００倍鏡時(shí)，三種物質(zhì)的??相差不大，無(wú)論時(shí)哪一種物質(zhì)幾乎都沒有差別，只有牦牛糞堆肥相對(duì)來(lái)講更加緊密，??呈現(xiàn)小顆粒凝結(jié)的現(xiàn)象。而在２０００倍時(shí)可以看出，牦牛糞便和堆肥相對(duì)較為平滑，??比較有規(guī)整性，牦牛糞生物質(zhì)炭則相對(duì)比較沒有規(guī)律，表面凹凸不平，呈現(xiàn)絮狀以及??團(tuán)狀各種不平整的顆粒，可以看出有孔隙結(jié)構(gòu)，還有些邊緣鋒利的顆粒物質(zhì)存在其中。??在放大５０００倍時(shí)，可以清晰看出，相比于牦牛糞便和其堆肥材料，牦牛糞生物質(zhì)炭??的微觀表面展現(xiàn)出復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)論與大多數(shù)研究的結(jié)果基本一致［７９，８（）］，生??物質(zhì)經(jīng)過高溫裂解而使得自身物質(zhì)揮發(fā)，是孔隙結(jié)構(gòu)形成的主要原因。由于生物質(zhì)炭??在６００°Ｃ條件下自身的生物質(zhì)能充分熱解，存在其中的易揮發(fā)氣體己經(jīng)幾乎揮發(fā)完??畢，促進(jìn)孔隙結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜多樣化，發(fā)展的更為完善，因此這種復(fù)雜的孔隙結(jié)
于無(wú)序結(jié)構(gòu)，比表面積增??大，形成微孔結(jié)構(gòu)，由于微孔結(jié)構(gòu)的雜亂無(wú)章的排列，使得內(nèi)部構(gòu)造更加復(fù)雜，利用??吸附能力的增強(qiáng)。??——鮮牛幾?Ｉ??�；懚逊剩�??——�。ぬ�?Ｉ???—??－??．．？－?臭?一?］?Ｊ?１?ａ■一?－?ｉ．?．?‘�。�?Ｌ?—??．．??１?－?．?－?■?——?＿??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?．?Ｉ?？?Ｉ?Ｉ?＇?Ｉ?＇?ｆ??３０?７０?ＣＯ?５０?４０?３０?２０?１０??圖３．５牦牛糞及其產(chǎn)物的ＸＲＤ圖譜?？？??Ｆｉｇｕｒｅ?３．５?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．４元素分析??表３．１材料兀素含量表??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｅｌｅｍｅｎｔ?Ｃｏｎｔｅｎｔ?Ｔａｂｌｅ??樣品?Ｎ?Ｃ?Ｈ?Ｓ?Ｃ／Ｎ?Ｈ／Ｃ???（％）?（％）?（％）?（％）???鮮牛糞?１．６４?３４．０９?４．８１?０．２９?２０．７６?０．１４??牛糞堆肥?２．６２?８．５２?１．６５?０．３１?１３．７８?０．１９??牛糞炭?Ｕ２?３５．２０?Ｌ２３?０￡８?３１．４５?０．０４??表３．１為牦牛糞便及其炭化和堆肥產(chǎn)物的元素分析結(jié)果。根據(jù)表３．１可知，對(duì)比??牦牛糞便，牛糞堆肥的Ｃ，Ｈ含量顯著減少，Ｎ含量增加，Ｃ／Ｎ摩爾比也隨之顯著降??低。據(jù)田偉［８４］的研究指出，Ｃ／Ｎ摩爾比是判斷堆肥效率的重要指標(biāo)，因?yàn)椋檬俏⑸??物所利用的能源物質(zhì)，而Ｎ則是微生物所必需的的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，二者
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Effects of biochar on water movement characteristics in sandy soil under drip irrigation[J]. PU Shenghai,LI Guangyong,TANG Guangmu,ZHANG Yunshu,XU Wanli,LI Pan,FENG Guangping,DING Feng. Journal of Arid Land. 2019(05)
[2]不同種類生物質(zhì)炭及施用量對(duì)水稻生長(zhǎng)及土壤養(yǎng)分的影響[J]. 陳芳,張康康,谷思誠(chéng),劉婷,袁金展,胡立勇. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]生物質(zhì)炭材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 鮑磊,白永輝,李凡. 化工新型材料. 2019(07)
[4]添加生物炭對(duì)豬糞好氧堆肥的影響[J]. 謝勝禹,余廣煒,潘蘭佳,李杰,汪剛,尤甫天,李春星,汪印,王其傳. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]生物質(zhì)原料種類對(duì)生物炭基本特性的影響[J]. 盧文玉,姜戌雅,張安東,蔡紅珍,張繼兵. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[6]The establishment and development of Haloxylon ammodendron promotes salt accumulation in surface soil of arid sandy land[J]. YongZhong Su,TingNa Liu,JunQia Kong. Sciences in Cold and Arid Regions. 2019(02)
[7]沙化土壤施用羊糞生物質(zhì)炭及堆肥的養(yǎng)分滲流特征[J]. 丁黎,吳勝春,單勝道,余寧爾,歐盛業(yè),梁鵬. 科技通報(bào). 2019(03)
[8]淺析生物質(zhì)炭基肥的應(yīng)用效果[J]. 張鵬. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2019(05)
[9]牛糞生物炭對(duì)土壤中石油烴的降解研究[J]. 姜宇,林靜雯,鄭冬梅,李艷卉. 北方園藝. 2019(03)
[10]玉米生物炭和改性炭對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮磷淋失影響的研究[J]. 王靜,付偉章,葛曉紅,鄭書聯(lián),薄錄吉. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(12)
博士論文
[1]牛糞高溫堆肥過程中的物質(zhì)變化、微生物多樣性以及腐熟度評(píng)價(jià)研究[D]. 田偉.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]羊糞炭化及堆肥產(chǎn)品對(duì)沙化土壤改良的研究[D]. 丁黎.浙江農(nóng)林大學(xué) 2018
[2]秸稈改良材料對(duì)沙質(zhì)土壤氮素的調(diào)控效應(yīng)研究[D]. 劉雙營(yíng).西南大學(xué) 2010
[3]川西北沙化草地生態(tài)恢復(fù)過程中植被與土壤變化研究[D]. 周家福.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào)：3118460
【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖３．１高溫?zé)峤鉅t示意圖??Ｆｉｇ?３．１?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??
?．?３生物質(zhì)炭和堆肥制備及特性分析????Ｎ－??新鮮牛糞一＾??１?Ｉ?，?／＼?，?Ｉ??牦牛堆肥、；１，?１／１??）＼?ｒ??ｖ?ｙ＾Ｙ＼＼??＼?ｌ?ｌｌ??耗牛生物質(zhì)炭＾ｉ?ｉ??１１?ｆ??ｕ?１??Ｉ??Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ??５０００?４０００?３０００?２０００?１０００?０??圖３．３牦牛糞及其產(chǎn)物的ＦＴＩＲ圖譜??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．２?ＳＥＭ表征分析??圖３．４為牦牛糞及其炭化和堆肥產(chǎn)物的電鏡掃描圖片，從左至右依次為放大２００??倍，２０００倍，５０００倍的電鏡掃描圖。圖３．４可以看出，在２００倍鏡時(shí)，三種物質(zhì)的??相差不大，無(wú)論時(shí)哪一種物質(zhì)幾乎都沒有差別，只有牦牛糞堆肥相對(duì)來(lái)講更加緊密，??呈現(xiàn)小顆粒凝結(jié)的現(xiàn)象。而在２０００倍時(shí)可以看出，牦牛糞便和堆肥相對(duì)較為平滑，??比較有規(guī)整性，牦牛糞生物質(zhì)炭則相對(duì)比較沒有規(guī)律，表面凹凸不平，呈現(xiàn)絮狀以及??團(tuán)狀各種不平整的顆粒，可以看出有孔隙結(jié)構(gòu)，還有些邊緣鋒利的顆粒物質(zhì)存在其中。??在放大５０００倍時(shí)，可以清晰看出，相比于牦牛糞便和其堆肥材料，牦牛糞生物質(zhì)炭??的微觀表面展現(xiàn)出復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)論與大多數(shù)研究的結(jié)果基本一致［７９，８（）］，生??物質(zhì)經(jīng)過高溫裂解而使得自身物質(zhì)揮發(fā)，是孔隙結(jié)構(gòu)形成的主要原因。由于生物質(zhì)炭??在６００°Ｃ條件下自身的生物質(zhì)能充分熱解，存在其中的易揮發(fā)氣體己經(jīng)幾乎揮發(fā)完??畢，促進(jìn)孔隙結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜多樣化，發(fā)展的更為完善，因此這種復(fù)雜的孔隙結(jié)
于無(wú)序結(jié)構(gòu)，比表面積增??大，形成微孔結(jié)構(gòu)，由于微孔結(jié)構(gòu)的雜亂無(wú)章的排列，使得內(nèi)部構(gòu)造更加復(fù)雜，利用??吸附能力的增強(qiáng)。??——鮮牛幾?Ｉ??�；懚逊剩�??——�。ぬ�?Ｉ???—??－??．．？－?臭?一?］?Ｊ?１?ａ■一?－?ｉ．?．?‘�。�?Ｌ?—??．．??１?－?．?－?■?——?＿??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?．?Ｉ?？?Ｉ?Ｉ?＇?Ｉ?＇?ｆ??３０?７０?ＣＯ?５０?４０?３０?２０?１０??圖３．５牦牛糞及其產(chǎn)物的ＸＲＤ圖譜?？？??Ｆｉｇｕｒｅ?３．５?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｙａｋ?ｄｕｎｇ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??３．２．４元素分析??表３．１材料兀素含量表??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｅｌｅｍｅｎｔ?Ｃｏｎｔｅｎｔ?Ｔａｂｌｅ??樣品?Ｎ?Ｃ?Ｈ?Ｓ?Ｃ／Ｎ?Ｈ／Ｃ???（％）?（％）?（％）?（％）???鮮牛糞?１．６４?３４．０９?４．８１?０．２９?２０．７６?０．１４??牛糞堆肥?２．６２?８．５２?１．６５?０．３１?１３．７８?０．１９??牛糞炭?Ｕ２?３５．２０?Ｌ２３?０￡８?３１．４５?０．０４??表３．１為牦牛糞便及其炭化和堆肥產(chǎn)物的元素分析結(jié)果。根據(jù)表３．１可知，對(duì)比??牦牛糞便，牛糞堆肥的Ｃ，Ｈ含量顯著減少，Ｎ含量增加，Ｃ／Ｎ摩爾比也隨之顯著降??低。據(jù)田偉［８４］的研究指出，Ｃ／Ｎ摩爾比是判斷堆肥效率的重要指標(biāo)，因?yàn)椋檬俏⑸??物所利用的能源物質(zhì)，而Ｎ則是微生物所必需的的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，二者
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Effects of biochar on water movement characteristics in sandy soil under drip irrigation[J]. PU Shenghai,LI Guangyong,TANG Guangmu,ZHANG Yunshu,XU Wanli,LI Pan,FENG Guangping,DING Feng. Journal of Arid Land. 2019(05)
[2]不同種類生物質(zhì)炭及施用量對(duì)水稻生長(zhǎng)及土壤養(yǎng)分的影響[J]. 陳芳,張康康,谷思誠(chéng),劉婷,袁金展,胡立勇. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]生物質(zhì)炭材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 鮑磊,白永輝,李凡. 化工新型材料. 2019(07)
[4]添加生物炭對(duì)豬糞好氧堆肥的影響[J]. 謝勝禹,余廣煒,潘蘭佳,李杰,汪剛,尤甫天,李春星,汪印,王其傳. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]生物質(zhì)原料種類對(duì)生物炭基本特性的影響[J]. 盧文玉,姜戌雅,張安東,蔡紅珍,張繼兵. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[6]The establishment and development of Haloxylon ammodendron promotes salt accumulation in surface soil of arid sandy land[J]. YongZhong Su,TingNa Liu,JunQia Kong. Sciences in Cold and Arid Regions. 2019(02)
[7]沙化土壤施用羊糞生物質(zhì)炭及堆肥的養(yǎng)分滲流特征[J]. 丁黎,吳勝春,單勝道,余寧爾,歐盛業(yè),梁鵬. 科技通報(bào). 2019(03)
[8]淺析生物質(zhì)炭基肥的應(yīng)用效果[J]. 張鵬. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2019(05)
[9]牛糞生物炭對(duì)土壤中石油烴的降解研究[J]. 姜宇,林靜雯,鄭冬梅,李艷卉. 北方園藝. 2019(03)
[10]玉米生物炭和改性炭對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮磷淋失影響的研究[J]. 王靜,付偉章,葛曉紅,鄭書聯(lián),薄錄吉. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(12)
博士論文
[1]牛糞高溫堆肥過程中的物質(zhì)變化、微生物多樣性以及腐熟度評(píng)價(jià)研究[D]. 田偉.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]羊糞炭化及堆肥產(chǎn)品對(duì)沙化土壤改良的研究[D]. 丁黎.浙江農(nóng)林大學(xué) 2018
[2]秸稈改良材料對(duì)沙質(zhì)土壤氮素的調(diào)控效應(yīng)研究[D]. 劉雙營(yíng).西南大學(xué) 2010
[3]川西北沙化草地生態(tài)恢復(fù)過程中植被與土壤變化研究[D]. 周家福.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào)：3118460
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