我國南方紅壤分布區(qū),年均降雨量大,土壤淋溶作用較強,且鋁毒害嚴重,是主要的酸雨分布區(qū)。生物炭具有提高酸性土壤pH,增加土壤肥力,緩解土壤鋁毒的作用。自然狀態(tài)下存在的生物炭較為穩(wěn)定,但是施入土壤中的生物炭在降雨淋洗和酸雨的浸泡下會發(fā)生老化作用。近年來,人們主要關注生物炭改良土壤和促進作物生長這些方面,對生物炭老化以及其老化后對土壤改良和作物生長后效的研究較少。因此,本研究通過水洗和酸化兩種方法對花生殼生物炭進行模擬老化試驗,并利用元素分析儀、掃描電鏡（SEM）、X射線衍射光譜分析儀（XRD）和傅立葉紅外光譜分析儀（FTIR）研究生物炭老化前后的理化性質及結構差異。并將原生物炭（Primary biochar,PB）、水洗老化生物炭（Washing biochar,WB）和酸化老化生物炭（Acidulated biochar,AB）與酸性紅壤進行充分混合培養(yǎng),研究生物炭緩解土壤鋁毒,提高土壤養(yǎng)分的后效,并通過種植小白菜,研究生物炭促進作物生長的潛力。獲得主要以下研究結果:（1）生物炭經老化處理后pH值均下降,且酸化生物炭比水洗生物炭的下降程度大;另外,WB的O/C和（O+N）/C分別下降了... 

【文章來源】：華中農業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 國內外土壤酸化及鋁毒現狀
        1.1.1 國內外土壤酸化現狀
        1.1.2 土壤鋁毒研究現狀
    1.2 生物炭與酸性土壤改良及生物學效應
        1.2.1 生物炭的性質
        1.2.2 生物炭對土壤酸度及鋁毒的影響
        1.2.3 生物炭對土壤及作物生長的影響
    1.3 生物炭改性及其老化
        1.3.1 改性生物炭的研究
        1.3.2 老化生物炭的研究
2 研究目的、內容和技術路線
    2.1 研究背景
    2.2 研究的目的和意義
    2.3 研究內容與方法
    2.4 技術路線
3 生物炭老化后理化性質及微觀結構變化的表征
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 分析方法
    3.2 結果與分析
        3.2.1 生物炭老化過程中pH的動態(tài)改變
        3.2.2 生物炭老化前后的元素組成及含量分析
        3.2.3 生物炭老化前后的超微結構分析
        3.2.4 生物炭老化前后的X射線衍射圖譜(XRD)分析
        3.2.5 生物炭老化前后的紅外圖譜(FTIR)分析
        3.2.6 生物炭老化前后有機碳結構的差異
    3.3 討論
        3.3.1 生物炭老化過程中pH的動態(tài)改變
        3.3.2 生物炭老化前后的元素組成及含量分析
        3.3.3 生物炭老化前后的結構分析
    3.4 小結
4 老化生物炭對紅壤鋁形態(tài)影響的潛在機制
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗材料
        4.1.2 試驗設計
        4.1.3 樣品采集與測定
        4.1.4 數據計算與處理
    4.2 結果與分析
        4.2.1 老化生物炭對紅壤養(yǎng)分含量的影響
        4.2.2 老化生物炭對酸性紅壤官能團的影響
        4.2.3 老化生物炭對酸性紅壤潛在酸含量的影響
        4.2.4 老化生物炭對酸性紅壤活性鋁含量的影響
        4.2.5 老化生物炭對酸性紅壤不同形態(tài)鋁比例的影響
    4.3 討論
        4.3.1 老化生物炭對紅壤理化性質的影響
        4.3.2 老化生物炭對土壤酸度和鋁形態(tài)的影響
    4.4 小結
5 老化生物炭對酸性土壤鋁毒緩解及作物生長的潛力分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗材料
        5.1.2 試驗設計
        5.1.3 樣品采集與測定
        5.1.4 數據計算與處理
    5.2 結果與分析
        5.2.1 老化生物炭對小白菜生物量和農藝性狀的影響
        5.2.2 老化生物炭對小白菜元素含量的影響
        5.2.3 老化生物炭對紅壤養(yǎng)分含量及官能團的影響
        5.2.4 老化生物炭酸性紅壤潛在酸含量的影響
        5.2.5 老化生物炭對酸性紅壤不同形態(tài)鋁的影響
    5.3 討論
        5.3.1 老化生物炭對土壤養(yǎng)分及作物生長的影響
        5.3.2 老化生物炭對土壤潛在酸及鋁含量的影響
    5.4 小結
6 總結與展望
    6.1 總結
        6.1.1 生物炭老化前后理化性質及微觀結構的變化
        6.1.2 老化生物炭對土壤活性鋁總量及鋁形態(tài)的影響
        6.1.3 老化生物炭對作物生長的影響
    6.2 展望
    6.3 創(chuàng)新點
參考文獻
研究生期間主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭老化后理化性質及微觀結構的表征[J]. 林慶毅,姜存?zhèn)},張夢陽.  環(huán)境化學. 2017(10)
[2]生物炭對紅壤中不同鋁形態(tài)及小白菜生長的影響[J]. 林慶毅,應介官,張夢陽,彭抒昂,姜存?zhèn)}.  沈陽農業(yè)大學學報. 2017(04)
[3]水稻秸稈生物炭對污染土壤中鎘生物有效性的影響[J]. 張華緯,甄華楊,岳士忠,張慧琦,喬玉輝.  生態(tài)環(huán)境學報. 2017(06)
[4]凍融循環(huán)對牦牛糞生物炭吸附氨氮的影響[J]. 汪艷如,侯杰發(fā),郭建華,黃兵,羅專溪,陳樑.  農業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(03)
[5]生物炭對鋁富集酸性土壤的毒性緩解效應及潛在機制[J]. 應介官,林慶毅,張夢陽,黃毅,彭抒昂,姜存?zhèn)}.  中國農業(yè)科學. 2016(23)
[6]生物炭來源、性質及其在重金屬污染土壤修復中的研究進展[J]. 陳志良,袁志輝,黃玲,鐘松雄,王欣,戴玉,蔣曉璐,尹光彩.  生態(tài)環(huán)境學報. 2016(11)
[7]老化作用對水稻秸稈生物炭吸附Cd（Ⅱ）能力的影響[J]. 陳昱,梁媛,鄭章琪,施維林.  環(huán)境化學. 2016(11)
[8]農溝底泥和水稻秸稈熱解制備生物碳球及其氨氮吸附研究[J]. 陳成廣,周樹烽,胡保衛(wèi),徐立紅,盛國棟.  水利學報. 2017(03)
[9]不同生物質制備的生物炭對菲的吸附特性研究[J]. 張晗,林寧,黃仁龍,舒月紅.  環(huán)境工程. 2016(10)
[10]生物炭陳化的研究進展[J]. 鞠文亮,荊延德,劉興.  土壤通報. 2016(03)

博士論文
[1]生物炭陳化對土壤養(yǎng)分和水稻生長的影響[D]. 苗微.沈陽農業(yè)大學 2014
[2]生物碳對酸性土壤中有害金屬植物毒性緩解及阻控機理[D]. 錢林波.浙江大學 2014
[3]生物質炭輸入對土壤氮素流失及溫室氣體排放特性的影響[D]. 劉玉學.浙江大學 2011

碩士論文
[1]生物炭對紅壤的降酸效果與毛豆生長的影響[D]. 邱志騰.浙江大學 2015
[2]生物炭改良土壤物理性質的初步研究[D]. 張崢嶸.浙江大學 2014
[3]杉木林生態(tài)系統(tǒng)轉換對土壤鋁形態(tài)的影響及其機制[D]. 李卿叁.福建農林大學 2011
[4]改性竹炭去除廢水中磷的研究[D]. 羅舒君.南京林業(yè)大學 2010



本文編號：3192082