生物炭(biochar)是由秸稈、果殼及木屑等生物質高溫厭氧裂解產生的一類富碳、輕質、多孔固態(tài)物質,比表面積大、吸附力強,且具有較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,表面分布多種有機官能團、金屬離子等。農田施用在蓬松土壤、保持土壤水分、緩控土壤養(yǎng)分流失及促進作物生長等方面表現(xiàn)優(yōu)良潛能,但生物炭的性能受制備原料、熱解工藝及施用條件等因素影響。本研究以花生殼、玉米稈、竹子及木屑為原料,制備生物炭,設置批量吸附試驗,結合室內培養(yǎng),對比研究不同原料生物炭對銨態(tài)氮、硝態(tài)氮的吸附性能,觀測作物種子萌發(fā)、種苗發(fā)育及土壤微生物對生物炭輸入的響應特征,揭示生物炭對土壤氮素活動的調控機制,評價其對農田施用的安全性。以期為生物炭材料的優(yōu)選開發(fā)提供理論支撐。主要研究結果如下:(1)四種原料生物炭對NH₄⁺-N/NO₃^--N吸附均顯著受體系pH影響,其中對NH₄⁺-N吸附量隨溶液pH值增大而增大,而對NO₃^--N的吸附量逐漸降低。在初始濃度800m...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
第一章 生物炭研究綜述
    1.1 生物炭
        1.1.1 生物炭的概述
        1.1.2 生物炭對無機氮素的吸附性能
        1.1.3 生物炭對植物生長的影響
        1.1.4 生物炭對土壤微生物群落結構的影響
    1.2 研究內容和技術路線
        1.2.1 研究內容
        1.2.2 技術路線
第二章 生物炭對土壤無機氮的吸附性能
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗設計
        2.1.3 數據處理與分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 溶液pH對NH4
+-N /NO3
--N吸附效果的影響
        2.2.2 不同原料生物炭對NH4
+-N /NO3
--N的等溫吸附特征
        2.2.3 不同原料生物炭對NH4
+-N /NO3
--N的動力學吸附特征
        2.2.4 NH4
+-N /NO3
--N吸附前后掃描電鏡圖(SEM)
        2.2.5 NH4
+-N /NO3
--N吸附前后傅立葉紅外光譜(FTIR)圖譜
    2.3 討論
    2.4 小結
第三章 生物炭添加對作物種子萌發(fā)和幼苗的影響
    3.1 材料和方法
        3.1.1 生物炭制備
        3.1.2 生物炭理化性質和多環(huán)芳烴(PAHs)的測定
        3.1.3 土壤理化性質測定
        3.1.4 發(fā)芽試驗
        3.1.5 數據統(tǒng)計與分析
    3.2 結果
        3.2.1 不同原料生物炭的組分特征
        3.2.2 不同原料生物炭的多環(huán)芳烴(PHAs)含量
        3.2.3 不同原料生物炭對種子發(fā)芽率的影響
        3.2.4 不同原料生物炭對作物根長和根長抑制率的影響
        3.2.5 不同原料生物炭對作物莖長和莖長抑制率的影響
        3.2.6 添加不同原料生物炭后土壤中PAHs含量
        3.2.7 生物炭與種子發(fā)芽率、根長和莖長的相關性分析
    3.3 討論
    3.4 小結
第四章 生物炭對土壤微生物群落結構的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 供試生物炭性質
        4.1.2 供試土壤性質
        4.1.3 培養(yǎng)試驗
        4.1.4 樣品測定
        4.1.5 數據處理分析
    4.2 結果與分析
        4.2.1 施加不同原料生物炭對土壤微生物百分比組成的影響
        4.2.2 施加不同原料生物炭對土壤微生物群落結構的影響
        4.2.3 生物炭種類(B)與添加量(M)對土壤微生物的影響
        4.2.4 微生物群落組分與土壤理化指標和生物炭物理指標相關關系
    4.3 討論
    4.4 小結
結論
參考文獻
附錄
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表文章



本文編號：3755026

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