本文關(guān)鍵詞：生物炭陳化對(duì)土壤養(yǎng)分和水稻生長(zhǎng)的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2014年

生物炭陳化對(duì)土壤養(yǎng)分和水稻生長(zhǎng)的影響

苗微  

【摘要】：生物炭理化性質(zhì)優(yōu)異,在增加土壤肥力、提高作物產(chǎn)量方面具有積極作用,是促進(jìn)農(nóng)業(yè)低碳、循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)途徑之一。但是,生物炭的性質(zhì)雖然穩(wěn)定,卻也并非一成不變,施入土壤后,其理化性質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生緩慢變化,即發(fā)生陳化,進(jìn)而有可能對(duì)土壤質(zhì)量、作物產(chǎn)量等產(chǎn)生影響。為明確生物炭的陳化過(guò)程、分析陳化機(jī)制、辨析陳化效應(yīng)可能導(dǎo)致的對(duì)作物生長(zhǎng)的影響,本研究以稻殼為原料制備了生物炭,并應(yīng)用于包含純炭、炭土混合和純土3個(gè)不同處理的對(duì)比實(shí)驗(yàn),通過(guò)凍融循環(huán)和干濕交替循環(huán)兩種加速陳化方式,模擬研究了生物炭理化性質(zhì)的變化規(guī)律,深入探討了生物炭陳化對(duì)土壤養(yǎng)分影響,并通過(guò)高選擇壓力的水稻苗期耐冷性試驗(yàn)檢驗(yàn)了生物炭陳化可能對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響,以期為生物炭在農(nóng)業(yè)上合理應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。主要研究結(jié)果如下： 1.生物炭較好地保留了原生物質(zhì)——稻殼的外觀形態(tài)和內(nèi)部細(xì)胞分室結(jié)構(gòu),與原材料相比,碳元素和氮元素含量、灰分含量、固定碳含量、比表面積、總孔體積和孔徑均顯著提高,揮發(fā)分含量顯著降低。表面結(jié)構(gòu)分析得出,生物炭的比表面積較其原材料提高100倍左右,總孔體積較原材料提高10倍左右,說(shuō)明生物炭比表面積大,孔隙結(jié)構(gòu)豐富。 2.陳化處理對(duì)生物炭的理化性質(zhì)有明顯影響,其表面結(jié)構(gòu)、pH值、元素組成、吸附能力等均發(fā)生了不同程度的變化。在凍融循環(huán)模擬研究中,生物炭的pH值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),在25個(gè)周期后又回復(fù)到初始水平,說(shuō)明生物炭的pH值并不容易改變,且與生物炭的碳酸鹽含量和官能團(tuán)的變化有關(guān)。凍融循環(huán)對(duì)生物炭表面性質(zhì)有較大影響,生物炭的表面氧化在初期發(fā)生迅速且顯著,到后期趨于穩(wěn)定,氧化程度高于生物炭的整體氧化,在第11個(gè)周期時(shí)表明氧化高于整體氧化2倍左右。說(shuō)明生物炭的表面氧化有助于保護(hù)生物炭顆粒內(nèi)部免于進(jìn)一步氧化。凍融循環(huán)到25個(gè)周期時(shí),生物炭對(duì)對(duì)苯二酚的吸附量由初始的5.928mg·g-1增加到11.73mg·g-1,說(shuō)明凍融循環(huán)處理增加了生物炭的吸附能力。在干濕交替循環(huán)模擬研究中,生物炭的pH值逐步降低,元素含量變化程度小于凍融循環(huán),吸附性能也沒(méi)有顯著的規(guī)律性變化�？傮w看來(lái),不同處理方式顯著影響了生物炭的陳化過(guò)程,干濕交替處理對(duì)生物炭理化性質(zhì)的影響要小于凍融循環(huán)處理。 3.生物炭的添加減少了土壤中氮素的淋溶損失,進(jìn)而在一定程度上影響了土壤碳氮比。在凍融循環(huán)條件下,碳氮比的變化幅度為生物炭處理混炭處理純土處理。本研究認(rèn)為生物炭的加入對(duì)微生物活動(dòng)起到了一定的影響作用進(jìn)而影響了碳氮比。在凍融循環(huán)和淋溶過(guò)程純炭處理鉀元素大幅度的下降,本研究認(rèn)為是由于生物炭的鉀元素含量較高(生物炭的鉀含量是土壤的10-30倍)導(dǎo)致。 4.陳化生物炭對(duì)水稻苗期生長(zhǎng)產(chǎn)生一定影響,顯著降低了水稻苗期的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量。在低溫處理下,不同陳化周期的生物炭對(duì)水稻苗期耐冷性的生理性質(zhì)影響存在差異。在低溫下在第5個(gè)周期總?cè)~綠素和類(lèi)胡蘿下素含量顯著高于其他陳化周期,第15個(gè)周期時(shí)葉片外滲電導(dǎo)率顯著低于其他陳化周期,可溶性糖的含量顯著高于其他陳化周期。在低溫處理下,第11和20周期GAs的生物合成蛋白基因GA20ox2和GA3ox2的表達(dá)量顯著低于其他周期

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：S141;S511
【目錄】：

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3 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;土壤碳匯能力衰退的生物炭修復(fù)[A];2011中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第二卷）[C];2011年

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5 閆智培;李十中;;生物質(zhì)熱解生產(chǎn)生物炭研究進(jìn)展[A];全國(guó)農(nóng)村清潔能源與低碳技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

6 徐義亮;陳寶梁;;生物質(zhì)限氧裂解制備生物炭的熱動(dòng)力學(xué)特性研究[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

7 陳寶梁;陳再明;陳文遠(yuǎn);周丹丹;方遠(yuǎn);;有機(jī)污染物與生物炭的相互作用:吸附模型、機(jī)理和熱力學(xué)[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

8 盛奎川;沈瑩瑩;錢(qián)湘群;;生物質(zhì)炭化及資源化利用研究進(jìn)展[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

9 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;低碳經(jīng)濟(jì)下的生物炭研究[A];低碳陜西學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

10 續(xù)曉云;曹心德;于宏然;;稻殼和牛糞基生物炭對(duì)水中重金屬Pb、Cu、Zn、Cd的吸附研究[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 劉霞;[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

2 羅冰;[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2011年

3 記者 耿建擴(kuò)　通訊員 常云亮 王小勝;[N];光明日?qǐng)?bào);2009年

4 鄢祖海 金濤;[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2006年

5 記者 羅冰;[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

6 李文濤;[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2005年

7 特約記者 鄧國(guó)軍 通訊員 劉成漢;[N];中國(guó)化工報(bào);2005年

8 駐江蘇記者 杜小衛(wèi);[N];中國(guó)建材報(bào);2008年

9 記者 熊藝 通訊員 宋朝陽(yáng) 徐立安;[N];長(zhǎng)江日?qǐng)?bào);2005年

10 記者鄭春波;[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 殷大偉;生物炭改良白漿土的初步研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

2 姜志翔;生物炭技術(shù)緩解溫室氣體排放的潛力評(píng)估[D];中國(guó)海洋大學(xué);2013年

3 韓光明;生物炭對(duì)不同類(lèi)型土壤理化性質(zhì)和微生物多樣性的影響[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

4 鄭浩;蘆竹生物炭對(duì)農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境的影響[D];中國(guó)海洋大學(xué);2013年

5 徐振華;生物炭對(duì)中國(guó)北方酸化土壤的改性研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

6 張鵬;生物炭對(duì)西唯因與阿特拉津環(huán)境行為的影響[D];南開(kāi)大學(xué);2013年

7 張偉明;生物炭的理化性質(zhì)及其在作物生產(chǎn)上的應(yīng)用[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 苗微;生物炭陳化對(duì)土壤養(yǎng)分和水稻生長(zhǎng)的影響[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

9 張振宇;生物炭對(duì)稻田土壤鎘生物有效性的影響研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

10 劉祥宏;生物炭在黃土高原典型土壤中的改良作用[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張晗芝;生物炭對(duì)土壤肥力、作物生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響[D];西南大學(xué);2011年

2 解鈺;王草產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤性狀對(duì)生物炭濃度梯度的響應(yīng)[D];海南大學(xué);2012年

3 吳鵬豹;生物炭對(duì)土壤質(zhì)量及王草產(chǎn)量、品質(zhì)的影響[D];海南大學(xué);2012年

4 張明月;生物炭對(duì)土壤性質(zhì)及作物生長(zhǎng)的影響研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

5 顏永毫;黃土高原地區(qū)石灰性土壤添加生物炭的溫室氣體效應(yīng)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

6 李靖;不同源生物炭的理化性質(zhì)及其對(duì)雙酚A和磺胺甲噁唑的吸附[D];昆明理工大學(xué);2013年

7 王丹丹;半干旱區(qū)生物炭的土壤生態(tài)效應(yīng)定位研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

8 張崢嶸;生物炭改良土壤物理性質(zhì)的初步研究[D];浙江大學(xué);2014年

9 呂偉波;生物炭對(duì)土壤微生物生態(tài)特征的影響[D];浙江大學(xué);2012年

10 高海英;一種生物炭基氮肥的特征及其對(duì)土壤作物的效應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：生物炭陳化對(duì)土壤養(yǎng)分和水稻生長(zhǎng)的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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