生物炭是指由生物質在無氧或低氧環(huán)境下高溫裂解得到的富含碳的有機物質,具有含碳量高、比表面積大和含有一定礦質元素等諸多優(yōu)良特性。研究表明,生物炭能夠提高土壤速效鉀含量,促進作物對土壤鉀素的吸收,但有關生物炭對土壤鉀素有效性變化影響的研究較少。此外,生物炭在不同條件下對作物生物量或產量的效應存在不確定性。因此,本研究以小麥-玉米為供試作物,通過盆栽試驗主要探討了施加生物炭對兩種土壤(黃棕壤和灰潮土)中不同形態(tài)鉀素含量及作物吸鉀量的影響,并利用田間試驗研究了生物炭及其與化肥配施對灰潮土理化性質、微生物數量及小麥產量的影響。主要研究結果如下：1、盆栽試驗中,生物炭施入黃棕壤和灰潮土后,和施用化學鉀肥一樣能提高小麥收獲后土壤中的水溶性鉀、交換性鉀含量,且隨著生物炭施用比例的增加而增加,但種植兩季后,各生物炭處理的水溶性鉀含量與CK處理相比已無顯著差異,而交換性鉀含量仍高于CK處理,其中施加2.5%生物炭時達到顯著差異水平。就非交換性鉀而言,施用1%、2.5%生物炭能顯著提高灰潮土中的非交換性鉀含量,但生物炭對黃棕壤非交換性鉀含量的影響在兩季作物后均未達到顯著差異水平。2、盆栽試驗中,兩季作物根系和莖稈中的K+濃度有隨生物炭添加比例增加而增加的趨勢,但小麥籽粒中K+濃度未見顯著變化。與CK處理相比,生物炭能顯著提高灰潮土中小麥籽粒和玉米的生物量；而黃棕壤中,僅施用1%生物炭的處理在小麥季提高了小麥的籽粒和生物量,分別提高了5.2%和1.6%,其余施用生物炭的處理作物生物量未見提高,但兩季作物的吸鉀量均隨生物炭添加比例的增加而增加。3、田間試驗中,單施生物炭與CK處理相比,以及生物炭化肥配施與單施化肥處理相比,施用生物炭處理均能顯著提高灰潮土的有機碳和速效鉀含量,但對土壤容重、pH值、堿解氮、速效磷的影響不顯著；施用生物炭后灰潮土中的細菌和放線菌數量增加且在越冬期達到顯著差異水平,但真菌數量表現出一定的降低趨勢。與CK處理相比,單施生物炭秸稈和籽粒干重分別增加6.8%和4.2%；與單施化肥處理相比,生物炭與化肥配施秸稈和籽粒干重分別提高4.4%和16.5%。小麥產量三要素的分析結果表明,小麥產量增加的原因可能也是來自于每穗粒數和千粒重的提高。
【學位單位】：中國科學院研究生院(武漢植物園)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：S158.3
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 生物炭簡介
        1.1.1 生物炭的起源與發(fā)展
        1.1.2 生物炭的特性
        1.1.3 生物炭在農業(yè)中的研究進展
    1.2 土壤鉀素概況
        1.2.1 土壤鉀素的形態(tài)及其有效性
        1.2.2 我國土壤鉀素現狀
    1.3 生物炭對土壤鉀素有效性影響的研究進展
    1.4 研究內容與目的
2 添加生物炭對土壤鉀素有效性的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實驗方案
        2.1.2 樣品采集與分析
        2.1.3 數據處理與分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 生物炭對土壤pH值的影響
        2.2.2 生物炭對土壤不同形態(tài)鉀素含量的影響
        2.2.3 生物炭對作物產量與生物量的影響
        2.2.4 生物炭對作物各器官K~+濃度及作物吸鉀量的影響
    2.3 討論
        2.3.1 生物炭對土壤pH值的影響
        2.3.2 生物炭對土壤中不同形態(tài)鉀素含量的影響
        2.3.3 生物炭對作物產量和生物量的影響
        2.3.4 生物炭對作物各器官K~+濃度及作物吸鉀量的影響
    2.4 小結
3 生物炭與化肥配施對灰潮土理化性質及作物生長的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗方案
        3.1.2 測定項目與方法
        3.1.3 數據處理與分析方法
    3.2 結果與分析
        3.2.1 生物炭對土壤理化性質的影響
        3.2.2 生物炭對作物生長的影響
        3.2.3 生物炭對土壤微生物數量的影響
    3.3 討論
        3.3.1 生物炭對土壤理化性質的影響
        3.3.2 生物炭對作物生長的影響
        3.3.3 生物炭對土壤微生物數量的影響
    3.4 小結
4 結論與展望
    4.1 研究結論
    4.2 研究展望
參考文獻
作者簡介及在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝

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本文編號：2850492