發(fā)布時間：2020-10-31 12:18

　　 近年來,我國農業(yè)生產面臨兩大主要問題:土壤肥力質量下降和秸稈資源產生量大且無法有效利用。將作物秸稈等生物質材料經中高溫限氧熱解制成生物質炭并還田(炭化還田)受到廣泛關注。炭化還田不僅有效利用了秸稈資源,還能夠增加土壤有機碳儲量、減少溫室氣體排放、改良土壤、增加作物產量。因此,秸稈炭化還田已經成為一種新興的農作物秸稈利用模式。盡管已有研究表明生物質炭化還田在土壤固碳、土壤改良和作物增產方面有廣闊的應用前景,其經濟可行性受到諸多質疑�；诖�,本文首先以蘆蒿和馬鈴薯為例,研究了生物質炭施用對土壤性質及作物產量的影響;進而將生物質炭與化學肥料相結合制成生物質炭基肥,并以水稻和玉米為例,研究生物質炭基肥施用對兩種作物產量和經濟效益的影響。主要研究結果如下:(1)施用生物質炭和有機肥對蘆蒿的影響田間試驗結果表明,單獨施用生物質炭顯著提高了土壤有機質、全氮、速效磷和速效鉀含量,而對土壤pH和電導率沒有顯著影響。與施用常規(guī)化學肥料相比,生物質炭和有機肥勻未顯著增加蘆蒿產量。對馬鈴薯田間試驗結果表明,生物質炭施用顯著提高了土壤pH、有機質、速效磷和速效鉀含量,并增加了土壤電導率和C/N;對照(CO)相比,生物質炭施用量為20t.hm-2(C20)和40t hm-2(C40)時土壤有機質分別增加了 68.1%和171.9%,速效鉀含量增加了 309.5%和666.4%,C/N提高了 69.9%和142%。生物質炭施用量為20 t.hm 2時顯著提高了馬鈴薯產量,C20處理下馬鈴薯總產量較CO分別增加41.1%。當生物質炭用量為40 t·hm-2時對馬鈴薯產量無顯著影響。(2)進而將生物質炭制成生物質炭基肥,施入玉米和水稻試驗田,與施用復合肥相比,施用炭基肥能顯著提高土壤中速效磷和速效鉀等等養(yǎng)分含量。炭基肥處理下,玉米株高、穗位高、有效穗長、百粒重、產量和生物量均達到顯著差異,其中炭基肥處理下玉米株高、穗位高、有效穗長、百粒重、生物量和產量等指標較對照分別提高了 18.1%、26.1%、13.8%、7.3%、24.3%和12.15%。炭基肥處理下水稻空粒數(shù)、千粒重及產量較常規(guī)施肥有顯著差異,其中空粒數(shù)減少46.8%、千粒重增加9.42%。與施用復合肥相比,玉米和水稻產量分別增加12.15%和8.14%。綜上所述,生物質炭施用于農田土壤可不同程度的改善土壤肥力,但作物產量對生物質炭施用的響應受作物類型和生物質炭用量的影響;將生物質炭與化學肥料復合制成生物質炭基肥可顯著提高玉米和水稻產量,與單純施用生物質炭相比,施用生物質炭基肥可獲得更好的經濟收益。
【學位單位】：南京農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S158.3
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 研究背景
    1.2 生物質炭農業(yè)應用概述
        1.2.1 生物質炭的性質
        1.2.2 生物質炭對農田土壤肥力的改善
        1.2.3 生物質炭對作物生長和產量的影響
    1.3 生物質炭農業(yè)應用前景
    1.4 生物質炭基肥的研究進展
    1.5 研究目的意義、內容及技術路線
        1.5.1 研究的意義
        1.5.2 研究的內容
        1.5.3 技術路線
第二章 生物質炭和有機肥施用對土壤性質及蘆蒿產量的影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗地概況
        2.2.2 試驗設計
        2.2.3 產量與生物量測定
        2.2.4 樣品采集及分析方法
        2.2.5 數(shù)據處理
    2.3 結果分析
        2.3.1 生物質炭對土壤性質的影響
        2.3.2 生物質炭對蘆蒿產量的影響
    2.4 討論
    2.5 結論
第三章 生物質炭施用對馬鈴薯產量及效益的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗地概況
        3.2.2 試驗設計
        3.2.3 樣品采集與分析
        3.2.4 數(shù)據處理
    3.3 結果分析
        3.3.1 生物質炭對土壤性質的影響
        3.3.2 生物質炭對馬鈴薯產量的影響
        3.3.4 生物質炭施用對馬鈴薯品質的影響
    3.4 討論
        3.4.1 馬鈴薯產量變化與土壤緊實度的關系
        3.4.2 馬鈴薯產量變化與土壤肥力變化的關系
        3.4.3 馬鈴薯品質變化與土壤肥力的關系
    3.5 結論
第四章 生物質炭基肥施用對玉米產量及效益的影響
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗地概況
        4.2.2 生物質炭基肥料制備
        4.2.3 試驗設計
        4.2.4 樣品采集和測定方法
        4.2.5 數(shù)據處理
    4.3 結果分析
        4.3.1 生物質炭基肥對土壤性質的影響
        4.3.2 生物質炭基肥對玉米形態(tài)指標及產量的影響
        4.3.3 生物質炭基肥對養(yǎng)分投入產出效益的影響
    4.4 討論
    4.5 結論
第五章 生物質炭基肥施用對水稻產量及效益的影響
    5.1 引言
    5.2 材料方法
        5.2.1 試驗地概況
        5.2.2 試驗設計
        5.2.3 測定方法和樣品采集
        5.2.4 數(shù)據處理
    5.3 結果分析
        5.3.1 生物質炭基肥對土壤性狀的影響
        5.3.2 生物質炭基肥對水稻形態(tài)指標的影響
        5.3.3 生物質炭基肥對養(yǎng)分投入產出效益的影響
    5.4 討論
    5.5 結論
第六章 全文結論與展望
    6.1 全文結論
    6.2 全文創(chuàng)新點
    6.3 不足及展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝

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本文編號：2863938