【摘要】：采煤塌陷復(fù)墾區(qū)土壤結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞,有機(jī)質(zhì)含量和肥力水平很低,嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如何提高塌陷區(qū)土壤肥力,實(shí)現(xiàn)塌陷區(qū)受損耕地資源可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)亟待解決的問題。生物炭是農(nóng)林廢棄物在高溫厭氧條件下形成的產(chǎn)物,可以提高土壤肥力,生物炭的農(nóng)業(yè)利用受到越來越多的重視。本研究利用室內(nèi)恒溫控濕好氣培養(yǎng)、間歇性淋洗的研究手段,以菜地土壤作為參比土壤,探討生物炭的不同施用量對(duì)塌陷區(qū)土壤硝化作用及有機(jī)氮礦化作用的影響。小麥盆栽試驗(yàn)以秸稈配施氮肥、無碳氮添加作為對(duì)照處理,另外設(shè)置了不同量生物炭配施氮肥、有機(jī)肥處理,研究冬小麥一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)外源生物炭配施不同肥料對(duì)塌陷區(qū)土壤理化性質(zhì)、微生物活性以及農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響,主要研究結(jié)果如下： 1.研究表明塌陷區(qū)土壤硝化作用相對(duì)滯后于菜地土壤。生物炭能夠在一定時(shí)期內(nèi)延遲塌陷區(qū)土壤的硝化作用,尤其是在高氮肥投入的情況下土壤硝態(tài)氮的生成顯著受到生物炭的制約。菜地土壤高氮量投入時(shí)土壤硝化作用也會(huì)受到生物炭的抑制。 2.與羊糞相比,塌陷區(qū)土壤雞糞有機(jī)氮礦化量較大；生物炭添加入塌陷區(qū)土壤對(duì)羊糞的礦化沒有顯著的作用,但是顯著抑制了雞糞的礦化,且這種抑制作用比菜地土壤施入雞糞更加明顯。至培養(yǎng)結(jié)束從總氮的累積淋洗量可以看出菜地土壤雞糞處理的總氮淋出量分別低于對(duì)照0.3%、8.02%,塌陷土壤雞糞的總氮淋出量低于對(duì)照21.63%、28.34%,而塌陷羊糞的氮淋出量與對(duì)照相差不大。 3.生物炭可以降低塌陷區(qū)土壤容重,4%Bc處理最為明顯,較CK處理降低了10.36%。生物炭還可以提高土壤陽離子交換量,2%Bc、4%Bc處理分別較CK增加了12.70%、18.21%,有機(jī)肥,有機(jī)肥添加0.5%、1%的處理分別增加了7.97%、12.87%、23.70%。生物炭配施氮肥能提高土壤全氮含量,生物炭配施有機(jī)肥提高了土壤有效磷濃度,但是生物炭對(duì)土壤全磷、堿解氮影響不大,只在小麥生長(zhǎng)后期配施氮肥的處理堿解氮含量略有提高。生物炭配施氮肥提高了土壤中銨態(tài)氮濃度。施用有機(jī)肥時(shí),生物炭在小麥成熟期才表現(xiàn)出對(duì)土壤中銨態(tài)氮顯著的促進(jìn)作用,對(duì)硝態(tài)氮濃度影響不大。生物炭配施氮肥時(shí)土壤速效鉀濃度隨著生物炭施用量的增加顯著提高,0.5%、1%、2%、4%時(shí)處理分別比0%BC處理速效鉀提高11.02%、25.60%、36.88%、90.83%,但有機(jī)肥施用時(shí)生物炭對(duì)土壤速效鉀沒有影響。 生物炭能夠顯著提高土壤微生物碳氮含量,生物炭配施0.5%、1%BC時(shí)SMBC較純施氮肥處理提高了43.67%、63.16%,但高量生物炭配施氮肥會(huì)在一定程度上抑制土壤C/N,并且小麥生長(zhǎng)后期土壤微生物氮含量較前期有所降低。主成分分析發(fā)現(xiàn)隨著生物炭的增加,生物炭配施有機(jī)肥下土壤微生物對(duì)碳源利用能力的主成分得分增加,而生物炭配施氮肥由于兩個(gè)主成分上的得分相互影響,可能會(huì)抑制土壤微生物活動(dòng)。塌陷區(qū)土壤對(duì)糖類、氨基酸類碳源物質(zhì)利用率較高,但對(duì)羧酸類物質(zhì)利用率較低,有機(jī)肥及秸稈的添加使用使得土壤微生物對(duì)糖類物質(zhì)的利用率降低,生物炭的配合使用也會(huì)抑制微生物對(duì)糖類物質(zhì)的利用。 生物炭的使用對(duì)小麥出芽率有一定的抑制作用,并且隨著生物炭施用量的增加而增大,但是第12天之后作物生長(zhǎng)這種抑制作用減弱甚至消失。生物炭配施氮肥可以顯著增加小麥產(chǎn)量,與N相比,NBC1、NBC2、NBC3、NBC4分別增加了8.78%、26.29%、30.48%、53.37%,但對(duì)小麥生物量無影響。生物炭與有機(jī)肥配施時(shí)小麥生物量及產(chǎn)量均與CK無顯著差異,生物炭不會(huì)影響有機(jī)肥處理的小麥生長(zhǎng)。
【圖文】：

抽去多余水分后用帶有小孔的保鮮膜封口以保證培養(yǎng)過程中良好的通氣。培養(yǎng)裝置如圖2.1所示：-— Caa2溶液-一-一石一改，

本文編號(hào)：2685312