自20世紀80年代以來,我國就形成以氮（N）肥的大量施用來換取作物高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。由于多年來N肥持續(xù)大量施用以及不合理的農(nóng)業(yè)耕種、施肥制度和管理措施,導(dǎo)致我國北方土壤酸化日趨嚴重。近些年來興起的生物炭技術(shù)為環(huán)保、高效改良酸化土壤提供了新途徑。本研究針對我國北方N肥大量施用引起的土壤酸化問題,選取山東省招遠市典型果園酸化土為研究對象,以我國北方典型的生物質(zhì)棉花秸稈和花生殼為原料制備生物炭,研究了不同熱解時間和熱解溫度等工藝參數(shù)對生物炭物理化學(xué)性質(zhì)的影響；選擇兩種熱解溫度下制備的花生殼生物炭為供試材料,以2.5%和5%兩種比例添加到酸化土壤中,研究了其對酸化土壤理化性質(zhì)的影響；通過研究生物炭對酸化土壤N素轉(zhuǎn)化過程的影響,初步揭示了生物炭改性酸化土壤的內(nèi)在機制；通過研究生物炭對玉米植株根際效應(yīng)及氮素利用有效性的影響,評價生物炭改性酸化土壤的效果,并對生物炭減少肥料施用的經(jīng)濟效益進行了分析和估算。本研究為建立北方酸化土壤改良的生物炭技術(shù),最終構(gòu)建生物炭的新型產(chǎn)業(yè)模式提供了重要的理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：（1）選取我國北方典型的農(nóng)業(yè)殘留物棉花稈和花生殼為原料,利用慢速熱解方式制備生物炭。在... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
引言
1 緒論
    1.1 土壤酸化概況
    1.2 土壤酸化危害
        1.2.1 鹽基離子的淋失
        1.2.2 活性鋁的溶出
        1.2.3 重金屬元素的活化
        1.2.4 土壤微生物數(shù)量和酶活性降低
        1.2.5 植物生長受到抑制
    1.3 土壤酸化原因
    1.4 土壤酸化防治
        1.4.1 減少化肥施用,增施有機肥
        1.4.2 石灰改良劑
        1.4.3 有機物料改良劑
    1.5 生物炭
        1.5.1 定義
        1.5.2 制備
        1.5.3 性質(zhì)
        1.5.4 應(yīng)用
    1.6 本研究的必要性
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 科學(xué)問題
        1.6.3 技術(shù)路線
        1.6.4 主要研究內(nèi)容
2 生物炭的制備和表征
    2.1 生物炭的制備
        2.1.1 生物質(zhì)原料
        2.1.2 生物質(zhì)原料熱解
    2.2 生物炭的表征
    2.3 數(shù)據(jù)分析
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 棉花秸稈生物炭
        2.4.2 花生殼生物炭
        2.4.3 生物炭的篩選原則
3 生物炭對酸化土壤性質(zhì)的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 實驗方法
        3.1.3 樣品分析方法
        3.1.4 數(shù)據(jù)分析
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 土壤容重
        3.2.2 土壤pH
        3.2.3 土壤有機質(zhì)
        3.2.4 土壤CEC
        3.2.5 土壤總微生物活性
        3.2.6 土壤微生物群落
    3.3 小結(jié)
4 生物炭對土壤N素轉(zhuǎn)化的影響及機制
    4.1 實驗方法
4
+和NO3
-的影響">        4.1.1 生物炭對土壤NH4
+和NO3
-的影響
4
+、NO3
-的吸附">        4.1.2 生物炭對NH4
+、NO3
-的吸附
        4.1.3 生物炭對土壤氨氧化細菌數(shù)量的影響
    4.2 結(jié)果與討論
4
+的變化">        4.2.1 土壤NH4
+的變化
3
-的變化">        4.2.2 土壤NO3
-的變化
4
+和NO3
-的吸附能力">        4.2.3 生物炭對NH4
+和NO3
-的吸附能力
        4.2.4 生物炭對土壤中氨氧化細菌數(shù)量的影響
    4.3 小結(jié)
5 生物炭對土壤N素利用有效性的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 實驗方法
        5.1.3 樣品分析方法
        5.1.4 數(shù)據(jù)分析
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 生物炭對玉米生長的促進效應(yīng)
        5.2.2 N素利用有效性
        5.2.3 生物炭的N肥效應(yīng)
        5.2.4 生物炭及植物根際效應(yīng)對土壤理化性質(zhì)的影響
    5.3 小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新性
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
在研期間發(fā)表的主要學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]宜昌市植煙土壤酸化特點與成因分析[J]. 尤開勛,秦擁政,趙一博,袁建華,董善裕,張廷艷,張雙祥.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(05)
[3]膠東果園土壤酸度特征及酸化原因分析[J]. 王見月,劉慶花,李俊良,金圣愛,原永兵.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2010(16)
[4]土壤pH和不同酸化土壤改良劑對蘋果果實品質(zhì)的影響[J]. 李慶軍,林英,李俊良,劉成連,原永兵.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2010(14)
[5]Crop Yield and Soil Responses to Long-Term Fertilization on a Red Soil in Southern China[J]. ZHANG Hui-Min1,2,3,WANG Bo-Ren1,XU Ming-Gang1, and FAN Ting-Lu1 1Key Laboratory of Plant Nutrition and Nutrient Cycling,Ministry of Agriculture of China and Institute of Agricul- tural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081(China). 2Department of Resource and Environment,Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry,Yangling 712100 (China) 3Department of Agronomy,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003(China).  Pedosphere. 2009(02)
[6]中國花生生產(chǎn)及貿(mào)易現(xiàn)狀與展望[J]. 楊靜.  花生學(xué)報. 2009(01)
[7]榮成市土壤酸化現(xiàn)狀及改良措施[J]. 董昭皆,肖忠義.  山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(02)
[8]花生殼綜合利用的研究進展[J]. 孫豐文,張茜,李自峰.  山東林業(yè)科技. 2008(06)
[9]水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及對策分析[J]. 樸承俊,王宏山,瞿春艷,馬曉旺.  煤炭技術(shù). 2008(08)
[10]塔里木河干流胡楊和檉柳根際土壤微生物及其垂直分布[J]. 馬曉梅,尹林克,陳理.  干旱區(qū)研究. 2008(02)



本文編號：3034416

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