白漿土的亞表層-白漿層結構致密,易導致表旱表澇和嚴重的耕層水土流失,是我國典型的低產(chǎn)田。生物炭孔隙結構豐富、容重低,可通過改善土壤水肥氣熱條件等多方面功能發(fā)揮改土增產(chǎn)作用。為探討生物炭在我國東北地區(qū)廣泛分布的白漿土改良工作中的應用潛力,本研究采用盆栽實驗,通過向白漿土白漿層施入不同用量的生物炭（0、10、30、50t.hm-2）,重點研究了生物炭對白漿層孔隙結構、持水能力等理化性質(zhì)的影響,分析了生物炭對白漿土大豆根系生長和產(chǎn)量的作用規(guī)律,提出了改良白漿土白漿層的適宜生物炭用量,旨在為使用生物炭技術改良白漿土提供理論依據(jù)。主要研究結果如下：1.生物炭可有效降低白漿層容重,改善其塑性及各級孔隙分布當生物炭用量為10t·hm-2時,白漿層的容重為1.00g·cm-3,接近適宜的容重標準（1.1-1.3g·cm-3）,若繼續(xù)增加生物炭用量,白漿層的容重值過低,不利于植物根系的固定。隨著生物炭用量的增加,白漿層的比重同樣呈現(xiàn)下降趨勢。當生物炭用量為10、30t·hm-2時,白漿層的塑性指數(shù)分別為24.37、28.64%,接近于適宜機械耕作的土壤塑性指數(shù)。尤其在生物炭用量為10t-hm-2時,白漿... 

【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 黑龍江省白漿土的分類
    1.2 黑龍江省白漿土的形成機理
        1.2.1 白漿土的形成學說
        1.2.2 黑龍江省白漿土的形成機理
    1.3 白漿土限制作物高產(chǎn)的機理研究
        1.3.1 白漿層結構致密
        1.3.2 白漿層各級孔隙分配比例失衡
        1.3.3 白漿土澇災頻發(fā)
        1.3.4 白漿土旱災頻發(fā)
        1.3.5 白漿層養(yǎng)分貧瘠
        1.3.6 白漿層的微生物數(shù)量少
        1.3.7 白漿層制約了根系的生長
    1.4 障礙性白漿土改良的關鍵點
        1.4.1 改變白漿層的機械組成
        1.4.2 增加白漿層的孔隙度
        1.4.3 增加白漿層的水分滲透性
        1.4.4 增加白漿層的水分含量
        1.4.5 降低白漿土的物理恢復性
        1.4.6 提高白漿土的磁化率
        1.4.7 降低白漿層硬度
        1.4.8 抑制白漿土的酸化
        1.4.9 增加有機碳的輸入
        1.4.10 增加白漿土水穩(wěn)性團粒結構
    1.5 以往改良白漿土的措施及存在的問題
        1.5.1 白漿層摻砂
        1.5.2 有機物施入耕層
        1.5.3 石灰施入耕層
        1.5.4 心土培肥改良
    1.6 生物炭基本性質(zhì)及對土壤改良的研究進展
        1.6.1 生物炭的基本性質(zhì)
        1.6.2 生物炭對土壤理化性質(zhì)、微生物及產(chǎn)量的作用
    1.7 研究的目的與意義
第二章 生物炭對白漿土白漿層容重、塑性及各級孔隙度的作用
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗地點
        2.1.2 供試土壤
        2.1.3 生物炭
        2.1.4 供試作物
        2.1.5 試驗設計
        2.1.6 土壤采集
        2.1.7 測試項目及方法
        2.1.8 統(tǒng)計分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 生物炭對白漿層容重、比重的作用
        2.2.2 生物炭對白漿層可塑性的作用
        2.2.3 生物炭對白漿層各級孔隙度的作用
        2.2.4 生物炭對白漿層固、液、氣三相率的作用
    2.3 本章小結
第三章 生物炭對白漿土白漿層大孔隙的空間定量分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗設計
        3.1.2 土壤采集
        3.1.3 測定項目及方法
        3.1.4 資料分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 生物炭對白漿層微結構的作用
        3.2.2 生物炭對白漿層孔隙數(shù)目、孔隙度、周長及成圓率的作用
    3.3 本章小結
第四章 生物炭對白漿土白漿層水分滲透性能的作用
    4.1 材料和方法
        4.1.1 試驗設計
        4.1.2 土壤采集
        4.1.3 測定項目及方法
        4.1.4 統(tǒng)計分析
    4.2 結果
        4.2.1 生物炭對白漿土白漿層水分入滲性能的作用
        4.2.2 白漿層入滲性能指標與容重、比重、各級孔隙度的相關性
        4.2.3 白漿層水分入滲性能的綜合評價與分析
        4.2.4 白漿層的水分入滲模型的優(yōu)化模擬
    4.3 本章小結
第五章 生物炭對白漿層水分能態(tài)的作用
    5.1 材料和方法
        5.1.1 試驗設計
        5.1.2 測定項目及方法
        5.1.3 統(tǒng)計分析
    5.2 結果與分析
        5.2.1 生物炭對白漿層持水性的作用
        5.2.2 白漿層各處理的水分特征擬合方程
        5.2.3 生物炭對白漿層當量孔徑的作用
        5.2.4 生物炭對白漿層釋水性的影響
        5.2.5 生物炭對白漿土水分特征常數(shù)的作用
    5.3 本章小結
        5.3.1 生物炭增加了白漿層的持水能力
        5.3.2 生物炭增強了白漿層的釋水能力
第六章 生物炭對白漿土白漿層微生物及酶活性的作用
    6.1 材料和方法
        6.1.1 試驗設計
        6.1.2 白漿層樣品的采集
        6.1.3 統(tǒng)計分析
    6.2 結果與分析
        6.2.1 生物炭對白漿層微生物數(shù)量的影響
        6.2.2 生物炭對白漿層微生物多樣性的影響
        6.2.3 生物炭對白漿層酶活性的作用
        6.2.4 白漿層微生物與酶活性的相關性
    6.3 本章小結
第七章 生物炭對白漿層化學性質(zhì)及對大豆養(yǎng)分含量的作用
    7.1 材料和方法
        7.1.1 試驗設計
        7.1.2 白漿層樣品及大豆植株樣品的采集
        7.1.3 測定項目及方法
    7.2 結果與分析
        7.2.1 生物炭對白漿層化學性質(zhì)的作用
        7.2.2 生物炭對大豆植株養(yǎng)分含量的作用
    7.3 本章小結
第八章 生物炭對大豆根系時空分布及產(chǎn)量的影響
    8.1 材料與方法
        8.1.1 試驗設計
        8.1.2 測定項目及方法
    8.2 結果與分析
        8.2.1 生物炭對大豆根干重及根干重密度時空分布的作用
        8.2.2 生物炭對根長及根長密度時空分布的作用
        8.2.3 生物炭對根體積及根體積密度密度時空分布的作用
        8.2.4 生物炭對根表面積、根尖數(shù)、根直徑時空分布的作用
        8.2.5 生物炭對根系特征參數(shù)主成分分析及評價
        8.2.6 生物炭對根吸收面積、活躍吸收面積及根系活力的作用
        8.2.7 生物炭對大豆產(chǎn)量的影響
    8.3 本章小結
第九章 生物炭對白漿層質(zhì)量的綜合評價
    9.1 材料和方法
        9.1.1 試驗設計
        9.1.2 測定項目及方法
    9.2 結果與分析
        9.2.1 白漿層質(zhì)量評價指標選擇和最小數(shù)據(jù)集確定
        9.2.2 白漿層質(zhì)量綜合評價
    9.3 結論
第十章 綜合討論與結論
    10.1 生物炭對白漿層容重、可塑性、三相率的作用
    10.2 生物炭對白漿層孔隙的作用
        10.2.1 生物炭對白漿層各級孔隙度的作用
        10.2.2 生物炭對白漿層大孔隙的作用
    10.3 生物炭對白漿層水分滲透性能的作用
    10.4 生物炭對白漿層水分能態(tài)的作用
    10.5 生物炭對白漿層微生物及酶活性的作用
    10.6 生物炭對白漿層化學性質(zhì)的作用
    10.7 生物炭對大豆根系及產(chǎn)量的作用
    10.8 生物炭對白漿層綜合質(zhì)量的作用
參考文獻
致謝
攻讀學位論文斯間發(fā)表的文章


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3295201