生物炭與褐球固氮菌對(duì)濱海鹽堿土的聯(lián)合改良作用及機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 06:31
土壤鹽堿化已成為制約濱海地區(qū)土地利用效率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因素之一。生物炭與微生物的聯(lián)合修復(fù)作用是一種經(jīng)濟(jì)、高效的土壤改良方法。本研究以外來(lái)入侵種加拿大一枝黃花為原料,制備并篩選對(duì)濱海鹽堿土改良效果優(yōu)異的生物炭,并探究其與褐球固氮菌的聯(lián)合應(yīng)用效果和作用機(jī)制,可為濱海鹽堿土的綠色改良措施提供新思路和一定的科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下:對(duì)不同熱解溫度下的加拿大一枝黃花生物炭進(jìn)行基本理化性質(zhì)表征、安全性評(píng)估和發(fā)芽測(cè)試實(shí)驗(yàn),篩選生物炭的最佳制備溫度。結(jié)果表明,550℃以下熱解制得的低溫生物炭存在酚類(lèi)、羧酸類(lèi)等有毒化合物,對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤微生物活動(dòng)存在負(fù)效應(yīng);550℃及以上熱解制得的高溫生物炭毒性作用不顯著,對(duì)土壤理化性質(zhì)和植物生長(zhǎng)具有改善效果。通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn),研究加拿大一枝黃花生物炭應(yīng)用于鹽堿土改良時(shí)的最優(yōu)添加量。結(jié)果表明,當(dāng)生物炭添加量為2.5%時(shí),對(duì)土壤容重和保水保肥能力顯著改善,有效緩解了土壤中過(guò)量可交換鈉的脅迫,對(duì)植物生長(zhǎng)和生產(chǎn)促進(jìn)效果最顯著。利用單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化分析,探究褐球固氮菌的最佳培養(yǎng)條件。結(jié)果表明,溫度32.28℃、pH 6.82、轉(zhuǎn)速261.86 rpm·min
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
生物炭土壤改良劑的作用及機(jī)制[19]
2020華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論11的N元素,但生物炭中高C/N比和高含量可溶性磷的溶出有利于刺激土壤中氮素的固定,加快土壤系統(tǒng)中氮循環(huán),促進(jìn)可溶性氮含量的提升,并提高土壤微生物的固氮作用。固氮菌可利用生物炭中可溶性碳作為碳源,固定空氣中的氮?dú)夥肿,讓植物得到大量氮肥。陳橋[66]通過(guò)耐鹽堿固氮菌的篩選,并將其接種至濱海鹽堿土進(jìn)行改良試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)固氮菌能通過(guò)促進(jìn)根際微生物群落結(jié)構(gòu)的改變影響植物的生長(zhǎng)。然而生物炭與固氮菌二者聯(lián)合作用的實(shí)際效果及機(jī)制相關(guān)研究較少。因此,探究生物炭與固氮菌聯(lián)合對(duì)土壤和植物生長(zhǎng)的影響及其相互作用機(jī)制對(duì)土壤改良方法的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有重要科學(xué)意義和理論支撐作用。圖1-2生物炭與微生物相互作用的機(jī)制及其對(duì)土壤環(huán)境的影響[63]Figure1-2Mechanismsofbiochar-microbeinteractionsandtheenvironmentaleffects1.3研究?jī)?nèi)容本研究利用上海市臨港新城環(huán)滴水湖河流沿岸泛濫的外來(lái)入侵種加拿大一枝黃花為原料制備生物炭,并將其原位應(yīng)用于濱海鹽堿土的改良。由于生物炭氮養(yǎng)分含量較少,不足以為植物生長(zhǎng)提供充足的氮養(yǎng)分;而褐球固氮菌作為已廣泛應(yīng)用于綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的微生物氮肥主要成分,喜堿性環(huán)境,能在鹽堿土中大量存
技術(shù)路線(xiàn)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Plant growth-promoting rhizobacteria——alleviators of abiotic stresses in soil: A review[J]. Madhurankhi GOSWAMI,Suresh DEKA. Pedosphere. 2020(01)
[2]海涂土壤結(jié)構(gòu)改良對(duì)水稻葉綠素?zé)晒鈪?shù)和產(chǎn)量的影響[J]. 阿力木·阿布來(lái)提,姚懷柱,宋云飛,費(fèi)遠(yuǎn)航,佘冬立. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(10)
[3]生物菌肥、秸稈炭對(duì)麥田土壤酶活性及小麥產(chǎn)量的影響[J]. 竇露,楊福田,謝英荷,李廷亮,李超,黃濤,柳玉鳳,紀(jì)美娟. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]微生物菌劑對(duì)人參紅皮病的防治研究[J]. 劉強(qiáng),和法明,王麗麗,韓士冬,崔艷荷,程菲,曹志強(qiáng). 人參研究. 2019(04)
[5]加拿大一枝黃花生物炭對(duì)Cd2+的吸附特性及機(jī)理[J]. 湯嘉雯,陳金煥,王凱男,張秋卓. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]鹽堿地改良研究現(xiàn)狀及微生物菌肥應(yīng)用分析[J]. 丁紹武,張鵬. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2019(07)
[7]改良劑與微生物菌劑聯(lián)合施用對(duì)鹽堿地土壤和耐鹽植物的影響[J]. 汪立梅,桂丕,李化山,裴福云,王茜徵,江亞雄,葉宇軒. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[8]互花米草生物炭的理化特性及其對(duì)鎘的吸附效應(yīng)[J]. 仇禎,周欣彤,韓卉,張秋卓. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]生物炭對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)及其機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 陳穎,劉玉學(xué),陳重軍,呂豪豪,汪玉瑛,何莉莉,楊生茂. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]生物炭對(duì)水稻齊穗期葉綠素?zé)晒鈪?shù)及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J]. 陳盈,張滿(mǎn)利,劉憲平,代貴金,侯守貴. 作物雜志. 2016(03)
博士論文
[1]濱海鹽堿土打孔灌沙技術(shù)及關(guān)鍵部件研究[D]. 張翼夫.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]秸稈及其生物炭對(duì)農(nóng)田土壤系統(tǒng)碳氮循環(huán)的影響[D]. 周陽(yáng)雪.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]微生物肥料在松嫩平原鹽堿地造林中的應(yīng)用研究[D]. 宋玉珍.東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3305277
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
生物炭土壤改良劑的作用及機(jī)制[19]
2020華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論11的N元素,但生物炭中高C/N比和高含量可溶性磷的溶出有利于刺激土壤中氮素的固定,加快土壤系統(tǒng)中氮循環(huán),促進(jìn)可溶性氮含量的提升,并提高土壤微生物的固氮作用。固氮菌可利用生物炭中可溶性碳作為碳源,固定空氣中的氮?dú)夥肿,讓植物得到大量氮肥。陳橋[66]通過(guò)耐鹽堿固氮菌的篩選,并將其接種至濱海鹽堿土進(jìn)行改良試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)固氮菌能通過(guò)促進(jìn)根際微生物群落結(jié)構(gòu)的改變影響植物的生長(zhǎng)。然而生物炭與固氮菌二者聯(lián)合作用的實(shí)際效果及機(jī)制相關(guān)研究較少。因此,探究生物炭與固氮菌聯(lián)合對(duì)土壤和植物生長(zhǎng)的影響及其相互作用機(jī)制對(duì)土壤改良方法的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有重要科學(xué)意義和理論支撐作用。圖1-2生物炭與微生物相互作用的機(jī)制及其對(duì)土壤環(huán)境的影響[63]Figure1-2Mechanismsofbiochar-microbeinteractionsandtheenvironmentaleffects1.3研究?jī)?nèi)容本研究利用上海市臨港新城環(huán)滴水湖河流沿岸泛濫的外來(lái)入侵種加拿大一枝黃花為原料制備生物炭,并將其原位應(yīng)用于濱海鹽堿土的改良。由于生物炭氮養(yǎng)分含量較少,不足以為植物生長(zhǎng)提供充足的氮養(yǎng)分;而褐球固氮菌作為已廣泛應(yīng)用于綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的微生物氮肥主要成分,喜堿性環(huán)境,能在鹽堿土中大量存
技術(shù)路線(xiàn)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Plant growth-promoting rhizobacteria——alleviators of abiotic stresses in soil: A review[J]. Madhurankhi GOSWAMI,Suresh DEKA. Pedosphere. 2020(01)
[2]海涂土壤結(jié)構(gòu)改良對(duì)水稻葉綠素?zé)晒鈪?shù)和產(chǎn)量的影響[J]. 阿力木·阿布來(lái)提,姚懷柱,宋云飛,費(fèi)遠(yuǎn)航,佘冬立. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(10)
[3]生物菌肥、秸稈炭對(duì)麥田土壤酶活性及小麥產(chǎn)量的影響[J]. 竇露,楊福田,謝英荷,李廷亮,李超,黃濤,柳玉鳳,紀(jì)美娟. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]微生物菌劑對(duì)人參紅皮病的防治研究[J]. 劉強(qiáng),和法明,王麗麗,韓士冬,崔艷荷,程菲,曹志強(qiáng). 人參研究. 2019(04)
[5]加拿大一枝黃花生物炭對(duì)Cd2+的吸附特性及機(jī)理[J]. 湯嘉雯,陳金煥,王凱男,張秋卓. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]鹽堿地改良研究現(xiàn)狀及微生物菌肥應(yīng)用分析[J]. 丁紹武,張鵬. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2019(07)
[7]改良劑與微生物菌劑聯(lián)合施用對(duì)鹽堿地土壤和耐鹽植物的影響[J]. 汪立梅,桂丕,李化山,裴福云,王茜徵,江亞雄,葉宇軒. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[8]互花米草生物炭的理化特性及其對(duì)鎘的吸附效應(yīng)[J]. 仇禎,周欣彤,韓卉,張秋卓. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]生物炭對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)及其機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 陳穎,劉玉學(xué),陳重軍,呂豪豪,汪玉瑛,何莉莉,楊生茂. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]生物炭對(duì)水稻齊穗期葉綠素?zé)晒鈪?shù)及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J]. 陳盈,張滿(mǎn)利,劉憲平,代貴金,侯守貴. 作物雜志. 2016(03)
博士論文
[1]濱海鹽堿土打孔灌沙技術(shù)及關(guān)鍵部件研究[D]. 張翼夫.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]秸稈及其生物炭對(duì)農(nóng)田土壤系統(tǒng)碳氮循環(huán)的影響[D]. 周陽(yáng)雪.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]微生物肥料在松嫩平原鹽堿地造林中的應(yīng)用研究[D]. 宋玉珍.東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3305277
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