生物碳由于其豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和含氧官能團(tuán)等物理化學(xué)特性,被廣泛應(yīng)用于土壤改良,增加土壤的持水能力、提高土壤肥力、改善土壤重金屬污染等,但是關(guān)于生物碳本身吸水保水能力的研究還十分少。同時(shí)新鮮以及老化后的生物碳改良土壤保水性的系統(tǒng)分析報(bào)道較少。本文首先挑選了三種生物碳制備材料,研究其生產(chǎn)的生物碳自身吸水保水特性,挑選出優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)生物碳原材料,并進(jìn)一步研究不同比例的新鮮生物碳、化學(xué)老化生物碳、自然老化生物碳對(duì)土壤保水性的影響。主要結(jié)論如下:（1）生物碳的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征與生產(chǎn)材料、裂解溫度等因素相關(guān),隨著裂解溫度的升高,生物碳的p H值和灰分含量均有不同程度的升高,生物碳的機(jī)型和親水性減弱,芳香性增強(qiáng),不同生物碳的芳香結(jié)構(gòu)不同,生物碳內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷變化,骨架和孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)育越加清晰和完善。（2）由松木屑、水稻秸稈和小麥秸稈三種材料分別制成的生物碳其吸附水分性能差別顯著,秸稈生物碳吸附水分子能力遠(yuǎn)大于木質(zhì)生物碳,質(zhì)地疏松的纖維生產(chǎn)出的生物碳吸水能力更佳。三者比較得出小麥秸稈生物碳吸附水分能力最強(qiáng)。（3）生物碳調(diào)節(jié)土壤p H值與土壤的性質(zhì)、生物碳本身性質(zhì)以及添加率密切相關(guān)。生物碳應(yīng)用于土壤中可以提高... 

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物碳在土壤中的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 生物碳在土壤改良中的應(yīng)用研究進(jìn)展
        1.2.2 生物碳在土壤中改良土壤保水性的應(yīng)用研究進(jìn)展
        1.2.3 生物碳在土壤中老化價(jià)值研究進(jìn)展
    1.3 問題的提出
    1.4 研究目的
    1.5 研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    1.6 技術(shù)路線
第2章 生物質(zhì)碳材料的制備與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.2 生物碳的制備方法
    2.2 生物碳材料理化性能表征
        2.2.1 生物碳灰分含量測(cè)定
        2.2.2 生物碳pH值的測(cè)定
        2.2.3 生物碳比表面積分析
        2.2.4 生物碳元素分析
        2.2.5 生物碳紅外光譜分析
        2.2.6 生物碳掃描電鏡分析
    2.3 實(shí)驗(yàn)表征結(jié)果及分析
        2.3.1 生物碳灰分含量及比表面積
        2.3.2 生物碳pH值
        2.3.3 生物碳的元素分析
        2.3.4 生物碳的紅外光譜分析
        2.3.5 生物碳的掃描電鏡分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 生物碳吸水和保水性能的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.2 實(shí)驗(yàn)分析
        3.2.1 生物碳水分子吸附量分析
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 生物碳的吸水性能結(jié)果分析
        3.3.2 生物碳的保水性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 新鮮生物碳對(duì)土壤水分狀況的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        4.1.2 生物碳的制備
        4.1.3 生物碳pH值的測(cè)定
    4.2 土壤水分特征曲線測(cè)定與表征方法
        4.2.1 土壤水分特征曲線測(cè)定方法
        4.2.2 添加生物碳土壤樣品的pH值定方法
        4.2.3 Hyprop系統(tǒng)工作原理
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 生物碳對(duì)土壤pH值的影響
        4.3.2 不同添加比例的生物碳對(duì)土壤飽和含水率的影響
        4.3.3 不同添加比例的生物碳對(duì)植物可利用水量的影響
        4.3.4 不同添加比例的生物碳對(duì)植物適宜生長(zhǎng)水量范圍的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 化學(xué)氧化生物碳對(duì)土壤水分狀況的影響
    5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        5.1.2 生物碳的制備
        5.1.3 氧化生物碳的制備方法
        5.1.4 氧化生物碳PH值的測(cè)定
    5.2 土壤水分特征曲線測(cè)定與表征方法
        5.2.1 土壤水分特征曲線測(cè)定方法
        5.2.2 添加老化生物碳土壤樣品的pH值測(cè)定方法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 氧化生物碳對(duì)土壤pH值的影響
        5.3.2 不同添加比例的氧化生物碳對(duì)土壤飽和含水率的影響
        5.3.3 不同添加比例的氧化生物碳對(duì)植物可利用水量的影響
        5.3.4 不同添加比例的氧化生物碳對(duì)植物適宜生長(zhǎng)可利用水量范圍的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 自然氧化生物碳對(duì)土壤水分狀況的影響
    6.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        6.1.2 生物碳的制備
        6.1.3 自然氧化生物碳土壤樣本的制備
    6.2 土壤水分特征曲線與表征方法
        6.2.1 土壤水分特征曲線測(cè)定方法
        6.2.2 土壤樣品的pH值測(cè)定方法
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        6.3.1 生物碳自然氧化1 年后對(duì)土壤pH值的影響
        6.3.2 生物碳自然氧化1 年后對(duì)土壤飽和導(dǎo)水率的影響
        6.3.3 生物碳自然氧化1 年后對(duì)土壤植物可利用水量的影響
        6.3.4 生物碳自然氧化1 年后對(duì)土壤植物適宜生長(zhǎng)可利用水量的影響
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 研究結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
發(fā)表論文和參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源利用特征、技術(shù)模式及發(fā)展建議[J]. 石祖梁,王飛,王久臣,李想,孫仁華,宋成軍.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2019(05)
[2]基于MCI的中國(guó)干旱時(shí)空分布及災(zāi)情變化特征[J]. 廖要明,張存杰.  氣象. 2017(11)
[3]不同炭化條件對(duì)黑沙蒿生物炭保水性能的影響[J]. 姚俊卿,侯建偉,索全義,段玉,張君,景宇鵬.  北方園藝. 2017(06)
[4]我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用發(fā)展模式及政策建議[J]. 石祖梁,劉璐璐,王飛,李想,常志州.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
[5]生物炭對(duì)粉黏壤土水力參數(shù)及脹縮性的影響[J]. 趙迪,黃爽,黃介生.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(17)
[6]土壤不同含碳量情況下水分特征曲線的擬合及修正[J]. 王曉蕾.  廣東水利水電. 2013(07)
[7]水稻秸稈生物碳的結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)有機(jī)污染物的吸附性能[J]. 陳再明,陳寶梁,周丹丹.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[8]HYPROP系統(tǒng)與快速離心法聯(lián)合測(cè)定土壤水分特征曲線[J]. 彭紫赟,黃爽,楊金忠,王曉蕾.  灌溉排水學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]利用HYPROP系統(tǒng)測(cè)定土壤水分參數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)[J]. 王曉蕾,黃爽,黃介生,彭紫赟.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2012(06)
[10]生物質(zhì)炭的性質(zhì)及其對(duì)土壤環(huán)境功能影響的研究進(jìn)展[J]. 袁金華,徐仁扣.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(04)

博士論文
[1]水稻秸稈生物碳的結(jié)構(gòu)特征、穩(wěn)定性及其固碳機(jī)制[D]. 郭建華.浙江大學(xué) 2014

碩士論文
[1]小麥秸稈生物碳對(duì)土壤呼吸和氮轉(zhuǎn)化過程的影響分析[D]. 楊曉智.河北工程大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3728582