本文選題：生物炭 + 培養(yǎng)試驗��； 參考：《沈陽農業(yè)大學》2016年碩士論文

【摘要】：大量研究表明,生物炭還田將對土壤微生物群落結構產(chǎn)生顯著影響,進而促進土壤有機質的礦化、提高土壤肥力。生物炭豐富的孔隙結構被認為能夠為土壤微生物的繁衍提供庇護所,但生物炭自身攜帶的碳源能夠在多大程度上支撐微生物的生長尚不明確,在不同土壤類型中生物炭對微生物的影響亦缺乏橫向比較。為此,本研究采用室內培養(yǎng)方法,以新鮮生物炭接種土壤菌懸液的方式,使用了BIOLOG、DGGE、Py-GC/MS等技術手段,研究了生物炭對土壤微生物生長的支撐能力：進一步丌展了土柱淋溶培養(yǎng)試驗,以具有不同pH值的紅壤土、風沙土和鹽堿土為試材,通過歷時13個月的27次淋溶,模擬研究了較長時間尺度上生物炭對土壤微生物的影響。主要研究結果如下：1.生物炭對土壤微生物群落結構影響巨大。生物炭處理中土壤微生物對典型碳源的利用能力(AWCD值)低于對照；隨著培養(yǎng)時間的延長,生物炭處理中的土壤微生物群落結構有向土壤原始微生物群落結演替的趨勢。2.生物炭可為微生物提供部分碳源,如2-甲基-3-戊醇等,但也有一些含碳物質會對微生物產(chǎn)生抑制,如2-乙基-1-己醇,苯并噻唑。碳源結構的差異可能是導致土壤微生物群落結構變化的原因之一。3.生物炭顯著提高了紅壤土、風沙土和鹽堿土中的微生物量和微生物活性,但土壤微生物熵隨著生物炭添加量的增加而減少。4.生物炭添加顯著提高了紅壤土、風沙土和鹽堿土土壤有機碳含量、土壤微生物量碳和脫氫酶活力。到淋溶培養(yǎng)結束為止,三種土壤的微生物量碳平均提高了：紅壤土36.7%,風沙土17.3%,鹽堿土82.0%；三種土壤的脫氫酶活力平均提高了：紅壤土26.4%,風沙土163.0%,鹽堿土34.3%。添加生物炭有效減緩了土壤有機碳的損失,作用效果依次為：紅壤土鹽堿土風沙土。5.淋溶作用下,生物炭顯著提高了紅壤土pH值,平均提高了0.72個單位。風沙土和鹽堿土的pH值在生物炭的作用下有所下降�？傮w而言,三種土壤在添加生物炭后pH值接近中性,可能是導致微生物量增加因素之一。綜上所述,生物炭能夠為土壤微生物的生長提供部分碳源,但數(shù)量有限,難以單獨支撐微生物長期生長。在淋溶條件下,生物炭可顯著促進土壤微生物的繁衍,其對土壤pH的影響可能是重要原因之一。生物炭對土壤碳源的吸附和固持及對土壤微生物的作用有待進一步研究。
[Abstract]:A large number of studies have shown that the return of biochar to the field will have a significant impact on the soil microbial community structure, thus promoting the mineralization of soil organic matter and improving soil fertility. The rich pore structure of biochar is thought to provide a safe haven for soil microbes, but the extent to which the carbon sources carried by biochar itself can support the growth of microbes is not clear. The effect of biochar on microorganism in different soil types is also lack of horizontal comparison. Therefore, in this study, the supporting ability of biochar to soil microbial growth was studied by means of biolog DGGEPy-GC- / MS and fresh biochar inoculated with soil bacteria suspension. The experiment of soil column leaching culture was carried out. The effects of biochar on soil microorganism in a long time scale were simulated with red loam, aeolian soil and saline-alkali soil with different pH values, and 27 leaching times for 13 months were used to study the effects of biochar on soil microorganism. The main results are as follows: 1. Biochar has great influence on soil microbial community structure. The soil microbial community structure in biochar treatment showed a tendency of succession to soil primitive microbial community with the prolongation of culture time, and the soil microbial utilization capacity and AWCD value were lower than that of the control, and the soil microbial community structure in biochar treatment had a tendency of succession to soil primitive microbial community with the prolongation of culture time. Biochar can provide some carbon sources for microbes, such as 2-methyl-3-pentanol, but some carbon-containing substances such as 2-ethyl-1-hexanol and benzothiazole can inhibit microorganisms. The difference of carbon source structure may be one of the reasons for the change of soil microbial community structure. Biochar significantly increased the microbial biomass and microbial activity in red loam, windy sandy soil and saline-alkali soil, but the soil microbial entropy decreased with the increase of biochar addition. The content of organic carbon, microbial biomass carbon and dehydrogenase activity in red loam, windy sandy soil and saline-alkali soil were significantly increased by adding biochar. Up to the end of leaching culture, the microbial biomass carbon of the three soils increased on average: red loam 36.7, wind-sand 17.3, saline-alkali 82.0.The dehydrogenase activity of the three soils increased on average: 26.4in red loam, 163.0in aeolian sand, 34.3d in saline-alkali soil. The loss of soil organic carbon was effectively reduced by adding biochar, and the effect was as follows: red loam, saline-alkali soil, wind-sand soil. Under leaching, biochar significantly increased pH value of red loam soil, with an average increase of 0.72 units. The pH value of wind-sand soil and saline-alkali soil decreased under the action of biochar. In general, the pH value of the three soils was close to neutral after the addition of biochar, which may be one of the factors leading to the increase of microbial biomass. In conclusion, biochar can provide some carbon source for the growth of soil microorganism, but the quantity is limited, it is difficult to support the long-term growth of microorganism alone. Under leaching conditions, biochar can significantly promote the proliferation of soil microbes, and its effect on soil pH may be one of the important reasons. The adsorption and sequestration of biochar to soil carbon source and the effect of biochar on soil microorganism should be further studied.
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S154.3

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