發(fā)布時間：2019-01-04 22:13

【摘要】：產糧大省黑龍江,位于中國東北松嫩平原中部,屬黑土區(qū)。但是,近年來隨著人們對黑土的過度開墾和利用,導致黑土有機質退化,土質下降。與此同時,由于黑龍江省農作物秸稈資源豐富,就地焚燒秸稈現(xiàn)象頻發(fā),所以如何可持續(xù)利用黑土、資源化利用農作物秸稈將是未來幾年內黑龍江省改善農業(yè)生產及生態(tài)環(huán)境領域的遠期目標。生物炭作為一種土壤改良劑能夠在改良土壤肥力的同時減少溫室氣體排放,這為黑土資源保護和遏制全球氣候變暖等提供了新的思路。但生物炭添加對土壤有機碳庫的影響機制尚不明確。本研究位于東北農業(yè)大學大棚實驗基地,為盆栽實驗,供試作物為大豆,共設10個處理。以不同秸稈來源(包括玉米、小麥、水稻等)制備的生物炭為材料,設不同施用水平,質量比分別為1%、5%、10%,于大豆生長的苗期、花期、結莢期、鼓粒期和成熟期取根際土,研究生物炭對大豆各個生育時期根際土壤碳庫相關組分及碳庫管理指數(shù)的影響,其研究結果可為土壤改良和減緩溫室氣體排放等提供理論基礎和技術支撐。具體研究結果如下:(1)秸稈生物炭添加有助于大豆根際土有機質含量的提升。與對照相比,高量(10%質量比)、中量(5%質量比)生物炭處理顯著增加大豆生長各生育時期根際土有機質含量(p0.05),其中,中量生物炭處理顯著提高土壤有機質含量32.5%,高量生物炭處理顯著提高幅度達38.1%。相同數(shù)量不同來源生物炭對土壤有機質得到影響顯示,低量施用條件下生物炭對有機質的影響與制備生物炭的秸稈來源相關性關系不大。(2)生物炭對大豆生長后期(包括結莢期、鼓粒期和成熟期)活性有機質含量變化與生物炭的秸稈來源不相關。高量(10%質量比)生物炭添加顯著促進土壤活性有機質含量(p0.05),其對黑土活性有機質的顯著促進作用體現(xiàn)在,大豆全生育期平均水平土壤的活性有機質含量為1.35 mg/g-1.59 mg/g(平均1.45mg/g)。(3)生物炭數(shù)量增加可引起土壤微生物量碳含量呈現(xiàn)出增加趨勢,從大豆全生育時期平均水平上看,土壤微生物量碳含量提高幅度為16.7%-85.6%,但其對土壤微生物量碳含量的影響與大豆的生育時期的關系更為密切,與施用數(shù)量關系不大。同一施用數(shù)量不同來源生物炭對土壤微生物量碳的影響顯示,其變化與生物炭的秸稈來源不相關。(4)生物炭顯著促進土壤輕組有機質含量,大豆根際土壤輕組有機質含量隨生物炭施用數(shù)量增加呈增加趨勢,相同數(shù)量不同來源生物炭處理而言,輕組有機質變化因生育時期不同略有變化,與生物炭的秸稈來源無顯著相關。(5)生物炭添加促進土壤碳庫管理指數(shù)的提高。低(1%質量比)、中量(5%質量比)不同源生物炭對土壤碳庫指數(shù)的影響與大豆生長時期有關,高量(10%質量比)小麥源生物炭較玉米、水稻生物炭更為顯著提高碳庫管理指數(shù)(p0.05),小麥源生物炭分別較玉米、水稻源生物炭影響的碳庫管理指數(shù)顯著提高60.1%、36.6%。(6)生物炭對土壤礦化過程中CO2排放的影響與培養(yǎng)時間有關,培養(yǎng)20天時顯著促進CO2排放量,較對照增加78.6%-80.1%(p0.05)。但就不同玉米炭施用水平而言,隨培養(yǎng)時間的延長,CO2排放量呈降低的趨勢,短期生物炭土壤添加對土壤CO2呼吸影響不大。
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【學位授予單位】：東北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S156.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 陳進斌;周嘉聰;林勇;;生物炭添加對土壤呼吸和有機碳含量的影響[J];廣西植物;2014年06期

2 周桂玉;竇森;劉世杰;;生物質炭結構性質及其對土壤有效養(yǎng)分和腐殖質組成的影響[J];農業(yè)環(huán)境科學學報;2011年10期

3 王晶,解宏圖,朱平,李曉云;土壤活性有機質(碳)的內涵和現(xiàn)代分析方法概述[J];生態(tài)學雜志;2003年06期

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本文編號：2400856