生物炭(biochar)是由秸稈、果殼及木屑等生物質(zhì)高溫厭氧裂解產(chǎn)生的一類富碳、輕質(zhì)、多孔固態(tài)物質(zhì),比表面積大、吸附力強(qiáng),且具有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,表面分布多種有機(jī)官能團(tuán)、金屬離子等。農(nóng)田施用在蓬松土壤、保持土壤水分、緩控土壤養(yǎng)分流失及促進(jìn)作物生長(zhǎng)等方面表現(xiàn)優(yōu)良潛能,但生物炭的性能受制備原料、熱解工藝及施用條件等因素影響。本研究以花生殼、玉米稈、竹子及木屑為原料,制備生物炭,設(shè)置批量吸附試驗(yàn),結(jié)合室內(nèi)培養(yǎng),對(duì)比研究不同原料生物炭對(duì)銨態(tài)氮、硝態(tài)氮的吸附性能,觀測(cè)作物種子萌發(fā)、種苗發(fā)育及土壤微生物對(duì)生物炭輸入的響應(yīng)特征,揭示生物炭對(duì)土壤氮素活動(dòng)的調(diào)控機(jī)制,評(píng)價(jià)其對(duì)農(nóng)田施用的安全性。以期為生物炭材料的優(yōu)選開(kāi)發(fā)提供理論支撐。主要研究結(jié)果如下:(1)四種原料生物炭對(duì)NH₄⁺-N/NO₃^--N吸附均顯著受體系pH影響,其中對(duì)NH₄⁺-N吸附量隨溶液pH值增大而增大,而對(duì)NO₃^--N的吸附量逐漸降低。在初始濃度800m...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
第一章 生物炭研究綜述
    1.1 生物炭
        1.1.1 生物炭的概述
        1.1.2 生物炭對(duì)無(wú)機(jī)氮素的吸附性能
        1.1.3 生物炭對(duì)植物生長(zhǎng)的影響
        1.1.4 生物炭對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
    1.2 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.2.1 研究?jī)?nèi)容
        1.2.2 技術(shù)路線
第二章 生物炭對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮的吸附性能
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 溶液pH對(duì)NH4
+-N /NO3
--N吸附效果的影響
        2.2.2 不同原料生物炭對(duì)NH4
+-N /NO3
--N的等溫吸附特征
        2.2.3 不同原料生物炭對(duì)NH4
+-N /NO3
--N的動(dòng)力學(xué)吸附特征
        2.2.4 NH4
+-N /NO3
--N吸附前后掃描電鏡圖(SEM)
        2.2.5 NH4
+-N /NO3
--N吸附前后傅立葉紅外光譜(FTIR)圖譜
    2.3 討論
    2.4 小結(jié)
第三章 生物炭添加對(duì)作物種子萌發(fā)和幼苗的影響
    3.1 材料和方法
        3.1.1 生物炭制備
        3.1.2 生物炭理化性質(zhì)和多環(huán)芳烴(PAHs)的測(cè)定
        3.1.3 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
        3.1.4 發(fā)芽試驗(yàn)
        3.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    3.2 結(jié)果
        3.2.1 不同原料生物炭的組分特征
        3.2.2 不同原料生物炭的多環(huán)芳烴(PHAs)含量
        3.2.3 不同原料生物炭對(duì)種子發(fā)芽率的影響
        3.2.4 不同原料生物炭對(duì)作物根長(zhǎng)和根長(zhǎng)抑制率的影響
        3.2.5 不同原料生物炭對(duì)作物莖長(zhǎng)和莖長(zhǎng)抑制率的影響
        3.2.6 添加不同原料生物炭后土壤中PAHs含量
        3.2.7 生物炭與種子發(fā)芽率、根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)的相關(guān)性分析
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
第四章 生物炭對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 供試生物炭性質(zhì)
        4.1.2 供試土壤性質(zhì)
        4.1.3 培養(yǎng)試驗(yàn)
        4.1.4 樣品測(cè)定
        4.1.5 數(shù)據(jù)處理分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 施加不同原料生物炭對(duì)土壤微生物百分比組成的影響
        4.2.2 施加不同原料生物炭對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.3 生物炭種類(B)與添加量(M)對(duì)土壤微生物的影響
        4.2.4 微生物群落組分與土壤理化指標(biāo)和生物炭物理指標(biāo)相關(guān)關(guān)系
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表文章



本文編號(hào)：3755026

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