本文關鍵詞：生物炭陳化對土壤養(yǎng)分和水稻生長的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽農業(yè)大學》 2014年

生物炭陳化對土壤養(yǎng)分和水稻生長的影響

苗微  

【摘要】：生物炭理化性質優(yōu)異,在增加土壤肥力、提高作物產量方面具有積極作用,是促進農業(yè)低碳、循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的重要技術途徑之一。但是,生物炭的性質雖然穩(wěn)定,卻也并非一成不變,施入土壤后,其理化性質會隨著時間推移而發(fā)生緩慢變化,即發(fā)生陳化,進而有可能對土壤質量、作物產量等產生影響。為明確生物炭的陳化過程、分析陳化機制、辨析陳化效應可能導致的對作物生長的影響,本研究以稻殼為原料制備了生物炭,并應用于包含純炭、炭土混合和純土3個不同處理的對比實驗,通過凍融循環(huán)和干濕交替循環(huán)兩種加速陳化方式,模擬研究了生物炭理化性質的變化規(guī)律,深入探討了生物炭陳化對土壤養(yǎng)分影響,并通過高選擇壓力的水稻苗期耐冷性試驗檢驗了生物炭陳化可能對植物生長產生的影響,以期為生物炭在農業(yè)上合理應用提供理論依據和參考。主要研究結果如下： 1.生物炭較好地保留了原生物質——稻殼的外觀形態(tài)和內部細胞分室結構,與原材料相比,碳元素和氮元素含量、灰分含量、固定碳含量、比表面積、總孔體積和孔徑均顯著提高,揮發(fā)分含量顯著降低。表面結構分析得出,生物炭的比表面積較其原材料提高100倍左右,總孔體積較原材料提高10倍左右,說明生物炭比表面積大,孔隙結構豐富。 2.陳化處理對生物炭的理化性質有明顯影響,其表面結構、pH值、元素組成、吸附能力等均發(fā)生了不同程度的變化。在凍融循環(huán)模擬研究中,生物炭的pH值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,在25個周期后又回復到初始水平,說明生物炭的pH值并不容易改變,且與生物炭的碳酸鹽含量和官能團的變化有關。凍融循環(huán)對生物炭表面性質有較大影響,生物炭的表面氧化在初期發(fā)生迅速且顯著,到后期趨于穩(wěn)定,氧化程度高于生物炭的整體氧化,在第11個周期時表明氧化高于整體氧化2倍左右。說明生物炭的表面氧化有助于保護生物炭顆粒內部免于進一步氧化。凍融循環(huán)到25個周期時,生物炭對對苯二酚的吸附量由初始的5.928mg·g-1增加到11.73mg·g-1,說明凍融循環(huán)處理增加了生物炭的吸附能力。在干濕交替循環(huán)模擬研究中,生物炭的pH值逐步降低,元素含量變化程度小于凍融循環(huán),吸附性能也沒有顯著的規(guī)律性變化�？傮w看來,不同處理方式顯著影響了生物炭的陳化過程,干濕交替處理對生物炭理化性質的影響要小于凍融循環(huán)處理。 3.生物炭的添加減少了土壤中氮素的淋溶損失,進而在一定程度上影響了土壤碳氮比。在凍融循環(huán)條件下,碳氮比的變化幅度為生物炭處理混炭處理純土處理。本研究認為生物炭的加入對微生物活動起到了一定的影響作用進而影響了碳氮比。在凍融循環(huán)和淋溶過程純炭處理鉀元素大幅度的下降,本研究認為是由于生物炭的鉀元素含量較高(生物炭的鉀含量是土壤的10-30倍)導致。 4.陳化生物炭對水稻苗期生長產生一定影響,顯著降低了水稻苗期的葉綠素和類胡蘿卜素含量。在低溫處理下,不同陳化周期的生物炭對水稻苗期耐冷性的生理性質影響存在差異。在低溫下在第5個周期總葉綠素和類胡蘿下素含量顯著高于其他陳化周期,第15個周期時葉片外滲電導率顯著低于其他陳化周期,可溶性糖的含量顯著高于其他陳化周期。在低溫處理下,第11和20周期GAs的生物合成蛋白基因GA20ox2和GA3ox2的表達量顯著低于其他周期

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S141;S511
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 潘根興,趙其國;我國農田土壤碳庫演變研究:全球變化和國家糧食安全[J];地球科學進展;2005年04期

2 周志紅;李心清;邢英;房彬;張立科;彭艷;;生物炭對土壤氮素淋失的抑制作用[J];地球與環(huán)境;2011年02期

3 陳溫福;張偉明;孟軍;徐正進;;生物炭應用技術研究[J];中國工程科學;2011年02期

4 陸海楠;胡學玉;劉紅偉;;不同裂解條件對生物炭穩(wěn)定性的影響[J];環(huán)境科學與技術;2013年08期

5 付鵬;胡松;向軍;孫路石;張安超;楊濤;江龍;;生物質顆�？紫督Y構在熱解過程中的變化[J];化工學報;2009年07期

6 李力;劉婭;陸宇超;梁中耀;張鵬;孫紅文;;生物炭的環(huán)境效應及其應用的研究進展[J];環(huán)境化學;2011年08期

7 安增莉;侯艷偉;蔡超;薛秀玲;;水稻秸稈生物炭對Pb(Ⅱ)的吸附特性[J];環(huán)境化學;2011年11期

8 王寧;侯艷偉;彭靜靜;戴九蘭;蔡超;;生物炭吸附有機污染物的研究進展[J];環(huán)境化學;2012年03期

9 Rai S.Kookana;;Enhanced and irreversible sorption of pesticide pyrimethanil by soil amended with biochars[J];Journal of Environmental Sciences;2010年04期

10 宋洋;王芳;楊興倫;卞永榮;谷成剛;謝祖彬;蔣新;;生物質炭對土壤中氯苯類物質生物有效性的影響及評價方法[J];環(huán)境科學;2012年01期

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 陳建美;蔡葵;趙明;王文嬌;;青島蔬菜主產區(qū)土壤重金屬污染調查及評價[J];山東農業(yè)科學;2011年01期

2 張忠河;林振衡;付婭琦;王宏海;康全德;尤希鳳;;生物炭在農業(yè)上的應用[J];安徽農業(yè)科學;2010年22期

3 秦光蔚;陳愛晶;周祥;徐漢億;孫進;;鹽城市低碳農業(yè)探索和實踐[J];安徽農業(yè)科學;2011年06期

4 李淑香;李芳芳;;黑碳不同添加量對土壤有機碳礦化的影響[J];安徽農業(yè)科學;2011年36期

5 花莉;金素素;唐志剛;;生物質炭輸入對土壤CO_2釋放影響的研究[J];安徽農業(yè)科學;2012年11期

6 常義軍;唐懋華;成維東;王東升;;中藥渣改土效果試驗研究[J];現(xiàn)代農業(yè)科技;2010年05期

7 劉國濤;張紅煉;彭緒亞;;有機垃圾熱解生物碳的研究進展[J];安全與環(huán)境學報;2012年01期

8 趙廣杰;;炭化石墨化木質碳纖維化學反應歷程及其微細結構生成演化[J];北京林業(yè)大學學報;2010年02期

9 鄧萬剛;吳鵬豹;趙慶輝;漆智平;吳蔚東;;低量生物質炭對2種熱帶牧草產量和品質的影響研究初報[J];草地學報;2010年06期

10 韓進;孔火良;龔帥帥;何嬌;凌婉婷;;成型表面改性生物質環(huán)境材料制備及其吸附水中多環(huán)芳烴的研究[J];材料導報;2011年20期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;土壤碳匯能力衰退的生物炭修復[A];2011中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第二卷）[C];2011年

2 陳再明;陳寶梁;;不同裂解溫度制備的松木屑生物炭對萘的吸附動力學行為[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

3 何嬌;孔火良;韓進;高彥征;;制備秸稈生物質環(huán)境材料用于處理水中多環(huán)芳烴[A];2010中國環(huán)境科學學會學術年會論文集(第三卷)[C];2010年

4 王震宇;鄭浩;李鋒民;;濕地植物蘆竹生物炭的制備及特性表征研究[A];2010中國環(huán)境科學學會學術年會論文集(第四卷)[C];2010年

5 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;低碳經濟下的生物炭研究[A];低碳陜西學術研討會論文集[C];2010年

6 王清文;歐榮賢;;生物質材料的塑性加工研究進展[A];第二屆中國林業(yè)學術大會——S11 木材及生物質資源高效增值利用與木材安全論文集[C];2009年

7 閆智培;李十中;;生物質熱解生產生物炭研究進展[A];全國農村清潔能源與低碳技術學術研討會論文集[C];2011年

8 王成己;王義祥;黃毅斌;翁伯琦;;全球氣候變化背景下低碳農業(yè)發(fā)展策略[A];發(fā)展低碳農業(yè) 應對氣候變化——低碳農業(yè)研討會論文集[C];2010年

9 王義祥;王峰;翁伯琦;羅旭輝;黃毅斌;;果園生草模式土壤固碳潛力研究——以福建省為例[A];發(fā)展低碳農業(yè) 應對氣候變化——低碳農業(yè)研討會論文集[C];2010年

10 馬麗娜;竇森;黃毅;劉永欣;陳麗珍;李慧敏;;秸稈用量對草甸褐土腐殖質組成的影響[A];面向未來的土壤科學（上冊）——中國土壤學會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學術交流研討會論文集[C];2012年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 沈學善;砂姜黑土區(qū)小麥玉米一年兩熟秸稈全量還田對夏玉米生育及產量影響研究[D];安徽農業(yè)大學;2010年

2 賴力;中國土地利用的碳排放效應研究[D];南京大學;2010年

3 劉玉學;生物質炭輸入對土壤氮素流失及溫室氣體排放特性的影響[D];浙江大學;2011年

4 張志棟;免耕方式對燕麥田溫室氣體排放與土壤性狀的影響[D];內蒙古農業(yè)大學;2010年

5 廖艷;我國典型低溫區(qū)土壤有機碳變化及土壤呼吸特征[D];中國地質大學（北京）;2011年

6 孫艷麗;開封城市土壤有機碳密度、組成及時空變化分析[D];河南大學;2011年

7 王義祥;不同經營措施下果園土壤有機碳庫特性及固碳潛力研究[D];福建農林大學;2011年

8 溫和;黑龍江省村域農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳平衡及低碳農業(yè)對策研究[D];東北農業(yè)大學;2011年

9 張嵚;水鈉錳礦和錳鉀礦的形成、轉化途徑與機制及對苯酚的降解特性[D];華中農業(yè)大學;2011年

10 李波;我國農地資源利用的碳排放及減排政策研究[D];華中農業(yè)大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 元妙新;固定化細菌增強修復多環(huán)芳烴污染土壤及影響因素[D];浙江大學;2011年

2 牛燕燕;活性炭改性對Cu/AC催化劑的結構和催化性能影響的研究[D];太原理工大學;2011年

3 姜寧寧;不同水肥措施對設施菜地土壤CO_2和N_2O排放的影響[D];首都師范大學;2011年

4 官情;黃土旱塬區(qū)不同覆蓋措施對冬小麥農田土壤呼吸及作物水分利用效率的影響[D];西北大學;2011年

5 張文龍;鎮(zhèn)域尺度農田生態(tài)系統(tǒng)地上生物量遙感估算及地表有機碳儲量研究[D];山東農業(yè)大學;2011年

6 陳初雨;前郭灌區(qū)水田土壤固碳潛力及固碳效益研究[D];吉林大學;2011年

7 張?zhí)烨?吉林西部縣域尺度農田土壤有機碳儲量及變化研究[D];吉林大學;2011年

8 周進亭;水環(huán)境固相物質典型組分對有機氯農藥的吸附特征[D];吉林大學;2011年

9 舒成;煤基活性炭制備工藝研究[D];大連理工大學;2011年

10 張晗芝;生物炭對土壤肥力、作物生長及養(yǎng)分吸收的影響[D];西南大學;2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 柳絮;范仲學;張斌;畢玉平;;我國土壤鎘污染及其修復研究[J];山東農業(yè)科學;2007年06期

2 李春龍;賀陽冬;陳華;史偉;練華山;;辣椒連作障礙機制初探及其下茬作物的初選[J];安徽農業(yè)科學;2007年26期

3 張忠河;林振衡;付婭琦;王宏海;康全德;尤希鳳;;生物炭在農業(yè)上的應用[J];安徽農業(yè)科學;2010年22期

4 胡蝶;陳文清;;土壤重金屬污染現(xiàn)狀及植物修復研究進展[J];安徽農業(yè)科學;2011年05期

5 戴厚升;農作物秸稈還田好處多[J];安徽農業(yè);2002年11期

6 侯永俠;周寶利;吳曉玲;;不同連作土壤對辣椒生長發(fā)育的影響研究[J];北方園藝;2009年08期

7 吳文強,李吉躍,張志明,孫向陽,翟洪波;北京西山地區(qū)人工林土壤水分特性的研究[J];北京林業(yè)大學學報;2002年04期

8 鄧萬剛;吳鵬豹;趙慶輝;漆智平;吳蔚東;;低量生物質炭對2種熱帶牧草產量和品質的影響研究初報[J];草地學報;2010年06期

9 任旭琴;劉美琴;陳葛亮;王蓉;;外源ABA對辣椒抗冷性生理指標的影響[J];長江蔬菜;2009年08期

10 王萍;碳酸鈉脅迫下羊草幼苗的生理效應及外源脫落酸的緩解效應[J];草業(yè)學報;1998年01期

中國博士學位論文全文數據庫 前3條

1 吳雁華;京南地區(qū)土壤重金屬污染特征與楊樹修復效應[D];中國地質大學（北京）;2005年

2 林鵬生;我國中低產田分布及增產潛力研究[D];中國農業(yè)科學院;2008年

3 張偉明;生物炭的理化性質及其在作物生產上的應用[D];沈陽農業(yè)大學;2012年

中國碩士學位論文全文數據庫 前6條

1 呂偉波;生物炭對土壤微生物生態(tài)特征的影響[D];浙江大學;2012年

2 張琪;近20年來水稻土有機碳變化——縣級和村級尺度的研究[D];南京農業(yè)大學;2004年

3 杜平;鉛鋅冶煉廠周邊土壤中重金屬污染的空間分布及其形態(tài)研究[D];中國環(huán)境科學研究院;2007年

4 劉建秋;黑碳對乙草胺在土壤/沉積物中吸附/解吸行為的影響[D];大連理工大學;2008年

5 武華;土壤黑碳的初步研究[D];吉林農業(yè)大學;2008年

6 黃劍;生物炭對土壤微生物量及土壤酶的影響研究[D];中國農業(yè)科學院;2012年

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 張忠河;林振衡;付婭琦;王宏海;康全德;尤希鳳;;生物炭在農業(yè)上的應用[J];安徽農業(yè)科學;2010年22期

2 ;農林廢棄物就地一“燜”變成寶[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合科技);2011年05期

3 陳紅霞;杜章留;郭偉;張慶忠;;施用生物炭對華北平原農田土壤容重、陽離子交換量和顆粒有機質含量的影響[J];應用生態(tài)學報;2011年11期

4 何緒生;張樹清;佘雕;耿增超;高海英;;生物炭對土壤肥料的作用及未來研究[J];中國農學通報;2011年15期

5 沈琦;何詠濤;艾寧;姬登祥;計建炳;;利用農林廢棄物聯(lián)產生物油和生物炭的初步研究[J];可再生能源;2010年04期

6 張晗芝;黃云;劉鋼;許燕萍;劉金山;卑其誠;藺興武;朱建國;謝祖彬;;生物炭對玉米苗期生長、養(yǎng)分吸收及土壤化學性狀的影響[J];生態(tài)環(huán)境學報;2010年11期

7 何緒生;耿增超;佘雕;張保健;高海英;;生物炭生產與農用的意義及國內外動態(tài)[J];農業(yè)工程學報;2011年02期

8 周志紅;李心清;邢英;房彬;張立科;彭艷;;生物炭對土壤氮素淋失的抑制作用[J];地球與環(huán)境;2011年02期

9 梁新格;;退伍軍人楊新林 秸稈制“煤”廢變寶[J];農村實用技術與信息;2007年02期

10 梁新格;;秸稈制“煤”廢變寶[J];農村實用科技信息;2007年03期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 楊丹;劉限;劉鳴達;張玉龍;;生物炭對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境改良作用的研究進展[A];發(fā)展低碳農業(yè) 應對氣候變化——低碳農業(yè)研討會論文集[C];2010年

2 王震宇;鄭浩;李鋒民;;濕地植物蘆竹生物炭的制備及特性表征研究[A];2010中國環(huán)境科學學會學術年會論文集(第四卷)[C];2010年

3 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;土壤碳匯能力衰退的生物炭修復[A];2011中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第二卷）[C];2011年

4 沈國清;;生物炭影響土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的生物學機制[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

5 閆智培;李十中;;生物質熱解生產生物炭研究進展[A];全國農村清潔能源與低碳技術學術研討會論文集[C];2011年

6 徐義亮;陳寶梁;;生物質限氧裂解制備生物炭的熱動力學特性研究[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

7 陳寶梁;陳再明;陳文遠;周丹丹;方遠;;有機污染物與生物炭的相互作用:吸附模型、機理和熱力學[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

8 盛奎川;沈瑩瑩;錢湘群;;生物質炭化及資源化利用研究進展[A];中國農業(yè)工程學會2011年學術年會（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

9 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;低碳經濟下的生物炭研究[A];低碳陜西學術研討會論文集[C];2010年

10 續(xù)曉云;曹心德;于宏然;;稻殼和牛糞基生物炭對水中重金屬Pb、Cu、Zn、Cd的吸附研究[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 本報記者 劉霞;[N];科技日報;2009年

2 羅冰;[N];糧油市場報;2011年

3 記者 耿建擴　通訊員 常云亮 王小勝;[N];光明日報;2009年

4 鄢祖海 金濤;[N];中國環(huán)境報;2006年

5 記者 羅冰;[N];科技日報;2011年

6 李文濤;[N];中國經營報;2005年

7 特約記者 鄧國軍 通訊員 劉成漢;[N];中國化工報;2005年

8 駐江蘇記者 杜小衛(wèi);[N];中國建材報;2008年

9 記者 熊藝 通訊員 宋朝陽 徐立安;[N];長江日報;2005年

10 記者鄭春波;[N];中國建設報;2005年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 殷大偉;生物炭改良白漿土的初步研究[D];沈陽農業(yè)大學;2013年

2 姜志翔;生物炭技術緩解溫室氣體排放的潛力評估[D];中國海洋大學;2013年

3 韓光明;生物炭對不同類型土壤理化性質和微生物多樣性的影響[D];沈陽農業(yè)大學;2013年

4 鄭浩;蘆竹生物炭對農業(yè)土壤環(huán)境的影響[D];中國海洋大學;2013年

5 徐振華;生物炭對中國北方酸化土壤的改性研究[D];中國海洋大學;2012年

6 張鵬;生物炭對西唯因與阿特拉津環(huán)境行為的影響[D];南開大學;2013年

7 張偉明;生物炭的理化性質及其在作物生產上的應用[D];沈陽農業(yè)大學;2012年

8 苗微;生物炭陳化對土壤養(yǎng)分和水稻生長的影響[D];沈陽農業(yè)大學;2014年

9 張振宇;生物炭對稻田土壤鎘生物有效性的影響研究[D];沈陽農業(yè)大學;2013年

10 劉祥宏;生物炭在黃土高原典型土壤中的改良作用[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2013年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 張晗芝;生物炭對土壤肥力、作物生長及養(yǎng)分吸收的影響[D];西南大學;2011年

2 解鈺;王草產量、品質和土壤性狀對生物炭濃度梯度的響應[D];海南大學;2012年

3 吳鵬豹;生物炭對土壤質量及王草產量、品質的影響[D];海南大學;2012年

4 張明月;生物炭對土壤性質及作物生長的影響研究[D];山東農業(yè)大學;2012年

5 顏永毫;黃土高原地區(qū)石灰性土壤添加生物炭的溫室氣體效應[D];西北農林科技大學;2013年

6 李靖;不同源生物炭的理化性質及其對雙酚A和磺胺甲噁唑的吸附[D];昆明理工大學;2013年

7 王丹丹;半干旱區(qū)生物炭的土壤生態(tài)效應定位研究[D];西北農林科技大學;2013年

8 張崢嶸;生物炭改良土壤物理性質的初步研究[D];浙江大學;2014年

9 呂偉波;生物炭對土壤微生物生態(tài)特征的影響[D];浙江大學;2012年

10 高海英;一種生物炭基氮肥的特征及其對土壤作物的效應研究[D];西北農林科技大學;2012年

  本文關鍵詞：生物炭陳化對土壤養(yǎng)分和水稻生長的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：84808