發(fā)布時間：2020-10-31 12:18

　　 近年來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨兩大主要問題:土壤肥力質(zhì)量下降和秸稈資源產(chǎn)生量大且無法有效利用。將作物秸稈等生物質(zhì)材料經(jīng)中高溫限氧熱解制成生物質(zhì)炭并還田(炭化還田)受到廣泛關(guān)注。炭化還田不僅有效利用了秸稈資源,還能夠增加土壤有機(jī)碳儲量、減少溫室氣體排放、改良土壤、增加作物產(chǎn)量。因此,秸稈炭化還田已經(jīng)成為一種新興的農(nóng)作物秸稈利用模式。盡管已有研究表明生物質(zhì)炭化還田在土壤固碳、土壤改良和作物增產(chǎn)方面有廣闊的應(yīng)用前景,其經(jīng)濟(jì)可行性受到諸多質(zhì)疑�；诖�,本文首先以蘆蒿和馬鈴薯為例,研究了生物質(zhì)炭施用對土壤性質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響;進(jìn)而將生物質(zhì)炭與化學(xué)肥料相結(jié)合制成生物質(zhì)炭基肥,并以水稻和玉米為例,研究生物質(zhì)炭基肥施用對兩種作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)施用生物質(zhì)炭和有機(jī)肥對蘆蒿的影響田間試驗(yàn)結(jié)果表明,單獨(dú)施用生物質(zhì)炭顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量,而對土壤pH和電導(dǎo)率沒有顯著影響。與施用常規(guī)化學(xué)肥料相比,生物質(zhì)炭和有機(jī)肥勻未顯著增加蘆蒿產(chǎn)量。對馬鈴薯田間試驗(yàn)結(jié)果表明,生物質(zhì)炭施用顯著提高了土壤pH、有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量,并增加了土壤電導(dǎo)率和C/N;對照(CO)相比,生物質(zhì)炭施用量為20t.hm-2(C20)和40t hm-2(C40)時土壤有機(jī)質(zhì)分別增加了 68.1%和171.9%,速效鉀含量增加了 309.5%和666.4%,C/N提高了 69.9%和142%。生物質(zhì)炭施用量為20 t.hm 2時顯著提高了馬鈴薯產(chǎn)量,C20處理下馬鈴薯總產(chǎn)量較CO分別增加41.1%。當(dāng)生物質(zhì)炭用量為40 t·hm-2時對馬鈴薯產(chǎn)量無顯著影響。(2)進(jìn)而將生物質(zhì)炭制成生物質(zhì)炭基肥,施入玉米和水稻試驗(yàn)田,與施用復(fù)合肥相比,施用炭基肥能顯著提高土壤中速效磷和速效鉀等等養(yǎng)分含量。炭基肥處理下,玉米株高、穗位高、有效穗長、百粒重、產(chǎn)量和生物量均達(dá)到顯著差異,其中炭基肥處理下玉米株高、穗位高、有效穗長、百粒重、生物量和產(chǎn)量等指標(biāo)較對照分別提高了 18.1%、26.1%、13.8%、7.3%、24.3%和12.15%。炭基肥處理下水稻空粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量較常規(guī)施肥有顯著差異,其中空粒數(shù)減少46.8%、千粒重增加9.42%。與施用復(fù)合肥相比,玉米和水稻產(chǎn)量分別增加12.15%和8.14%。綜上所述,生物質(zhì)炭施用于農(nóng)田土壤可不同程度的改善土壤肥力,但作物產(chǎn)量對生物質(zhì)炭施用的響應(yīng)受作物類型和生物質(zhì)炭用量的影響;將生物質(zhì)炭與化學(xué)肥料復(fù)合制成生物質(zhì)炭基肥可顯著提高玉米和水稻產(chǎn)量,與單純施用生物質(zhì)炭相比,施用生物質(zhì)炭基肥可獲得更好的經(jīng)濟(jì)收益。
【學(xué)位單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S158.3
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應(yīng)用概述
        1.2.1 生物質(zhì)炭的性質(zhì)
        1.2.2 生物質(zhì)炭對農(nóng)田土壤肥力的改善
        1.2.3 生物質(zhì)炭對作物生長和產(chǎn)量的影響
    1.3 生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應(yīng)用前景
    1.4 生物質(zhì)炭基肥的研究進(jìn)展
    1.5 研究目的意義、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究的意義
        1.5.2 研究的內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
第二章 生物質(zhì)炭和有機(jī)肥施用對土壤性質(zhì)及蘆蒿產(chǎn)量的影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗(yàn)地概況
        2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.3 產(chǎn)量與生物量測定
        2.2.4 樣品采集及分析方法
        2.2.5 數(shù)據(jù)處理
    2.3 結(jié)果分析
        2.3.1 生物質(zhì)炭對土壤性質(zhì)的影響
        2.3.2 生物質(zhì)炭對蘆蒿產(chǎn)量的影響
    2.4 討論
    2.5 結(jié)論
第三章 生物質(zhì)炭施用對馬鈴薯產(chǎn)量及效益的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗(yàn)地概況
        3.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.3 樣品采集與分析
        3.2.4 數(shù)據(jù)處理
    3.3 結(jié)果分析
        3.3.1 生物質(zhì)炭對土壤性質(zhì)的影響
        3.3.2 生物質(zhì)炭對馬鈴薯產(chǎn)量的影響
        3.3.4 生物質(zhì)炭施用對馬鈴薯品質(zhì)的影響
    3.4 討論
        3.4.1 馬鈴薯產(chǎn)量變化與土壤緊實(shí)度的關(guān)系
        3.4.2 馬鈴薯產(chǎn)量變化與土壤肥力變化的關(guān)系
        3.4.3 馬鈴薯品質(zhì)變化與土壤肥力的關(guān)系
    3.5 結(jié)論
第四章 生物質(zhì)炭基肥施用對玉米產(chǎn)量及效益的影響
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗(yàn)地概況
        4.2.2 生物質(zhì)炭基肥料制備
        4.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.4 樣品采集和測定方法
        4.2.5 數(shù)據(jù)處理
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 生物質(zhì)炭基肥對土壤性質(zhì)的影響
        4.3.2 生物質(zhì)炭基肥對玉米形態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響
        4.3.3 生物質(zhì)炭基肥對養(yǎng)分投入產(chǎn)出效益的影響
    4.4 討論
    4.5 結(jié)論
第五章 生物質(zhì)炭基肥施用對水稻產(chǎn)量及效益的影響
    5.1 引言
    5.2 材料方法
        5.2.1 試驗(yàn)地概況
        5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.2.3 測定方法和樣品采集
        5.2.4 數(shù)據(jù)處理
    5.3 結(jié)果分析
        5.3.1 生物質(zhì)炭基肥對土壤性狀的影響
        5.3.2 生物質(zhì)炭基肥對水稻形態(tài)指標(biāo)的影響
        5.3.3 生物質(zhì)炭基肥對養(yǎng)分投入產(chǎn)出效益的影響
    5.4 討論
    5.5 結(jié)論
第六章 全文結(jié)論與展望
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 全文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足及展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝

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本文編號：2863938