生物炭对土壤团聚体和钾素的影响

论文摘要

生物炭是一种土壤改良剂,具有提高农作物产量的作用。生物炭多孔、富含营养元素,添加到土壤中,可以改良土壤理化性质、改变土壤微生物群落结构、改变土壤的水肥气热状况,因此生物炭得到了越来越多学者的关注。近年来,大棚土壤出现了结构退化、作物产量下降的现象。并且在杨凌地区土壤钾素摄入量不足,影响作物产量。为了探明果木生物炭对杨凌日光大棚土壤团聚体结构,以及摟土不同形态钾元素含量的影响,采用菠菜与生菜两种作物,进行盆栽试验,提出适宜杨凌地区的生物炭添加量。本研究设置了0、10、30、50、70、90 t/hm~2,5个生物炭添加量处理,以未添加生物炭处理为对照,采用干筛法和湿筛法,对比分析了不同处理的团聚体几何平均直径、平均重量直径、破坏率和分形维数等指标。采用火焰光度计,测试摟土水溶性钾离子,交换性钾离子、速效钾、全钾含量。主要结论如下:(1)添加生物炭后,种植菠菜条件下,土壤机械稳定性大团聚体含量增加至0.61～4.60mg/kg,机械稳定性微团聚体含量降低3.95%～32.62%;添加生物炭后,粒径为3～2mm、2～lmm、1～0.5mm水稳性大团聚体含量分别增加25.32%～41.20%、22.69%～74.16%、9.09%～46.40%,粒径为0.5～0.25mm水稳性大团聚体含量降低2.05%～18.10%。生物炭能够促进小粒径微团聚体的形成,但对微团聚体稳定性和总含量没有显著影响。生物炭能够改良土壤团聚体结构,综合考虑团聚体、作物产量因素,在日光大棚添加70 t/hm~2生物炭效果最好。(2)种植生菜条件下,生物炭改良土壤机械稳定性团聚体结构,显著影响土壤大于7～5mm、5～3mm、0.5～0.25mm粒径机械稳定性团聚体含量。生物炭具有增加土壤机械稳定性团聚体稳定性的作用。生物炭改良土壤水稳性团聚体状况。生物炭显著影响土壤1～0.5、0.5～0.25mm土壤团聚体含量。添加生物炭后,1～0.5mm土壤水稳性团聚体含量呈现出上升趋势,0.5～0.25mm土壤水稳性团聚体呈现出增加趋势。生物炭对土壤水稳性团聚体稳定性没有显著影响。生物炭添加量为30 t/hm~2时,土壤机械稳定性大团聚体增幅最大,在杨凌地区推荐生物炭添加量采用30t/hm~2。(3)添加生物炭后,种植生菜条件下,土壤水溶性钾离子增加11.00%～365.23%、交换性钾离子增加8.99%～201.27%、速效钾离子增加8.05%～209.35%,土壤水溶性钾、速效钾、交换性钾离子含量与生物炭添加量之间呈现y=aebx指数关系;土壤pH和土壤速效钾、交换性钾离子含量显著相关。在关中塿土中添加生物炭,可以加速土壤钾素转化,有效缓解植物缺钾现象。考虑到土壤肥力、酸碱度,在关中地区添加50 t/hm~2生物炭效果最好。(4)种植生菜条件下,生物炭显著提升土壤水溶性钾离子、速效钾离子、交换性钾离子、有效钾离子含量。土壤水溶性钾离子、速效钾离子、交换性钾离子均与生物炭添加量呈指数相关关系。生物炭添加量越多,土壤钾素含量越多。当生物炭添加量较低时,土壤钾素差异不大。随着试验时间的增加,土壤钾素消耗不大,又因为C0和C10处理差异不大,推荐在杨凌地区采用30 t/hm~2生物炭处理。(5)添加生物炭后,菠菜产量显著增加。菠菜产量增幅为68.74%～214.93%,菠菜产量与生物炭添加量呈正相关关系。其中50、70、90 t/hm~2生物炭处理的单株鲜重增加程度最大,所以在塿土中,生物炭添加量大于50 t/hm~2时,菠菜的产量最高。(6)生物炭显著提高生菜产量,增幅为7.05%～47.42%,并且生物炭添加量越多,作物产量越大。其中30、50t/hm~2生物炭处理。所以考虑到生物炭的成本问题,推荐在塿土中,生物炭添加量推荐采用30 t/hm~2和50 t/hm~2。

论文目录

摘要

Abstract

第1章引言

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 研究进展

1.3.1 生物炭对土壤团聚体的影响

1.3.2 生物炭对土壤钾离子的影响

1.3.3 生物炭对土壤钠离子的影响

1.4 存在问题

第2章研究内容与方法

2.1 研究内容

2.1.1 生物炭对土壤团聚体的影响

2.1.2 生物炭对土壤钾离子的影响

2.1.3 生物炭对土壤钠离子的影响

2.2 研究方法

2.2.1 研究区概况

2.2.2 试验设置

2.2.3 采样和测定方法

2.3 数据处理

2.4 技术路线

第3章生物炭对土壤团聚体的影响

3.1 种植菠菜条件下,生物炭对土壤团聚体的影响

3.1.1 生物炭对土壤机械稳定性团聚体的影响

3.1.2 生物炭对土壤水稳性团聚体分布的影响

3.1.3 生物炭对土壤水稳性微团聚体的影响

3.2 种植生菜条件下,生物炭对土壤团聚体的影响

3.2.1 生物炭对土壤机械稳定性团聚体的影响

3.2.2 生物炭对土壤水稳性团聚体含量的影响

3.3 小结

3.3.1 种植菠菜条件下,生物炭对土壤团聚体含量的影响

3.3.2 种植生菜条件下,生物炭对土壤团聚体含量的影响

第4章生物炭对土壤钾素的影响

4.1 种植菠菜条件下,生物炭对土壤全钾含量的影响

4.2 生物炭对土壤水溶性钾含量的影响

4.3 生物炭对土壤交换性钾含量的影响

4.4 生物炭对土壤速效钾含量的影响

4.5 生菜种植条件下,生物炭对土壤有效钾离子含量的影响

4.6 生物炭对土壤钾离子的指数回归关系

4.7 讨论

4.8 小结

第5章生物炭对土壤钠离子的影响

5.1 生物炭对土壤交换性钠离子的影响

5.2 生物炭对土壤水溶性钾离子的影响

5.3 讨论

5.4 小结

第6章生物炭对作物生长的影响

6.1 生物炭对作物产量的影响

6.2 讨论

6.3 小结

第7章结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

参考文献

致谢

作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王亚琼

导师: 牛文全

关键词: 生物炭,团聚体,稳定性,塿土,土壤钾

来源: 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农业基础科学,农艺学,农艺学,农艺学

单位: 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)

分类号: S152;S153.6;S156.2

总页数: 58

文件大小: 3536K

下载量: 440

生物炭对土壤团聚体和钾素的影响

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢