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生物炭和环保酵素联合对盐碱土改良效果的研究

2020-12-02阅读(726)

生物炭和环保酵素联合对盐碱土改良效果的研究

论文摘要

土壤盐碱化是限制农业生产的一个重要影响因素,目前内蒙古地区土壤盐碱化问题突出,导致了土壤板结、土地贫瘠、粮食产量低下,严重制约内蒙古地区农业的发展。因此,对当地盐碱土进行改良具有重要意义。本文以玉米秸秆、胡麻秸秆生物炭和环保酵素为原料,采用室内土壤培养试验研究其对盐碱土的改良效果。通过对生物炭理化性质分析、生物炭和环保酵素单施、配施对盐碱土壤理化性质的影响分析,及其对生菜生物量的影响分析,确定生物炭和环保酵素对盐碱土改良的可行性分析及最佳改良方案的确定。同时,通过相关性分析和主成分分析探讨盐碱化土壤盐碱指标与肥力指标的关联性以及两者联合配施的互补增效作用,论文主要研究结果如下:生物炭施入土壤后,对降低土壤pH和碱化度（ESP）,4%的玉米生物炭BS2和4%的胡麻生物炭BF2处理改良效果无显著性差异;对土壤水溶性有机碳（DOC）有显著改良效果,且BS2对土壤降低效果优于BF2,降幅达62.50%;添加不同材料制备的生物炭后盐碱土壤中有机质、有效磷和速效钾含量具有相同的变化趋势,土壤中养分含量增加幅度明显,以4%的胡麻生物炭BF2的改良效果最好,有机质、速效钾和有效磷平均比对照分别增加了63.40%、50.45%和68.91%;与环保酵素GE相比,加入生物炭对盐碱土壤的阳离子交换量提高幅度大,最高增加到27.64 cmol·kg-1,达到了很好的固肥保肥水平。而随着培养时间的增加,环保酵素表现出更好降低土壤盐碱化指标的作用,其中GE1处理的土壤pH、ESP值、电导率（EC）和交换性Na+含量,最高降幅分别达17.51%、41.43%、42.50%和26.67%,其效果比生物炭显著（P<0.05）,对土壤养分含量也有一定程度的提高,其中水溶性有机碳含量也有提高。试验还发现生物炭和环保酵素的配施对土壤pH值、EC值、DOC值、ESP值改良效果更明显,且显著降低了土壤Mg2+和SO42-两种盐分离子的含量,降幅分别达33.08%和43.30%,增加了盐分K+和Ca2+含量,增加了25.14%和17.79%。室内盆栽试验表明生物炭和环保酵素配施对生菜生长具有促进作用,生菜的平均株高增幅达31.37%31.86%,优于单施效果。相关性分析和主成分分析表明生物炭和环保酵素对盐碱土的改良都具有可行性,同时将两者配施可以互补增效,更好的改良盐碱土。本研究结果为生物废弃物的资源化利用和内蒙古地区盐碱化土壤的改良提供了理论依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 盐碱土改良利用的概况
  •     1.1.1 盐碱土形成原因
  •     1.1.2 盐碱土分布状况
  •     1.1.3 盐碱土治理研究进展
  •   1.2 生物炭与盐碱土壤改良
  •     1.2.1 生物炭研究来源
  •     1.2.2 生物炭在土壤作物系统中的作用
  •   1.3 环保酵素与盐碱土壤改良
  •     1.3.1 环保酵素的研究来源
  •     1.3.2 环保酵素在土壤作物系统中的作用
  •   1.4 研究目的与意义
  •   1.5 研究内容及技术路线
  •     1.5.1 研究内容
  •     1.5.2 技术路线
  • 2 试验材料与方法
  •   2.1 试验材料
  •     2.1.1 供试土壤
  •     2.1.2 供试生物炭
  •     2.1.3 供试环保酵素
  •   2.2 试验方法
  •     2.2.1 室内土壤培养试验
  •     2.2.2 盆栽试验
  •   2.3 指标的测定及方法
  •   2.4 数据处理与统计分析
  • 3 生物炭基本理化性质
  •   3.1 生物质炭微观结构与形态特征
  •   3.2 生物炭主要元素组成
  •   3.3 傅里叶转换红外线光谱分析（FTIR）
  •   3.4 小结
  • 4 生物炭和环保酵素对盐碱土的影响
  •   4.1 单施生物炭对盐碱土的影响
  •     4.1.1 生物炭对土壤盐碱化指标的影响
  •     4.1.2 生物炭对盐碱土CEC值的影响
  •     4.1.3 生物炭对盐碱土DOC值的影响
  •     4.1.4 生物炭对盐碱土肥力指标的影响
  •   4.2 单施环保酵素对盐碱土的影响
  •     4.2.1 环保酵素对土壤盐碱性质的影响
  •     4.2.2 环保酵素对盐碱土CEC值的影响
  •     4.2.3 环保酵素对盐碱土DOC值的影响
  •     4.2.4 环保酵素对盐碱土肥力指标的影响
  •   4.3 生物炭和环保酵素的配施对盐碱土的影响
  •     4.3.1 生物炭和环保酵素的配施对盐碱土化学性质的影响
  •     4.3.2 生物炭和环保酵素的配施对盐碱土CEC值的影响
  •     4.3.3 生物炭和环保酵素的配施对盐碱土DOC值的影响
  •     4.3.4 生物炭和环保酵素的配施对盐碱土肥力指标的影响
  •   4.4 生物炭和环保酵素配施对盐碱土壤的交互作用
  •   4.5 生物炭和环保酵素对盐碱土盐分离子的影响
  •   4.6 生物炭与环保酵素施用对生菜生长情况的影响
  •     4.6.1 生菜生长情况
  •   4.7 小结
  • 5 不同水平处理对盐碱土影响的综合评价
  •   5.1 盐碱土壤各指标的相关性分析
  •     5.1.1 土壤关键盐碱指标和有效养分的相关性
  •     5.1.2 土壤盐碱指标与土壤水溶性有机碳的相关性
  •   5.2 基于主成分分析的材料对盐碱土壤各指标的影响效应评价
  •     5.2.1 环保酵素改良盐碱土的主成分分析
  •     5.2.2 生物炭改良盐碱土的主成分分析
  •   5.3 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 在学研究成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘泽霞

    导师: 韩剑宏,李玉梅

    关键词: 盐碱土,生物炭,环保酵素,改良

    来源: 内蒙古科技大学

    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,农艺学

    单位: 内蒙古科技大学

    分类号: S156.4

    DOI: 10.27724/d.cnki.gnmgk.2019.000210

    总页数: 61

    文件大小: 4112K

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