对比添加玉米秸秆与玉米秸秆生物质炭对农田土壤生态功能的影响
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1材料 4
1.2实验设计4
1.3测定方法4
2 结果与分析4
2.1土壤基本性质4
2.2土壤全氮含量5
2.3土壤速效磷含量5
2.4土壤速效钾含量5
2.5土壤微生物碳含量5
2.6土壤微生物氮含量 5
2.7土壤微生物碳氮比6
2.8土壤微生物熵6
3讨论6
3.1土壤全氮、速效磷、速效钾在不同试验方法下产生的影响6
3.2土壤微生物碳以及微生物量氮在不同试验方法下产生的不同影响7
3.3土壤微生物碳氮比、土壤微生物熵在不同试验方法下产生的不同影响7
4结论7
致谢8
参考文献8
表1 土壤基本性质4
图1不同处理方式下SMBC的含量5
图2不同处理方式下SMBN的含量6
表2不同处理方式下SMBC/SMBN的含量及SMBC/SOC的含量6
对比添加玉米秸秆与玉米秸秆生物质炭对农田土壤生态功能的影响
环境科学 高馨
引言
引言
我国农民对作物秸秆的利用有悠久的历史, *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072&
原先大部分秸秆会被当做燃料焚烧,但这种处理方式会给环境带来很大的压力。随着对秸秆利用方式的研究,发现作物秸秆尤其是水稻、玉米秸秆若采用秸秆还田或处理成秸秆生物质炭的方式处理,可以使土壤的肥力和其中所含的养分含量增加,使土壤生态系统的功能日益完善。
实验显示生物质炭是缺乏氧气的环境下由生物质发生热裂解所产生的产物之一。 在同样的施肥条件下,生物质炭表现出对良好的改善作用在土壤肥力及土壤地力方面,并且土壤有机质、各生命元素和pH值得到提升,同时其容重有所下降。[12]生物质炭也可加长肥料在土壤中的消解时间,从而达到将养分的耗损量减少到最低的目的,并且有助于肥料中营养成分利用效率的升高。生物质炭是化肥的增效载体。其在土壤中可以长期存在以初始形态存在,并可在土壤中进行碳的固持,是碳在土壤中固定的极具潜力的依附物质。同时农作物秸秆是在生物质炭中的关键元素。其现今作为仅次于煤、石油以及天然气之后的重要能源亟待研究。有研究表明,相对比于玉米秸秆直接还田的处理,生物质炭的多孔结构和巨大的表面积使之具备了良好的吸附力、抗氧化能力等特性,同时可以加大土壤的空隙度,降低土壤容重,增大田间保水量。[35]有试验证明生物质炭可以将更多的水分子和各种必备的营养离子吸收入其体系内,从而以提升土壤中营养成分的保有量和持水量。其不仅具有弱碱性,并且CEC的含量较高,可以改善酸性土壤的pH值,进而改善土壤结构。研究表明,具有较高的比表面积,并且羧基、羟基等大量的功能性基团的生物质炭,可以吸持各种重金属以及有机污染物,对CEC的交换能力有提升的帮助,对保持土壤营养元素及土壤性质起着重要的作用。将生物质炭施加入土壤之中,还可以降低氮肥在土壤中的损耗,以达到促进农业固碳减排的目的。[612]
我国是农业大国,耕地面积世界第四,所以如何更好的增加土壤肥力,使作物更好的更多的供给,并且满足人们日渐提高的需求,是我们未来研究的方向和需要着重注意的方面。向土壤中添加秸秆的处理方式不仅是对农作物秸秆利用的一个更好的途径,同时也是对土壤全氮、速效磷、速效钾等在土壤中的含量在一定范围内的提升,从而让土壤的肥力处于上升趋势并且有助于农业产品品质的优化完善。而最近研究的秸秆生物质炭技术,不仅可以解决土壤污染的问题又可以帮助提升土壤肥力、加大农作物的产量,使农田土壤生态功能得到进一步的优化,因而应用前景广阔。
本试验对田间小区试验,研究发现施用玉米秸秆及玉米秸秆生物质炭两种方式对土壤处理后所具有的不同的生态效应的差别,并对此进行分析。实验采用了2015年收获季的水稻土壤,并分析其中全氮,速效磷,速效钾,pH,微生物量碳,微生物量氮的含量。研究秸秆的两种处理方式对土壤生态系统功能的影响,并分析其产生的原因,以期为生物质炭在农田土壤处理方式上的应用给予一些参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验在江苏省常熟市古里镇白茆康博村进行,其地处亚热带季风气候区,四季区分明显,夏季酷热雨多,冬季寒冷雨量少,春季秋季干湿多变。平均每年总光照时间2130.2h,年平均气温为15.4℃,年平均降雨量为1054mm。试验地土壤为太湖地区由太湖积物和长江冲积母质发育而成的典型的水稻土。土壤有机质含量28.5 g kg1,全氮 1.99g kg1,速效磷23.6mg kg1,速效钾79.7mg kg1,生物质炭pH9.78,秸秆pH6.80,土壤pH7.3。传统农作制:水稻小麦轮作,水稻品种中优1176.
1.2实验设计
本次实验分为三种处理方式:试验不添加外源有机质处理(CK),玉米秸秆处理(MS),以及生物质炭处理(MBC)。其中有机物料用量(等碳量):10t ha1.三个处理随机组合,并且反复进行三次。随机分布小区面积:19.5(3m×6.5m)m2,实验小区四周设有2m宽保护行,小区间设0.4m田埂,区组间设0.5m排水沟。其中玉米秸秆来自于江苏六合,玉米秸秆生物质炭购买自河南三利新能源公司。
1.3 测定方法
土壤有机碳采用重铬酸钾外加热法,pH(水土比:2.5:1),全氮采用凯式定氮法,土壤微生物量碳和微生物量氮,测定方法采用氯仿熏蒸K2SO4浸提法,速效磷采用钼蓝比色法,速效钾采用NH4OAc浸提火焰光度法。
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/hxyhj/55701.html
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