竹炭對梨園土壤碳-氮-磷及微生物多樣性的影響.pdf

1、生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在缺氧條件下高溫?zé)峤獾漠a(chǎn)物。目前,將生物質(zhì)炭作為土壤改良劑,在固碳的同時(shí)提高土壤肥力,是當(dāng)前可持續(xù)農(nóng)業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本論文以竹炭(BBC)改良梨園土壤為目標(biāo),開展室內(nèi)靜態(tài)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和柱狀淋洗實(shí)驗(yàn),模擬竹炭對梨園有機(jī)肥礦化過程及營養(yǎng)鹽淋溶過程的影響;結(jié)合大田徑流試驗(yàn),研究竹炭的施用對梨園地表徑流和梨品質(zhì)與產(chǎn)量的影響。在此基礎(chǔ)上,研究了上述過程中土壤微生物多樣性的變化,初步探討竹炭對梨園土壤C、N、P營養(yǎng)元素的增效

2、機(jī)制及其對養(yǎng)分流失的抑制效應(yīng),為竹炭在土壤改良及農(nóng)業(yè)面源污染控制中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù),為竹材廢棄物的再利用提供新的思路。本研究的主要結(jié)論如下:
　　 (1)BBC擁有較大的比表面積(332.10 m2g-1)、具有特殊的孔隙結(jié)構(gòu)及豐富的表面含氧官能團(tuán)(-OH、-C=O和-C-O)。而且,BBC能釋放出一定量的營養(yǎng)物質(zhì)TOC(1.346mg g-1)、TN(0.043 mg g-1)和TP(0.072 mg g-1)。

3、>　　 (2)在靜態(tài)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)階段,竹炭的添加增加了土壤TOC、TN、TP、微生物量C、N、P的含量和脲酶、酸性磷酸酶的活性,且其增量與竹炭添加量呈正相關(guān)性。與對照相比,添加1.0％竹炭的處理土壤TN、微生物量C、N、P的含量分別增加了11.80、66.67、125.00和107.15%,脲酶和酸性磷酸酶的活性分別增強(qiáng)了40.91和49.28%。在淋溶實(shí)驗(yàn)階段,竹炭的添加降低了土壤淋出液中TOC、TDN、TDP的累計(jì)淋失總量,且其累計(jì)淋

4、失總量與竹炭的添加量呈負(fù)相關(guān)性。與對照相比,添加1.0%竹炭的處理土壤淋出液中TOC、TDN、TDP的累積淋失總量分別削減了31.88、43.90和57.58%。整個(gè)靜態(tài)培養(yǎng)+淋溶實(shí)驗(yàn)階段,土壤碳、氮、磷的質(zhì)量平衡估算表明,竹炭增加了肥料的礦化程度,提高了土壤固持碳、氮、磷的含量。與對照相比,添加高濃度竹炭(1.0%)的處理土壤固持TOC、TN和TP的含量分別是2.61、0.42和0.086 mg g-1。
　　 (3)長達(dá)2年

5、的大田徑流小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明,在自然降雨條件下,竹炭對梨園的地表徑流、SS、TOC、TN的流失總量分別削減了13.21、12.55、17.71和19.95%。而且,竹炭的施用對梨果有一定的增產(chǎn)效應(yīng)。此外,添加竹炭的處理地表徑流中NO3-N/NH4-N和TDP/TP的比值有所降低,說明竹炭的施用不僅能在一定程度上抑制氮磷的流失,而且可能會(huì)對氮磷的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生一定的影響。
　　 (4)室內(nèi)模擬研究和野外大田試驗(yàn)都表明,竹炭促進(jìn)了土壤微生物