生物炭对宁夏低质土壤改良的研究
近年来，生物炭作为一种环境友好型材料在土壤改良方面表现出巨大潜力。本研究针对宁夏地区淡灰钙土壤养分含量低、保水性差的问题，将花生壳生物炭(BC)按一定比例与化学肥料混合制成一种生物炭基改良剂(AD)，分别通过室内盆栽试验和田间试验研究BC和AD对淡灰钙土壤改良、作物生长及养分利用的影响。盆栽试验中BC和AD的添加量为0％、1.5％、3％和5％(w/w)，供试作物为“中白78”小白菜（Brassica chinensis）、“宁杂1号”油菜（Brassica napusL.）、“球研1号花边叶香”油麦菜(Lactuca sativa var longifoliaf Lain)、“小叶茼蒿”（Chrysanthemum coronarium）。田间试验中将BC和AD分别按照0％和1.5％的比例投施到供试土壤，供试作物为“宁农科3号”西瓜（Citrullus lanatus）和“先玉335”玉米（Zea maysL.）。主要研究结果如下: (1) BC的施用显著促进了小白菜生长，其生物量增幅可达131％～265％，而对油菜、油麦菜和茼蒿的生长无显著影响。AD在低添加量（1.5％和3％）时能显著促进四种供试作物生长，使小白菜、油菜、油麦菜和苘蒿的生物量分别增加了276％～342％、106％～140％、16％～24％和14％～26％。这表明AD较BC对作物的增产效果更好。通过主成分分析可知，本研究中影响作物生长的主控因子为土壤总氮(TN)、总磷（TP）和土壤速效磷的含量。 (2) BC和AD的施用对土壤pH和土壤氮(N)养分的影响随作物类型的的改变产生不同的变化。BC的施用对盆栽试验中四种作物土壤中磷(P)养分无显著性影响，而AD的施用能显著增加土壤中养分P的含量，这可能是因为AD中的负载的养分P含量较多，施加到土壤后养分逐渐释放。 (3) BC的施用显著提高了小白菜、油菜和茼蒿中N的利用有效性(nitrogenutilization efficiency, NUE)，增幅分别可达163％～250％、33％和29％～43％，而对四种作物的磷的利用有效性(phosphorus utilization efficiency，PUE)无显著性影响。AD施用后使小白菜的NUE提高了88％～396％，对其他油菜和茼蒿的NUE无显著性影响，并显著提高了小白菜和油菜的PUE，增幅分别达88％～396％和33％。以上结果表明BC在维持作物正常生长的情况下，能提高土壤中N素的利用效率，减少作物对N肥的需求;AD的施用不仅提高了作物产量，还提高了土壤中P素的利用效率，减少了作物对P肥的需求。 (4)田间试验结果表明，BC和AD的施用对玉米和西瓜的农艺参数（穗长、穗粗、穗行数、穗位高、茎粗）无显著性影响，但AD的施用可分别使玉米行粒数、籽粒产量、穗产量和亩产量增加8％、9％，7％和7％，说明AD可显著促进玉米产量，而BC对玉米产量无显著性影响。BC和AD的施用分别使西瓜地上部鲜重和西瓜果实重量减少了46％和21％，对西瓜生长产生了不利影响。同时，BC和AD对西瓜品质（如果皮韧性、甜度）无显著性影响。这表明在宁夏淡灰钙土壤上，BC和AD对西瓜生长产生了不利影响。
土壤改良;花生壳生物炭;化学肥料
中国海洋大学
硕士
环境工程
王震宇
2015
中文
S156
71
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）