生物炭对石灰土理化性质和作物生长的影响

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1、生物炭对石灰土理化性质和作物生长的影响专业名称：植物学申请人：l、巧珍指导教师：曹建华研究员论文答辩委员会撕岔煎委员：——生物炭对石灰土理化性质和作物生长的影响研究生：卜巧珍导师：曹建华研究员专业：植物学研究方向：植物生态学年级：摘要2011级碳酸盐岩形成于清洁海洋的化学沉积岩，其酸不溶物含量低，因此，风化形成的石灰土量少、土层薄，且多粘性组分。生物炭为有机秸秆在低温下闷烧形成的多炭产物，孔隙丰富、容重低，对石灰土具有很好的改良效果，其中包括改善土壤物理结构、土壤水分、养分状况和气体的运移等。本文通过野外盆栽试验，探讨生物炭对岩溶区广泛分布石灰土的改良效果和作物的增产机制。盆栽时间：201

2、3年4月26日一2013年8月12日盆栽装置：直径3lcm、高50cm盆栽处理：(1)不同用量蔗渣炭(B1)对棕色石灰土和红色石灰土的改良。(2)蔗渣炭(B1)、竹炭(B2)对棕色石灰土的改良。试验方法：采取野外监测、定期取样和室内分析的方法。分析指标：在作物生长的过程中，测定作物株高、叶绿素含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白质含量、净光合速率、生物量和产量。作物收获后，测定石灰土的质量含水量、容重、pH值、有机碳含量、养分含量和有效态养分含量。主要结果：1．不同用量蔗渣炭对棕色石灰土和红色石灰土理化性质的影响。随着B1施加量的增加，两种石灰土容重呈现显著(P<0．05)降低的趋势，pH值变

3、化各不相同，红色石灰土pH值呈上升趋势，而棕色石灰土pH值呈下降趋势。两种石灰土质量含水量、有机质、全氮、全钾、有效磷和有效钾含量均随着Bl施加量的增加而增加，而碱解氮含量随着B1施加量的增加而减小。全磷含量变化与土壤类型和种植的作物等密切相关。红色石灰土有机质、全氮、有效磷含量的增加幅度和容重的降低幅度大于棕色石灰土，而全钾、有效钾含量的增加幅度小于棕色石灰土。2．蔗渣炭、竹炭对棕色石灰土理化性质的影响。棕色石灰土容重随着Bl和B2添加量的增加呈现显著(P<0．05)降低的趋势。不同类型生物炭对棕色石灰土质量含水量和pH值的作用效果迥异。施加B1棕色石灰土质量含水量显著(P<0．05)增

4、加，pH值增加量较小甚至降低；而施加B2棕色石灰土质量含水量变化不明显，pH值却显著(P<0．05)提高。棕色石灰土有机质、全氮、全钾、有效磷和有效钾含量均随着生物炭添加量增多而增大，而碱解氮随着生物炭添加量增多而降低，全磷含量变化与种植的作物有关。B1对棕色石灰土有机质、全氮、全钾、有效磷和有效钾含量的增加作用和对容重的减小作用大于B2，对碱解氮含量的减小作用小于B2。3．生物炭对土壤理化性质的影响程度与作物种类密切相关。本研究中，种植大豆的石灰土pH值、全氮、有机质、有效磷、有效钾含量的增加幅度和容重的减小幅度均大于种植玉米的石灰土。种植大豆的棕色石灰土全磷含量均降低，而种植玉米的棕色

5、石灰土全磷含量却升高。4．棕色石灰土和红色石灰土施加蔗渣炭对作物生长的影响。大豆株高在大豆各生长期均随着Bl添加量增多而增大：玉米株高在苗期受到抑制，拔节期后随着Bl添加量的增加呈增高的趋势。成熟期，大豆的生物量随着Bl添加量增多而增大；玉米的生物量变化不一。此外，生物炭对籽粒物质积累有明显的促进作用，使得大豆和玉米的产量均随着Bl添加量增多而增大。红色石灰土中施用Bl对作物生长的促进作用大于棕色石灰土。5．蔗渣炭、竹炭对作物生长的影响。大豆株高在大豆各生长期均是先增加后减小；玉米株高在苗期受到抑制，随着玉米生长抑制作用消失，株高随着生物炭添加量的增加而增大。成熟期，大豆和玉米的生物量先增

6、大后减小。此外，较低浓度的Bl和B2促进作物籽粒进行物质积累，玉米和大豆的产量增大：但Bl和B2施用量过高时，不利于作物籽粒进行干物质积累，导致玉米和大豆的产量降低。Bl对作物生长的促进作用大于B2。6．石灰土添加生物炭对作物生理特性均有一定的影响。大豆和玉米的叶片净光合速率均有不同程度的提高。作物叶片的营养生理中，作物叶绿素、可溶性总糖、可溶性蛋白质含量均有所提高。大豆叶绿素、可溶性总糖、可溶性蛋白质含量随着作物生长而减小；玉米叶绿素含量随着生长发育减小，而可溶性总糖和可溶性蛋白质含量在拔节期最大，抽穗期最小。关键词：生物炭；石灰土；大豆；玉米；作物产量TheImpactsofBioch

7、aronthePhysicalandChemicalPropertiesofLimestoneSoilandCropGrowthPostgraduate：BuQiao-ZhenTutor：Pro。CaoJian·HuaMajor：BotanyResearehfield：PlantEcologyGrade：2011AbstractCarbonaterocklSchemicalsedimentaryformedinclean