新型生物炭基氮肥的研制及田间应用研究

发布时间：2023-10-03 23:37

　　氮肥是作物生产中用量最大,增产作用明显但环境风险最大的肥料，国际上氮肥的作物利用率仅在33%左右，氮肥资源浪费非常严重，故缓/控释肥应运而生。生物炭作为近年来新兴的多功能材料，多应用在改良土壤理化性质上，作为养分载体应用于缓/控释肥的研究目前还较少。研究表明，生物质炭具有巨大的比表面积、强吸附能力，表现较强的离子交换性能，且其含有反应性化学官能团，因此，生物质炭可作为肥料的缓释载体，延缓肥料养分在土壤中的释放，降低肥料养分的淋失及固定等损失，提高肥料养分利用率。更重要的是，生物质炭基肥料在其养分释放完成后，仍可发挥土壤改良剂的作用。 因此，本研究以环境友好的林果木枝条生物炭为缓释载体，通过三种完整、不同的中试工艺制备了炭基氮肥，结合室内样品测定，全面分析了生物炭基氮肥的特性，并对其缓释特征进行了评价；在此基础上，对施入生物炭基氮肥后的土壤进行了物理、化学性质及生物活性的分析，研究其在冬小麦不同生育期内的动态变化过程，最后对种植的冬小麦进行了产量、地上部生物量等的田间效应研究，并最终计算了该季冬小麦对生物炭基氮肥的相关利用状况。研究结果表明： 1、三种不同工艺的炭基氮肥负载硝酸铵的量及其...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究目的及意义
    1.2 我国氮素利用及缓/控释肥研究现状
        1.2.1 氮素利用与损失
        1.2.2 缓/控释肥研究现状
    1.3 生物炭相关研究
        1.3.1 生物炭的概念与性质
        1.3.2 生物炭在农业上的应用
    1.4 生物炭作为缓释载体的可行性及意义
    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
第二章 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 生物炭基氮肥制备原料
        2.1.2 供试土壤及作物种子
    2.2 生物炭基氮肥的制备及特性研究
        2.2.1 生物炭基氮肥的制备工艺
        2.2.2 生物炭基氮肥性质测定及缓释特征评价
    2.3 大田实验方案的设计
        2.3.1 设计方案
        2.3.2 土壤样品的采集
        2.3.3 冬小麦样品的采集
    2.4 室内土壤及植物样品分析方法
        2.4.1 土壤性质的测定
        2.4.2 植物样品的测定
    2.5 相关氮素利用情况的计算
    2.6 数据统计与分析
第三章 生物炭基氮肥的特性研究
    3.1 生物炭负载硝酸铵前后的元素及酸碱度变化
    3.2 生物炭基氮肥微观形态观察
    3.3 生物炭基氮肥红外光谱分析
    3.4 生物炭基氮肥养分缓释特征评价
        3.4.1 七天静置水溶出率
        3.4.2 土柱淋洗
第四章 生物炭基氮肥对土壤理化性质及生物活性的影响
    4.1 生物炭基氮肥对土壤物理性质的影响
    4.2 生物炭基氮肥对土壤化学性质的影响
        4.2.1 小麦不同生育期土壤速效氮的动态变化
        4.2.2 小麦收获期土壤基本养分的变化
    4.3 生物炭基氮肥对土壤生物活性的影响
        4.3.1 生物炭基氮肥对土壤硝酸还原酶的影响
        4.3.2 生物炭基氮肥对土壤亚硝酸还原酶的影响
        4.3.3 生物炭基氮肥对土壤脲酶活性的影响
        4.3.4 生物炭基氮肥对土壤微生物量碳的影响
        4.3.5 生物炭基氮肥对土壤微生物量氮的影响
    4.4 土壤酶与土壤养分间的相关性分析
第五章 生物炭基氮肥的田间效应研究
    5.1 不同处理下冬小麦的产量构成及产量、生物量情况
    5.2 不同处理对冬小麦籽粒及秸秆营养元素累积的影响
    5.3 不同处理对氮素相关利用情况的影响
第六章 结论及展望
    6.1 生物炭基氮肥特性及田间效应研究
    6.2 展望
参考文献
附图
致谢
作者简介



本文编号：3850876