生物炭節(jié)水保肥與固碳減排機(jī)理和關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)研究

目 錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 生物炭在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 1
1.2.2 生物炭在環(huán)境領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 3
1.2.3 生物質(zhì)能在能源領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 4
參考文獻(xiàn) 4
第2章 生物炭對(duì)不同質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)及水力特征參數(shù)的影響試驗(yàn) 6
2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 6
2.2 生物炭對(duì)不同質(zhì)地土壤容重、孔隙度的影響 6
2.3 生物炭對(duì)不同質(zhì)地土壤水分含量的影響 9
2.3.1 生物炭對(duì)砂土飽和含水量、毛管含水量、田間持水量的影響 10
2.3.2 生物炭對(duì)粉砂壤土飽和含水量、毛管含水量、田間持水量的影響 12
2.4 生物炭對(duì)不同質(zhì)地土壤水分特征的影響 13
2.4.1 生物炭對(duì)砂土、粉砂壤土飽和導(dǎo)水率的影響 14
2.4.2 生物炭對(duì)砂土、粉砂壤土水分?jǐn)U散率的影響 17
2.4.3 生物炭對(duì)砂土、粉砂壤土水分特征曲線的影響 22
2.5 生物炭對(duì)砂土低吸力水分特征曲線的影響 27
2.5.2 花生殼炭對(duì)砂土低壓水分特征曲線的影響 28
2.5.3 花生殼炭對(duì)砂土同孔隙度的影響 29
2.6 本章小結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
第3章 盆栽試驗(yàn)條件下生物炭對(duì)砂壤土節(jié)水保肥的影響及對(duì)作物的生長(zhǎng)調(diào)控 32
3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 32
3.2 不同生育期生物炭對(duì)砂壤土容重的影響 33
3.3 不同生育期生物炭對(duì)砂壤土孔隙度的影響 33
3.3.1 對(duì)土壤總孔隙度的影響 34
3.3.2 對(duì)土壤毛管孔隙度的影響 35
3.3.3 對(duì)土壤通氣孔隙度的影響 36
3.4 不同生育期生物炭對(duì)砂壤土持水能力的影響 37
3.4.1 生物炭對(duì)砂壤士體積含水量的影響 37
3.4.2 生物炭對(duì)砂壤土毛管含水量的影響 37
3.5 不同生育期生物炭對(duì)土壤pH的影響 38
3.6 生物炭對(duì)土壤陽(yáng)離子交換量的影響 39
3.7 不同生育期生物炭對(duì)土壤養(yǎng)分的影響 40
3.7.1 生物炭對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響 40
3.7.2 生物炭對(duì)土壤堿解氮的影響 41
3.7.3 生物炭對(duì)土壤速效磷的影響 42
3.7.4 生物炭對(duì)土壤速效鉀的影響 43
3.8 生物炭對(duì)不同作物生長(zhǎng)的調(diào)控效應(yīng) 44
3.8.1 生物炭對(duì)番茄生長(zhǎng)的調(diào)控作用 44
3.8.2 生物炭對(duì)辣椒生長(zhǎng)的調(diào)控作用 49
3.9 本章小結(jié) 53
參考文獻(xiàn) 54
第4章 大田試驗(yàn)條件下炭一肥耦合對(duì)土壤改良及番茄生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量的影響 55
4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 55
4.2 炭肥耦合對(duì)耕層土壤理化性質(zhì)的影響 57
4.2.1 對(duì)土壤含水量的影響 57
4.2.2 對(duì)土壤孔隙度的影響 65
4.2.3 對(duì)土壤容重的影響 66
4.2.4 對(duì)土壤三相的影響 67
4.2.5 對(duì)土壤溫度的影響 68
4.2.6 對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響 70
4.3 炭一肥耦合對(duì)耕層土壤養(yǎng)分的影響 70
4.3.1 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響 70
4.3.2 對(duì)土壤堿解的影響 71
4.3.3 對(duì)土壤速效鉀和速效磷的影響 71
4.3.4 對(duì)土壤脲酶的影響 72
4.4 炭肥耦合條件下土壤水肥熱的數(shù)值模擬 73
4.4.1 聚類分析 73
4.4.2 相關(guān)分析 73
4.4.3 多元線性回歸 74
4.5 炭肥耦合對(duì)番茄生長(zhǎng)性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 77
4.5.1 對(duì)番茄生長(zhǎng)指標(biāo)的影響 77
4.5.2 對(duì)番茄生理指標(biāo)的影響 78
4.5.3 對(duì)番茄植株干物質(zhì)積累的影響 79
4.5.4 對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 80
4.6 炭一肥耦合對(duì)土壤改良及番茄生長(zhǎng)性狀響應(yīng)的結(jié)論 81
4.7 番茄產(chǎn)量水肥一熱模型 82
4.7.1 番茄產(chǎn)量與其影響因子的相關(guān)分析 82
4.7.2 影響番茄產(chǎn)量的因子間主成分分析 83
4.7.3 生物炭對(duì)番茄產(chǎn)量水肥熱模型的構(gòu)建及影響 84
4.7.4 小結(jié) 90
4.8 生物炭對(duì)土壤水肥利用效率的影響 90
4.8.1 試驗(yàn)沒(méi)計(jì) 91
4.8.2 生物炭對(duì)土壤水分利用效率的影響 91
4.8.3 生物炭對(duì)土壤肥料利用效率的影響 92
4.8.4 小結(jié) 93
參考文獻(xiàn) 93
第5章 滴灌條件下水一炭耦合對(duì)土壤節(jié)水保肥和固碳減排綜合效應(yīng)的影響 94
5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)一 94
5.2 水炭耦合對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響 95
5.2.1 水炭耦合對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響 95
5.2.2 水一炭耦合對(duì)十壤化學(xué)性質(zhì)的影響 101
5.3 水炭耦合對(duì)玉米生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響 111
5.3.1 水一炭耦合對(duì)玉米株高的影響 112
5.3.2 水炭耦合對(duì)玉米莖粗的影響 114
5.3.3 不同水炭處理對(duì)玉米葉面積指數(shù)的影響 117
5.3.4 水炭耦合對(duì)玉米地上部干物質(zhì)累積、產(chǎn)量及產(chǎn)量要素、收獲指數(shù)的影響 119
5.4 生物炭對(duì)土壤溫室氣體排放規(guī)律的影響 122
5.4.1 不同生物炭處理水平下C02排放通量特征 122
5.4.2 不同生物炭處理水平下CH4排放通量特征 123
5.4.3 不同生物炭處理水平下N20排通量特征 125
5.4.4 生物炭對(duì)溫室氣體累積排放量、排放強(qiáng)度和全球增溫潛勢(shì)及溫室氣體排放強(qiáng)度的影響 127
5.5 玉米肥料利用效率分析及經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 128
5.5.1 玉米肥料利用效率分析 128
5.5.2 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 129
5.6 本章小結(jié) 132
參考文獻(xiàn) 132
第6章 生物炭肥對(duì)土壤性質(zhì)、玉米生長(zhǎng)及水肥利用效率的影響 135
6.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 135
6.2 生物炭肥對(duì)土壤水熱變化特征的影響 135
6.2.1 生物炭肥對(duì)0～20cm土壤容重的影響 135
6.2.2 生物炭肥對(duì)土壤含水率的影響 136
6.2.3 生物炭肥對(duì)土壤溫度的影響 141
6.3 生物炭肥對(duì)耕層土壤養(yǎng)分的影響 144
6.3.1 生物炭肥對(duì)玉米生育期前后耕層土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量的影響 144
6.3.2 生物炭肥對(duì)玉米生育期前后耕層土壤速效磷和速效鉀含量的影響 146
6.3.3 生物炭肥施用量與耕層土壤養(yǎng)分的相關(guān)性 147
6.4 生物炭肥對(duì)玉米生長(zhǎng)效應(yīng)和產(chǎn)量的影響 147
6.4.1 生物炭肥對(duì)玉米生長(zhǎng)效應(yīng)的影響 147
6.4.2 生物炭肥對(duì)玉米產(chǎn)量的影響 156
6.5 水、肥利用率和經(jīng)濟(jì)效益分析 159
6.5.1 不同處理水分利用率分析 159
6.5.2 不同處理肥料利用率分析 162
6.5.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 163
6.6 本章小結(jié) 165
參考文獻(xiàn) 166
第7章 不同改良劑對(duì)河套灌區(qū)典型土壤理化特性及作物生長(zhǎng)的影響 167
7.1 不同土壤改良劑對(duì)土壤垂直入滲過(guò)程的模擬試驗(yàn) 167
7.1.1 試驗(yàn)方法 167
7.1.2 保水劑對(duì)十壤入滲過(guò)程的影響 169
7.1.3 生物炭對(duì)土壤入滲過(guò)程的影響 172
7.1.4 生物炭對(duì)黏壤土入滲規(guī)律的模擬試驗(yàn) 174
7.2 不同土壤改良劑對(duì)土壤蒸發(fā)過(guò)程的影響 178
7.2.1 試驗(yàn)沒(méi)計(jì) 179
7.2.2 保水劑對(duì)土壤蒸發(fā)的影響 180
7.2.3 生物炭對(duì)土壤蒸發(fā)的影響 185
7.3 不同改良劑對(duì)土壤鹽化的影響 192
7.3.1 保水劑對(duì)土壤鹽分的影響 192
7.3.3 生物炭對(duì)土壤鹽分的影響 195
7.4 不同改良劑對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響 201
7.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 201
7.4.2 保水劑對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響 201
7.4.3 生物炭對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響 204
7.4.4 生物炭對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的影響 207
7.5 不同改良劑對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響 210
7.5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 210
7.5.2 保水劑對(duì)作物生長(zhǎng)的影響 210
7.5.3 生物炭對(duì)作物生長(zhǎng)及土壤肥力的影響 216
7.6 本章小結(jié) 224
參考文獻(xiàn) 225
第8章 生物炭關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù) 228
8.1 生物炭生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程 228
8.1.1 炭化爐結(jié)構(gòu) 228
8.1.2 制炭流程及注意事項(xiàng) 228
8.1.3 生物炭的產(chǎn)量與理化性質(zhì) 230
8.1.4 生物炭制備巾的不足和改進(jìn) 230
8.2 砂壤土種植番茄的生物炭施用技術(shù)規(guī)程 231
8.2.1 生物炭施用流程及注意事項(xiàng) 231
8.2.2 番茄種植生物炭關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)及配套農(nóng)藝措施 231
8.3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 232