论文摘要
近年来,由于酸沉降和铵态氮肥的过量施用导致我国农田土壤酸化速度大大加快,铝锰毒害加重,危害农作物生长。土壤酸缓冲容量(pHBC)是决定土壤酸化速率的关键因素。酸缓冲容量越高,土壤抗酸化能力越强,能够有效减缓土壤酸化过程。已有研究表明,施用秸秆生物质炭能够有效提高土壤抗酸化能力,然而相关机制并不清楚。本研究选取400℃厌氧热解3h制备的油菜秸秆炭、稻草炭、玉米秸秆炭和花生秸秆炭以及不同母质发育的酸性土壤,通过室内培养实验和模拟酸化实验探究了秸秆生物质炭提高土壤抗酸化能力,减缓土壤酸化过程的效果及机制。研究结果表明,施用秸秆生物质炭不仅能够提高土壤pH,而且显著提高了土壤pHBC,增强了土壤的抗酸化能力,进而有效减缓了土壤的酸化过程。在四种秸秆生物质炭中,花生秸秆炭对土壤pHBC和抗酸化能力的提升效果最为显著。这一提升效果在土壤CEC较低的红砂土中更为明显。结合生物质炭和土壤的酸化过程以及衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)发现,生物质炭ATR-FTIR光谱上与COO~-相关的吸收峰(1375 cm~(-1))随体系pH降低而减小,而与COOH相关的吸收峰(1700cm~(-1))呈相反的变化趋势。在土壤的酸化过程中,土壤表面负电荷量降低,生物质炭的添加则显著促进了土壤酸化过程中土壤有效阳离子交换量(ECEC)的降低。这些结果表明,生物质炭表面羧基等弱酸性官能团阴离子与H~+发生缔合反应,形成中性分子,并释放交换性盐基阳离子(生物质炭-COO~-+H~+生物质炭-COOH),这一过程是生物质炭提高土壤pH缓冲容量的主要机制。此外,通过施用尿素模拟土壤硝化产酸过程模拟农田土壤酸化过程发现,与Ca(OH)2处理相比,施用花生秸秆炭和稻草秸秆炭使土壤硝化过程少产生了1.4 mmol kg~(-1)和7.5 mmol kg~(-1)的质子。这些结果表明,生物质炭的施用不仅能够提高土壤抗酸化能力,而且能够有效抑制土壤硝化作用进而减少质子产生,起到抑制土壤酸化的双重作用。该项研究可为我国热带和亚热带地区土壤酸化阻控提供理论依据和技术支撑。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 时仁勇,徐仁扣
关键词: 秸秆生物质炭,土壤酸化,酸缓冲容量,羧基质子化,硝化作用
来源: 2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会 2019-07-21
年度: 2019
分类: 基础科学,农业科技
专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学
单位: 土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所
分类号: S156.6
页码: 118
总页数: 1
文件大小: 47k
下载量: 102
相关论文文献
- [1].面向多服务的美国生物质炭科技[J]. 国际学术动态 2019(02)
- [2].磷石膏和生物质炭联合改良云南红壤的试验研究[J]. 磷肥与复肥 2019(12)
- [3].制备方法对生物质炭外源磷吸附解吸的影响[J]. 土壤通报 2019(05)
- [4].基于乡镇环境下家用生物质取暖炉人性化设计研究[J]. 居舍 2020(01)
- [5].生物质灰的特性及综合利用[J]. 科学技术创新 2020(02)
- [6].四乙烯五胺改性生物质炭对水中锌(Ⅱ)的吸附性能研究[J]. 环境科学学报 2020(02)
- [7].紫球藻生物质的研究进展[J]. 食品工业 2020(02)
- [8].生物质灰理化特性及其应用于土壤改良的研究进展[J]. 能源环境保护 2020(01)
- [9].生物质油精制中催化剂的应用分析[J]. 中国石油和化工标准与质量 2019(22)
- [10].生物质炭的土壤效应研究综述[J]. 中国农学通报 2020(09)
- [11].生物质炭对土壤改良及农业生态效应响应的研究进展[J]. 贵州农业科学 2020(02)
- [12].农业废弃物生物质炭化技术及其应用进展[J]. 亚热带农业研究 2019(04)
- [13].图说欧洲生物质精炼行业[J]. 中华纸业 2020(05)
- [14].生物质精炼:欧洲造纸行业发展生物经济的试金石——欧洲制浆造纸行业生物质精炼领域应用专题[J]. 中华纸业 2020(05)
- [15].欧洲造纸行业向生物质精炼领域转型的影响因素及未来潜力[J]. 中华纸业 2020(05)
- [16].芬兰和瑞典造纸行业生物质精炼发展情况[J]. 中华纸业 2020(05)
- [17].德国发展生物质精炼,促进浆纸等传统行业转型:优势、不足与政策选择[J]. 中华纸业 2020(05)
- [18].生物质复合烧结燃料制备机理分析[J]. 烧结球团 2020(02)
- [19].炭化工艺对生物质煤焦性能的影响[J]. 煤炭转化 2020(03)
- [20].生物质炭的固碳减排与合理施用[J]. 农业环境科学学报 2020(04)
- [21].不同用量生物质炭对小白菜和大蒜产量与品质的影响[J]. 中国农学通报 2020(13)
- [22].生物质炭的特性和应用研究进展[J]. 广州化工 2020(09)
- [23].生物质炭作为土壤改良剂在农业上的应用研究进展[J]. 中国资源综合利用 2020(06)
- [24].生物质炭施用量对旱地酸性红壤理化性质的影响[J]. 土壤 2020(03)
- [25].生物质炭改善土壤矿质营养吸收的研究进展及作用机制分析[J]. 江苏农业科学 2020(10)
- [26].生物质基材料的制备和循环利用[J]. 绿色包装 2020(07)
- [27].生物质炭的制备和应用研究[J]. 应用化工 2020(07)
- [28].典型农业生物质化学特性的比较与分析[J]. 广东蚕业 2020(04)
- [29].生物质炭化还田作为土壤改良与循环农业的技术途径分析[J]. 湖北农业科学 2020(14)
- [30].黑龙江农村深入推进生物质清洁取暖任重道远[J]. 统计与咨询 2020(02)