生物炭对沼液养分淋溶的影响研究

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本研究采用室内土柱模拟淋溶试验和盆栽试验,探究不同环境温度下,生物炭对沼液养分淋溶的影响作用及沼液对一年生黑麦草生长的影响。室内土柱模拟淋溶试验设置三种沼液灌溉量,即Omml(对照)、40mml、80ml;三种生物炭质量分数梯度,即0%(对照)、2%、4%;两种温度处理,即20℃和30℃。模拟重庆市全年降雨量并分为五次对土柱进行灌溉。研究了生物炭、沼液灌溉量、培养温度、淋洗次数及其交互作用对淋溶液电导率及养分含量的影响。盆栽试验设置四种沼液灌溉量,即0mll·kg-1土(对照),667ml·kg-1土,867ml·kg-1土,和1133ml·kg-1土,研究了沼液灌溉对一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)分蘖数、地上/地下生物量及根冠比、养分吸收性能、土壤理化及酶活性的影响。主要结果如下:1.室内十柱模拟淋溶试验结果表明:随着生物炭施加量的增加,十壤淋溶液中电导率、速效钾浓度、总磷浓度、速效磷浓度显著升高(P<0.05)。十壤淋溶液中总氮浓度和铵态氮浓度,随着生物炭施用量的增加无显著变化。生物炭显著影响了土壤中硝态氮的淋溶,当沼液灌溉量为0ml时,在低温及高温条件下,土壤淋溶液中硝态氮浓度均随生物炭施加量的增加而降低。随着沼液灌溉量的增加,十壤淋溶液电导率、速效钾浓度、总磷浓度、速效磷浓度、总氮浓度、铵态氮浓度均显著增加(P<0.05)。土壤淋溶液中硝态氮浓度不随沼液用量的增大而升高。淋溶液硝态氮浓度由大到小的顺序是:40ml沼液处理组>80ml沼液处理组>0ml沼液对照组。30℃时土壤淋溶液中钾浓度、电导率、总磷浓度、速效磷浓度、总氮浓度、硝态氮浓度均显著高于20℃处理组,钱态氮浓度在两种温度之间无显著差异。综合分析认为,在低沼液灌溉量下,生物炭本身所含的速效养分对淋溶液中养分浓度影响较大。当沼液灌溉量较大时,生物炭逐渐发挥其吸附性能,降低沼液养分的淋溶损失。2.盆栽试验结果表明:沼液灌溉来那个为667m1·kg-1土时,黑麦草的分蘖数和地上生物量均增加140%以上,地卜生物量下降,导致根冠比显著降低;黑麦草植株全氮、全磷、全钾含量分别增加250%、16%、50%。沼液灌溉量继续增加时,分蘖数、生物量、植株养分含量无进一步增加趋势。十壤全氮、全磷、有机质含量和电导率随沼液灌溉量的增加增加趋势,而土壤pH值因沼液灌溉而下降。沼液灌溉后土壤脲酶活性提高,脱氢酶活性下降,但不同灌溉量间无显著差异。综合分析认为,黑麦草对过量沼液灌溉有一定耐受性,但从生产和环境安全的角度,667ml·kg-1土的沼液灌溉量即可满足黑麦草需要。
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