施用生物质炭对土壤作物系统npk养分含量的影响
生物质炭是生物质在无氧条件下高温热解的产物，稳定性高，具有改良土壤环境的作用。为研究施用生物质炭对水稻品质的影响，本实验通过采用大田试验，选取不同品种的早、晚稻，分别施用不同浓度的生物质炭，然后分析土壤组分的变化和植株中主要元素含量。研究结果表明，生物质炭可以有效提高土壤中有机质和氮磷钾含量，改善土壤环境。但是，水稻中氮磷钾含量却在施炭后降低，以秸秆和根中最为明显。生物质炭的性质决定其不能单独施用，配合化肥施用作基肥可达到增加水稻产量和品质的目的。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言3
1材料与方法3
1.1材料 3
1.2方法 3
1.2.1土壤中全氮测定3
1.2.2土壤中磷测定3
1.2.3土壤中速效钾测定3
1.2.4土壤中速效磷测定3
1.2.5土壤中有机质的测定3
1.2.6水稻籽粒中氮测定4
1.2.7水稻籽粒中磷测定4
1.2.8水稻籽粒中钾测定4
1.2.9水稻秸秆中氮磷钾的测定4
1.2.10水稻根中氮磷钾的测定4
2结果与分析4
2.1土壤中营养元素含量比较4
2.2水稻中营养元素含量比较6
3讨论 7
致谢8
参考文献8
施用生物质炭对土壤作物系统NPK养分含量的影响
环境科学 周丹青
引言
水稻是中国广泛种植的农作物，在东北地区、长江流域、珠江流域均有种植。它还是中国人的主食之一，如何提高产量及品质一直是人们关心的问题。农作物的生长离不开肥料，其中氮磷钾等矿物营养元素对水稻的生长至关重要，直接影响水稻的产量和品质。长期以来，施用化肥一直是我国农业生产中提高农作物产量的主要手段，尤其是氮肥的施用量更是巨大。虽然化肥的使用带来了农作物产量在一定程度上的提高，但是，当前，我国农业中存在的化肥过量施用现象也不可忽视。农业生产中使用大量化肥，作物吸收率却不高。研究表明，我国氮磷钾肥的当季利用率分别为30%～35%、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
10%～20%和35%～50%，均明显低于世界发达国家水平[1]。这样不但浪费肥料，不利于水稻产量的提高，造成经济上的损失，还会引发一系列环境问题，如土壤酸化[2,3]、温室气体排放量增加等，长此以往将不利于循环农业的发展，也会给人类生活带来负面影响。这些问题亟待解决，而施用生物质炭就是一条解决措施。
目前生物质炭作为土壤改良剂在农业上的应用已收到越来越多的重视，关于生物质炭农业应用的研究也越来越多。生物质炭是由生物质在完全或部分缺氧以及相对较低的温度(≤700℃)条件下，经热解炭化形成的一类含碳量极其丰富的、稳定的产物[4]。在厌氧或者绝氧的条件下对生物质进行热解，除生成CO2、可燃性气体、挥发性油类和焦油类物质，还产生含碳丰富的固体物质，一般称之为生物质炭。它含有60% 以上的碳[5]，在土壤中稳定性较高，施进土壤后难以被土壤微生物利用，同时其中团聚体的物理保护降低了土壤微生物对施入生物黑炭的作用[6]，所以生物质炭具有改善土壤物理性质、提高水土保持能力和增加有机碳库的良好作用[7]。我国耕地质量总体欠佳，现有耕地中，中低产耕地大约占75%，有机质含量低是普遍问题，这一点很大程度上影响了农作物的产量及品质。除了有机质外，生物质炭中也含有大量植物所需的营养元素，除C含量较高外，N、P、K、Ca和Mg的含量也较高，C和N的含量由于燃烧和挥发的原因随温度的升高而降低，而K、Ca、Mg和P的含量随温度的升高而增加。由于热解过程中某些养分被浓缩和富集，生物质炭中P、K、Ca、Mg的含量高于其制备物料中的。所以，生物质炭一方面可以直接提供农作物所需的矿物营养元素，一方面可以促进吸收。原料的化学组成对生物质炭的元素组成和含量有重要影响，研究发现生物质炭中营养元素的含量和其来源物料中元素的含量呈直线相关。
制备生物质炭的生物质原料包括各种天然物质及其衍生物，我国具有丰富的生物质资源，农业每年产生各类农作物秸秆总量在7亿t左右[5]，其中水稻、小麦、玉米等大宗农作物秸秆在5亿t左右，另外还有各种废弃物，这些为生物质炭提供了充足的来源。并且，将农业废弃物通过热解过程转变为生物质炭不但可以减少农业废弃物对环境的污染，还可作为再生能源替代不可再生能源。研究表明，应用生物质资源转化为生物黑炭可以减少废弃物排放，促进循环农业的发展[9]。同时，转化的生物黑炭作为土壤改良剂施用于土壤，可提高土壤有机质碳库，这不但对于陆地固碳，而且对于耕地土壤培肥、提高农业生产力均具有重要意义[10]。
当前用作土壤改良剂的生物黑炭具有高度的化学和微生物惰性，生物质炭主要由单环和多环的芳香族化合物组成，这种结构特点决定了它比其来源的母体碳具有更高的化学和生物学稳定性，具有更强的抵抗微生物分解的能力，在某些条件下它可以在土壤中稳定存在上千年[11]。所以生物质炭作为一种土壤改良剂可以长期的存在与土壤中。现有研究表明，生物质炭能够增加作物产量，并且可以降低作物可食部分（如水稻籽粒）Cd、Pb等有毒重金属的含量。本研究通过比对不同施炭量下早晚稻各个部位的氮磷钾含量对施用生物质炭对人体必需的矿质元素的含量的影响进行分析。
1 材料与方法
1.1 田间试验设计
本试验位于湖南省湘阴县农科所，试验为小区试验，每个小区25m2，设C0、C1、C2三个施炭处理，早稻晚稻各设两个品种，三个重复，共18个小区。生物质炭购买自河南三利新能源公司，生物质炭分两次施入，分别于早稻和晚稻插秧前一周施入，其中早稻的施入量为：C1处理每个小区施入25kg（10t/hm2）,C2处理每个小区施入50kg（20t/hm2）,早稻收获后在对应的小区施入相同量的生物质炭，使得最终C1处理的施炭量为20t/hm2, C2处理的施炭量为40t/hm2，以后均不再施。早稻品种为湘早籼24号和湘早籼45号，晚稻品种为湘晚籼12号和威优644。早稻于13年4月26日插秧，7月13日收获；晚稻与7月23日插秧，10月23日收获。
1.2 方法
1．2．1 土壤中全氮测定 土壤全氮的测定采用半微量开氏法，原理是样品在加速剂的催化下，用浓硫酸消煮，经复杂的高温分解反应转化为硫酸铵，碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以标准酸滴定，再算出全氮量。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言3
1材料与方法3
1.1材料 3
1.2方法 3
1.2.1土壤中全氮测定3
1.2.2土壤中磷测定3
1.2.3土壤中速效钾测定3
1.2.4土壤中速效磷测定3
1.2.5土壤中有机质的测定3
1.2.6水稻籽粒中氮测定4
1.2.7水稻籽粒中磷测定4
1.2.8水稻籽粒中钾测定4
1.2.9水稻秸秆中氮磷钾的测定4
1.2.10水稻根中氮磷钾的测定4
2结果与分析4
2.1土壤中营养元素含量比较4
2.2水稻中营养元素含量比较6
3讨论 7
致谢8
参考文献8
施用生物质炭对土壤作物系统NPK养分含量的影响
环境科学 周丹青
引言
水稻是中国广泛种植的农作物，在东北地区、长江流域、珠江流域均有种植。它还是中国人的主食之一，如何提高产量及品质一直是人们关心的问题。农作物的生长离不开肥料，其中氮磷钾等矿物营养元素对水稻的生长至关重要，直接影响水稻的产量和品质。长期以来，施用化肥一直是我国农业生产中提高农作物产量的主要手段，尤其是氮肥的施用量更是巨大。虽然化肥的使用带来了农作物产量在一定程度上的提高，但是，当前，我国农业中存在的化肥过量施用现象也不可忽视。农业生产中使用大量化肥，作物吸收率却不高。研究表明，我国氮磷钾肥的当季利用率分别为30%～35%、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
10%～20%和35%～50%，均明显低于世界发达国家水平[1]。这样不但浪费肥料，不利于水稻产量的提高，造成经济上的损失，还会引发一系列环境问题，如土壤酸化[2,3]、温室气体排放量增加等，长此以往将不利于循环农业的发展，也会给人类生活带来负面影响。这些问题亟待解决，而施用生物质炭就是一条解决措施。
目前生物质炭作为土壤改良剂在农业上的应用已收到越来越多的重视，关于生物质炭农业应用的研究也越来越多。生物质炭是由生物质在完全或部分缺氧以及相对较低的温度(≤700℃)条件下，经热解炭化形成的一类含碳量极其丰富的、稳定的产物[4]。在厌氧或者绝氧的条件下对生物质进行热解，除生成CO2、可燃性气体、挥发性油类和焦油类物质，还产生含碳丰富的固体物质，一般称之为生物质炭。它含有60% 以上的碳[5]，在土壤中稳定性较高，施进土壤后难以被土壤微生物利用，同时其中团聚体的物理保护降低了土壤微生物对施入生物黑炭的作用[6]，所以生物质炭具有改善土壤物理性质、提高水土保持能力和增加有机碳库的良好作用[7]。我国耕地质量总体欠佳，现有耕地中，中低产耕地大约占75%，有机质含量低是普遍问题，这一点很大程度上影响了农作物的产量及品质。除了有机质外，生物质炭中也含有大量植物所需的营养元素，除C含量较高外，N、P、K、Ca和Mg的含量也较高，C和N的含量由于燃烧和挥发的原因随温度的升高而降低，而K、Ca、Mg和P的含量随温度的升高而增加。由于热解过程中某些养分被浓缩和富集，生物质炭中P、K、Ca、Mg的含量高于其制备物料中的。所以，生物质炭一方面可以直接提供农作物所需的矿物营养元素，一方面可以促进吸收。原料的化学组成对生物质炭的元素组成和含量有重要影响，研究发现生物质炭中营养元素的含量和其来源物料中元素的含量呈直线相关。
制备生物质炭的生物质原料包括各种天然物质及其衍生物，我国具有丰富的生物质资源，农业每年产生各类农作物秸秆总量在7亿t左右[5]，其中水稻、小麦、玉米等大宗农作物秸秆在5亿t左右，另外还有各种废弃物，这些为生物质炭提供了充足的来源。并且，将农业废弃物通过热解过程转变为生物质炭不但可以减少农业废弃物对环境的污染，还可作为再生能源替代不可再生能源。研究表明，应用生物质资源转化为生物黑炭可以减少废弃物排放，促进循环农业的发展[9]。同时，转化的生物黑炭作为土壤改良剂施用于土壤，可提高土壤有机质碳库，这不但对于陆地固碳，而且对于耕地土壤培肥、提高农业生产力均具有重要意义[10]。
当前用作土壤改良剂的生物黑炭具有高度的化学和微生物惰性，生物质炭主要由单环和多环的芳香族化合物组成，这种结构特点决定了它比其来源的母体碳具有更高的化学和生物学稳定性，具有更强的抵抗微生物分解的能力，在某些条件下它可以在土壤中稳定存在上千年[11]。所以生物质炭作为一种土壤改良剂可以长期的存在与土壤中。现有研究表明，生物质炭能够增加作物产量，并且可以降低作物可食部分（如水稻籽粒）Cd、Pb等有毒重金属的含量。本研究通过比对不同施炭量下早晚稻各个部位的氮磷钾含量对施用生物质炭对人体必需的矿质元素的含量的影响进行分析。
1 材料与方法
1.1 田间试验设计
本试验位于湖南省湘阴县农科所，试验为小区试验，每个小区25m2，设C0、C1、C2三个施炭处理，早稻晚稻各设两个品种，三个重复，共18个小区。生物质炭购买自河南三利新能源公司，生物质炭分两次施入，分别于早稻和晚稻插秧前一周施入，其中早稻的施入量为：C1处理每个小区施入25kg（10t/hm2）,C2处理每个小区施入50kg（20t/hm2）,早稻收获后在对应的小区施入相同量的生物质炭，使得最终C1处理的施炭量为20t/hm2, C2处理的施炭量为40t/hm2，以后均不再施。早稻品种为湘早籼24号和湘早籼45号，晚稻品种为湘晚籼12号和威优644。早稻于13年4月26日插秧，7月13日收获；晚稻与7月23日插秧，10月23日收获。
1.2 方法
1．2．1 土壤中全氮测定 土壤全氮的测定采用半微量开氏法，原理是样品在加速剂的催化下，用浓硫酸消煮，经复杂的高温分解反应转化为硫酸铵，碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以标准酸滴定，再算出全氮量。
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