【摘 要】
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新疆盐碱地占据了新疆总耕地面积的1/3,且土地盐碱化日益严重,这一情况严重限制了新疆地区农业生产。为缓解农业生产的压力,需要注重对新疆盐碱土壤进行改良。本研究以新疆盐碱土壤为研究对象,在新疆塔里木大学的试验基地进行,利用棉花秸秆农业废弃物及改性处理制成生物炭,研究改性与未改性棉花秸秆生物炭的结构表征;采用室内土壤培养纸杯试验和大棚盆栽试验的方式,按照0%、1%、2%、4%四个生物炭梯度施入盐碱土壤
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“棉秆基活性炭表面改性吸附重金属的性能及机理研究”（项目编号:51466014）课题主持人:杨瑛教授（塔里木大学）
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新疆盐碱地占据了新疆总耕地面积的1/3,且土地盐碱化日益严重,这一情况严重限制了新疆地区农业生产。为缓解农业生产的压力,需要注重对新疆盐碱土壤进行改良。本研究以新疆盐碱土壤为研究对象,在新疆塔里木大学的试验基地进行,利用棉花秸秆农业废弃物及改性处理制成生物炭,研究改性与未改性棉花秸秆生物炭的结构表征;采用室内土壤培养纸杯试验和大棚盆栽试验的方式,按照0%、1%、2%、4%四个生物炭梯度施入盐碱土壤,分别测定土壤盐碱指标和肥力指标及收获时的生物量;最后对土壤指标进行相关性分析和综合评价探讨棉秆生物炭对盐碱土壤的改良效果。研究结果如下:（1）棉秆生物炭具有明显的纤维状管束空隙结构,改性后的棉秆炭产生更多的微小孔隙结构,表面异构化程度更高,棉秆炭存在大量的有机官能团。（2）棉秆生物炭对盐碱土壤的盐碱指标均有显著影响。各个处理均能够降低土壤p H值,4%生物炭添加量的BS处理效果最好,较CK降低了0.3个单位。在室内培养的土壤脱盐效果较好,较CK均降低,降盐效果最好的2%BC3处理较CK降低了34.62%,盆栽土壤中2%施加量改性棉秆炭BA处理盐含量最小,为4.84 g/Kg,研究发现2%添加量的生物炭处理比4%处理降盐效果好。棉秆生物炭的添加起到了较好的降Na+效果,室内培养的土壤中交换性Na+含量有所降低,各个处理的交换性Na+含量较CK下降了40.13%～57.05%,盆栽土壤中交换性Na+含量较CK下降了3.52%～21.68%。（3）棉秆生物炭增加了盐碱土壤中碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量,纸杯试验中碱解氮较CK提高了6.83%～58.91%,有效磷提高了1.1～17.5倍,速效钾增加了4.19%～75.0%,有机质提高了1.6～5.0倍。在盆栽试验中,试验前期大部分处理组碱解氮含量增高,后期逐渐降低,各个处理土壤中有效磷、速效钾和有机质含量随棉秆炭施加量增加而增加,在70d时改性棉秆炭BC处理组对提高有效磷含量效果最好,未改性棉秆炭BD组增加土壤速效钾含量最优,较CK增加了52.14%～78.41%,4%添加量的改性棉秆炭BA有机质含量最高,约是CK的5倍。（4）对棉秆炭处理下土壤各个指标间进行相关性分析,得出土壤指标间均存在不同程度的相关关系。通过对室内土壤培养纸杯试验中盐碱土壤指标的综合评价4%BC2处理综合评价最高。对盆栽试验的辣椒生物量进行综合评价,棉秆炭添加量为4%时总体效果最好,4%添加量BD处理的生物量综合评价最高。综上所述,棉秆生物炭对盐碱地土壤具有脱盐增肥以及提高作物产量的效果。
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