【正文】 生物炭對(duì)施用有機(jī)肥土壤重要酶活性的影響本科畢業(yè)論文 目 錄第一部分 畢業(yè)論文（統(tǒng)一）一、畢業(yè)論文（統(tǒng)一） …………………………………（統(tǒng)一）第二部分 過(guò)程管理資料二、畢業(yè)論文課題任務(wù)書(shū) ( )三、本科畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告 ( )四、本科畢業(yè)論文中期報(bào)告 ( )五、畢業(yè)論文指導(dǎo)教師審閱表 ( )六、畢業(yè)論文評(píng)閱教師評(píng)閱表 ( )七、畢業(yè)論文答辯評(píng)審表 ( )注意：以上七條中的“（設(shè)計(jì)）”字樣全部刪除2014屆本科生畢業(yè)論文題 目：生物炭對(duì)施用有機(jī)肥土壤重要酶活性的影響2015年06月生物炭對(duì)施用有機(jī)肥土壤重要酶活性的影響摘 要本實(shí)驗(yàn)設(shè)置5組預(yù)培養(yǎng)土樣、3種實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行，探索施加不同量生物炭對(duì)施用有機(jī)肥土壤重要酶活性的影響，研究最適生物炭施加量。結(jié)果表明，在施用有機(jī)肥土壤中加入生物炭能夠增強(qiáng)土壤重要酶活性，其活性隨生物炭施加量的增多而上升。研究中發(fā)現(xiàn)，生物炭對(duì)不同類(lèi)型土壤重要酶活性的影響程度不同，其中脲酶活性變化幅度最大，過(guò)氧化氫酶變化幅度最低，這可能與它們本身在土壤生境中原有微生物量有關(guān)。另外，隨著生物炭施加量的增多，土壤重要酶活性的持續(xù)時(shí)間會(huì)有一定地延長(zhǎng)，當(dāng)施加高量（5%)生物炭時(shí)，土壤酶活性在50d仍能保持峰值。因此，施加生物炭在改善土壤肥力、生態(tài)環(huán)境等方面有著積極的影響。隨著對(duì)生物炭研究的拓寬，生物炭的利用將有很大發(fā)展的前景。關(guān)鍵詞：磚紅壤，有機(jī)肥，生物炭，酶活性 Effect of biochar on soil organic fertilization important enzyme activityAuthor：Li hongjiTutor：Shi yunfeng（書(shū)寫(xiě)格式應(yīng)與中文摘要對(duì)應(yīng)，題目一律用大寫(xiě)字母）ABSTRACT(空一行)（小四號(hào)Times New Roman，行距20磅，首行縮進(jìn)2字符）..（空1行）Keywords: Latosol, Organic Fertilizer, Biochar, Activity 目 錄1 前言 1 生物炭簡(jiǎn)介 1 土壤酶簡(jiǎn)介 2 生物炭對(duì)土壤酶影響國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 3 研究的目的與意義 3 3 研究的意義 3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn) 4 研究?jī)?nèi)容 4 技術(shù)路線(xiàn) 52 實(shí)驗(yàn)部分 6 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備 6 生物炭的制備 6 有機(jī)肥的處理 6 土壤的處理方法 6 實(shí)驗(yàn)方法 6 生物炭對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性影響測(cè)定 6 生物炭對(duì)土壤脲酶活性影響測(cè)定 8 生物炭對(duì)土壤蔗糖酶活性影響測(cè)定 10 檢測(cè)方法 11 溶液中H2O2含量的測(cè)定方法 12 溶液中尿素含量的測(cè)定方法 12 溶液中葡萄糖含量的測(cè)定方法 133 結(jié)果與分析 15 生物炭對(duì)土壤主要酶活性的影響 15 生物炭對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性的影響 15 生物炭對(duì)土壤脲酶活性的影響 16 生物炭對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響 17 生物炭對(duì)土壤主要酶活性的整體影響 184 結(jié)論與展望 20 結(jié)論 20 展望 20參考文獻(xiàn) 22致謝 24附錄 251 前言近年來(lái)研究表明，生物炭對(duì)農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、能源利用等領(lǐng)域有著積極的作用，其本質(zhì)是高度芳香化難熔性固態(tài)高聚產(chǎn)物，在完全或部分缺氧的情況下，動(dòng)植物遺體或其他生物質(zhì)在低于700 ℃的環(huán)境下熱解炭化產(chǎn)生[1]。生物炭不是近年研發(fā)出來(lái)的一種農(nóng)業(yè)新材料，早在2500年以前甚至6000年以前，巴西亞馬遜流域已經(jīng)開(kāi)始在土壤中加入生物炭加強(qiáng)其肥力，也就是所謂的亞馬遜黑土。隨著當(dāng)今世界人口的增多，人均能源資源、人均環(huán)境資源和人均糧食資源越來(lái)越貧瘠，對(duì)生物炭的研究逐漸興起，成為農(nóng)業(yè)、環(huán)境等學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)課題之一。 當(dāng)前的研究表明，土壤施用一定量的生物炭后，一方面，酸性土壤的通過(guò)提高pH 值從而土壤肥力得到增強(qiáng)[2]，另一方面，借助其陽(yáng)離子吸附從而使土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的持有量得到增加[3]。與此同時(shí)，土壤中的微生物群落組成情況和數(shù)量也會(huì)改變[4]，因此也就間接地對(duì)此土壤上生長(zhǎng)的植物產(chǎn)生了影響[5]。但由于受不同來(lái)源生物炭的性質(zhì)不同、同源生物炭施用量不同、不同類(lèi)型土壤質(zhì)地不同、同種土壤施肥量不同等因素的影響，目前有關(guān)生物炭的施用對(duì)有機(jī)肥土壤中重要酶活性影響的研究結(jié)果并不是很明確，因此當(dāng)今國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)土壤中重要酶在有機(jī)肥土壤中施用生物炭后活性的情況仍存在爭(zhēng)議。本文在此基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)不同量生物炭對(duì)施用有機(jī)肥的磚紅壤中重要酶活性的影響，研究探討施用有機(jī)肥后的磚紅壤最適生物炭施用量，選擇合適的生物炭，以期使施用有機(jī)肥土壤得到較好的改良效果，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。 生物炭簡(jiǎn)介生物炭是指植物生物質(zhì)在部分或完全缺氧的條件經(jīng)熱解炭化產(chǎn)生的一類(lèi)高度芳香化、富含碳素的固態(tài)物質(zhì)，具有高度穩(wěn)定性[6]。諸多研究表明，添加生物炭會(huì)刺激土壤微生物活動(dòng)，從而影響微生物特性，但其影響程度與實(shí)驗(yàn)條件(室內(nèi)培養(yǎng)或者田間試驗(yàn))、土壤質(zhì)地及肥力狀況、土地利用方式、養(yǎng)分管理及生物炭自身性質(zhì)(材料來(lái)源、熱解溫度)等密切相關(guān)。生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)及其對(duì)水肥的吸附作用使其可成為土壤微生物的良好棲息環(huán)境；這種變化還可能與土壤理化特性改善、養(yǎng)分有效性增加、生物炭自身提供養(yǎng)分等因素有關(guān)[7]。生物炭對(duì)土壤微生物豐度的影響生物炭的多孔性和表面特性能夠?yàn)槲⑸锷嫣峁└街稽c(diǎn)和較大空間，同時(shí)調(diào)控土壤微環(huán)境的理化性質(zhì)，影響土壤微生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和代謝，進(jìn)而改善土壤肥力[8]。生物炭對(duì)土壤微生物的影響是復(fù)雜的、多方面的，作用機(jī)制尚不完全清楚。大多數(shù)研究表明，生物炭的添加會(huì)增加土壤微生物量，會(huì)明顯改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)組成和土壤酶活性。研究發(fā)現(xiàn)[9]，生物炭的添加增加了兩種農(nóng)田土壤（微酸性和堿性土壤）的微生物量碳含量。研究發(fā)現(xiàn)，竹炭的添加增加了土壤微生物量碳、氮、磷的含量[10]。研究發(fā)現(xiàn)[11]，生物炭的施用顯著提高了土壤微生物量碳水平，且隨施用量增加，其對(duì)土壤微生物量碳的影響越大。同時(shí)，生物炭在一定程度上也提高了土壤微生物量氮水平，但當(dāng)施用量達(dá)到一定程度量時(shí)，反而會(huì)顯著降低土壤微生物量氮的含量。 土壤酶簡(jiǎn)介土壤酶主要來(lái)源于土壤中動(dòng)物、 植物根系和微生物的細(xì)胞分泌物等， 土壤酶活性反映了土壤中各種生物化學(xué)過(guò)程的強(qiáng)度和方向。而在土壤中，酶的活性反映著該土壤中微生物的活性，代表著該土壤物質(zhì)代謝的旺盛程度[12]。在土壤營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化、土壤腐殖質(zhì)形成過(guò)程中，土壤微生物是的重要參與者。土壤微生物在土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化、再循環(huán)和礦化等反應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮著不可替代重要作用。與此同時(shí)，土壤的性質(zhì)和組成成分也極大地影響著土壤中微生物和酶的活性。土壤作為適合微生物生存的微環(huán)境，具有六大特點(diǎn)[13]：土壤中的微生物種類(lèi)多樣，微生物量巨大；存在復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)交互作用；活微生物在土壤中占據(jù)的空間較小，僅占土壤中生物有效空間的5%以下；土壤膠體能吸附重要的生物大分子如DNA、蛋白質(zhì)等；微生物在土壤固相中居于核心地位；并存著生物調(diào)節(jié)和非生物調(diào)節(jié)的生物化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)借助土壤其特點(diǎn)，調(diào)控土壤組成成分，可以借此研究同種物質(zhì)不同量對(duì)土壤中酶活性的影響。 生物炭對(duì)土壤酶影響國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀生物炭的使用一直伴隨著人類(lèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程，而對(duì)生物炭的研究，早在20世紀(jì)80年代國(guó)外就已經(jīng)有了一定的進(jìn)展，但其農(nóng)田土壤中的研究對(duì)象主要為增加農(nóng)作物產(chǎn)量，如日本在1994年就有研究報(bào)道關(guān)于生物炭對(duì)柑橘生長(zhǎng)的影響。隨著對(duì)全球氣候變化的研究，人類(lèi)生存面臨能源、環(huán)境和糧食危機(jī)的日益加劇，在 Marris 發(fā)表了“Black is the new green” 的文章之后，生物炭逐漸進(jìn)入更多學(xué)者的視野里，其生物炭性質(zhì)和應(yīng)用技術(shù)也有了更廣泛和更深入的研究。在一方面，目前國(guó)外對(duì)生物炭應(yīng)用于土壤的研究已經(jīng)發(fā)展到改良土壤機(jī)理的高度，但其更多的是側(cè)重于單一方面的效果，且生物炭類(lèi)型不一，在土壤中長(zhǎng)期生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的效益受生物炭的影響也存在不同的觀(guān)點(diǎn)[1]。在另一方面，生物炭對(duì)土壤重要酶的影響存在著矛盾性。生物炭對(duì)施用有機(jī)肥土壤中微生物的影響是存在著復(fù)雜的、不同方面的因素，其作用機(jī)制還未能能夠全面的研究。大部分的國(guó)外研究成果顯示，在土壤中添加生物炭會(huì)增加