【正文】 生物炭對施用有機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 過程管理資料二、畢業(yè)論文課題任務(wù)書 ( )三、本科畢業(yè)論文開題報告 ( )四、本科畢業(yè)論文中期報告 ( )五、畢業(yè)論文指導(dǎo)教師審閱表 ( )六、畢業(yè)論文評閱教師評閱表 ( )七、畢業(yè)論文答辯評審表 ( )注意：以上七條中的“（設(shè)計）”字樣全部刪除2014屆本科生畢業(yè)論文題 目：生物炭對施用有機肥土壤重要酶活性的影響2015年06月生物炭對施用有機肥土壤重要酶活性的影響摘 要本實驗設(shè)置5組預(yù)培養(yǎng)土樣、3種實驗分別進行，探索施加不同量生物炭對施用有機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，在施用有機肥土壤中加入生物炭能夠增強土壤重要酶活性，其活性隨生物炭施加量的增多而上升。研究中發(fā)現(xiàn)，生物炭對不同類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)時間會有一定地延長，當(dāng)施加高量（5%)生物炭時，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，有機肥，生物炭，酶活性 Effect of biochar on soil organic fertilization important enzyme activityAuthor：Li hongjiTutor：Shi yunfeng（書寫格式應(yīng)與中文摘要對應(yīng)，題目一律用大寫字母）ABSTRACT(空一行)（小四號Times New Roman，行距20磅，首行縮進2字符）..（空1行）Keywords: Latosol, Organic Fertilizer, Biochar, Activity 目 錄1 前言 1 生物炭簡介 1 土壤酶簡介 2 生物炭對土壤酶影響國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 國外研究現(xiàn)狀 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3 研究的目的與意義 3 3 研究的意義 3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線 4 研究內(nèi)容 4 技術(shù)路線 52 實驗部分 6 實驗材料的準(zhǔn)備 6 生物炭的制備 6 有機肥的處理 6 土壤的處理方法 6 實驗方法 6 生物炭對土壤過氧化氫酶活性影響測定 6 生物炭對土壤脲酶活性影響測定 8 生物炭對土壤蔗糖酶活性影響測定 10 檢測方法 11 溶液中H2O2含量的測定方法 12 溶液中尿素含量的測定方法 12 溶液中葡萄糖含量的測定方法 133 結(jié)果與分析 15 生物炭對土壤主要酶活性的影響 15 生物炭對土壤過氧化氫酶活性的影響 15 生物炭對土壤脲酶活性的影響 16 生物炭對土壤蔗糖酶活性的影響 17 生物炭對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 22致謝 24附錄 251 前言近年來研究表明，生物炭對農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護、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)開始在土壤中加入生物炭加強其肥力，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越貧瘠，對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，酸性土壤的通過提高pH 值從而土壤肥力得到增強[2]，另一方面，借助其陽離子吸附從而使土壤營養(yǎng)物質(zhì)的持有量得到增加[3]。與此同時，土壤中的微生物群落組成情況和數(shù)量也會改變[4]，因此也就間接地對此土壤上生長的植物產(chǎn)生了影響[5]。但由于受不同來源生物炭的性質(zhì)不同、同源生物炭施用量不同、不同類型土壤質(zhì)地不同、同種土壤施肥量不同等因素的影響，目前有關(guān)生物炭的施用對有機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)今國內(nèi)外學(xué)者對土壤中重要酶在有機肥土壤中施用生物炭后活性的情況仍存在爭議。本文在此基礎(chǔ)上，通過實驗不同量生物炭對施用有機肥的磚紅壤中重要酶活性的影響，研究探討施用有機肥后的磚紅壤最適生物炭施用量，選擇合適的生物炭，以期使施用有機肥土壤得到較好的改良效果，促進植物生長。 生物炭簡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，添加生物炭會刺激土壤微生物活動，從而影響微生物特性，但其影響程度與實驗條件(室內(nèi)培養(yǎng)或者田間試驗)、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)(材料來源、熱解溫度)等密切相關(guān)。生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)及其對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]。生物炭對土壤微生物豐度的影響生物炭的多孔性和表面特性能夠為微生物生存提供附著位點和較大空間，同時調(diào)控土壤微環(huán)境的理化性質(zhì)，影響土壤微生物的生長、發(fā)育和代謝，進而改善土壤肥力[8]。生物炭對土壤微生物的影響是復(fù)雜的、多方面的，作用機制尚不完全清楚。大多數(shù)研究表明，生物炭的添加會增加土壤微生物量，會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，其對土壤微生物量碳的影響越大。同時，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)施用量達到一定程度量時，反而會顯著降低土壤微生物量氮的含量。 土壤酶簡介土壤酶主要來源于土壤中動物、 植物根系和微生物的細胞分泌物等， 土壤酶活性反映了土壤中各種生物化學(xué)過程的強度和方向。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]。在土壤營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化、土壤腐殖質(zhì)形成過程中，土壤微生物是的重要參與者。土壤微生物在土壤有機質(zhì)的腐殖化、再循環(huán)和礦化等反應(yīng)過程中發(fā)揮著不可替代重要作用。與此同時，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[13]：土壤中的微生物種類多樣，微生物量巨大；存在復(fù)雜的營養(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)。通過借助土壤其特點，調(diào)控土壤組成成分，可以借此研究同種物質(zhì)不同量對土壤中酶活性的影響。 生物炭對土壤酶影響國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀生物炭的使用一直伴隨著人類的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程，而對生物炭的研究，早在20世紀(jì)80年代國外就已經(jīng)有了一定的進展，但其農(nóng)田土壤中的研究對象主要為增加農(nóng)作物產(chǎn)量，如日本在1994年就有研究報道關(guān)于生物炭對柑橘生長的影響。隨著對全球氣候變化的研究，人類生存面臨能源、環(huán)境和糧食危機的日益加劇，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，目前國外對生物炭應(yīng)用于土壤的研究已經(jīng)發(fā)展到改良土壤機理的高度，但其更多的是側(cè)重于單一方面的效果，且生物炭類型不一，在土壤中長期生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的效益受生物炭的影響也存在不同的觀點[1]。在另一方面，生物炭對土壤重要酶的影響存在著矛盾性。生物炭對施用有機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，其作用機制還未能能夠全面的研究。大部分的國外研究成果顯示，在土壤中添加生物炭會增加