【正文】 生境中的地位與作用方面的研究才剛剛起步，具體的作用機(jī)理與貢獻(xiàn)還不清楚，尤其是在國(guó)內(nèi)，亟待加強(qiáng)生物炭在土壤方面的基礎(chǔ)理論和研究技術(shù)，拓寬研究領(lǐng)域。與此同時(shí)，在土壤中添加生物炭會(huì)對(duì)菌根真菌產(chǎn)生積極的影響，使菌根真菌的豐度有所增加，促進(jìn)菌根真菌對(duì)植物根部的侵染[17]。 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。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。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)。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]。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。 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]。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。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。在另一方面，生物炭對(duì)土壤重要酶的影響存在著矛盾性。與此同時(shí)，也有深入細(xì)化地研究：在土壤中施用生物炭可對(duì)玉米、小麥等作物產(chǎn)生積極的影響，能夠增加土壤中主要微生物的數(shù)量[12]；但在土壤中施用高量（5%)生物炭對(duì)植物生長(zhǎng)可能會(huì)有抑制作用[19]。土壤預(yù)培養(yǎng)時(shí)間共計(jì)50天，在培養(yǎng)開(kāi)始后的第10天、第20天、第35天、第50天分別測(cè)定實(shí)驗(yàn)土壤中重要酶活性的變化情況。通過(guò)向預(yù)培養(yǎng)的不同組土壤中注入等量的蔗糖溶液并都加入磷酸緩沖液和甲苯。把馬弗爐調(diào)整到500℃，將粉碎后的水稻秸稈粉碎干粉放入鐵盒中，放入馬沸爐中加熱分解。 土壤預(yù)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)將所需土壤的含水量調(diào)整到約田間持水量的60%（一般加水量為土壤量的15%到20%之間，以不粘結(jié)但很濕潤(rùn)為準(zhǔn)），將土壤容器用塑料薄膜封蓋以免水分過(guò)快損失，將塑料薄膜用針扎一些小孔，以保持氣體流通，保證土壤重要酶的活性。稱(chēng)取5g土壤，置于150ml三角瓶中，%過(guò)氧化氫。中生物炭組處理：培養(yǎng)等量的土壤，含有2%的有機(jī)肥和2%的生物炭。，做如下處理：培養(yǎng)結(jié)束后，立即向各三角瓶中注入5ml mol/L的硫酸終止反應(yīng)，過(guò)濾。實(shí)驗(yàn)需要重復(fù)3次。純土壤組處理：培養(yǎng)一定量的純土壤，不加任何有機(jī)肥和生物炭。低生物炭組處理：培養(yǎng)等量的土壤，含有2%%的生物炭。高生物炭組處理：培養(yǎng)等量的土壤，含有2%的有機(jī)肥和5%的生物炭。 生物炭對(duì)土壤蔗糖酶活性影響測(cè)定 實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)使用一種土壤（磚紅壤），設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組（低生物炭組：培養(yǎng)一定量的土壤，含有一定量的有機(jī)肥和少量的生物炭；中生物炭組：培養(yǎng)等量的土壤，含有等量的有機(jī)肥和中量（2%)的生物炭；高生物炭組：培養(yǎng)等量的土壤，含有等量的有機(jī)肥和高量（5%)的生物炭），一個(gè)純土壤組（添加等量土壤但不添加任何有機(jī)肥和生物炭），一個(gè)無(wú)生物炭組（添加等量土壤和有機(jī)肥但不添加任何生物炭），每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，共35n？個(gè)樣。取5ml1/15M磷酸氫二鈉溶液和95ml1/15M磷酸二氫鉀溶液均勻混合，即得100ml 。稱(chēng)取2g土樣，置于50ml三角瓶中，注入15ml 8%蔗糖溶液，5ml ，搖勻混合物。高生物炭組處理：培養(yǎng)等量的土壤，含有2%的有機(jī)肥和5%的生物炭。幾乎在所有生物體內(nèi)都有過(guò)氧化氫酶，在某些細(xì)菌里，其數(shù)量約為細(xì)胞干重的1%。該溶液需要現(xiàn)用現(xiàn)配。 溶液中葡萄糖含量的測(cè)定方法實(shí)驗(yàn)用3,5二硝基水楊酸比色法測(cè)定溶液中葡萄糖含量 適用范圍適于成批樣品測(cè)定，且在測(cè)定土壤蔗糖酶活性時(shí)，溶液為在酸性介質(zhì)中，均以蔗糖為基質(zhì)，蔗糖液濃度范圍為520%。將容量瓶移至自來(lái)水流下冷卻3min。在施用有機(jī)肥土壤中加入高量（5%)生物炭，雖開(kāi)始土壤脲酶活性增強(qiáng)幅度相對(duì)于低量（%)、中量（2%)生物炭的環(huán)境下明顯，但對(duì)脲酶活性增強(qiáng)幅度影響不斷上升，在第35d后超過(guò)加入低量（%)、中量（2%)生物炭的環(huán)境下的脲酶活性。隨著生物炭研究的開(kāi)展，會(huì)對(duì)這些現(xiàn)象的改善產(chǎn)生積極作用。這說(shuō)明生物炭能增強(qiáng)土壤重要酶的活性，但對(duì)其提升量有所限值。在今后，對(duì)生物炭利用的研究仍需進(jìn)一步深入開(kāi)展。 Biochemistry, 2011, 43:18121836.[17] Dempster D N, Gleeson D B, Solaiman Z M, et al. Decreased soil microbial biomass and nitrogen mineralisation with Eucalyptus biochar addition to a coarse textured soil[J]. Plant and Soil, 2012, 354:311324[18] Warnock D D, Mummey D L, Mcbride B, et al. Influences of nonherbaceous biochar on arbuscular mycorrhizal fungal abundances in roots and soils: Results from growthchamber and field experiments[J]. Applied Soil Ecology, 2010, 46:450456.[19] ]陳心想,耿增超,王森,趙宏飛. 施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性變化特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2014,04:751758.[20] 黃超,劉麗君,章明奎. 生物質(zhì)炭對(duì)紅壤性質(zhì)和黑麥草生長(zhǎng)的影響[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2011,04:439445.[21] [J].化學(xué)工程師,2010,12:2124.致 謝附錄