稻壳炭改良土壤以及其物理化学变化的特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着现代化农业的发展，农作物的产量越来越高，农业废弃物的总量也呈上

升趋势。但由于目前农业废弃物的利用率较为低下，大多数的农业废弃物被直接

丢弃或焚烧，由此引发了较为严重的环境问题和资源浪费问题。因此，农业废弃

2. 国内外研究现状分析

在南美洲的亚马逊河流域，人们发现了一种黑土(Terra Preta)[1]，它呈黑色，通常情况下有两英尺厚。它含有高浓度的碳，较高的pH 值，很多有机物质如植物残留物、动物粪便、动物残体和鱼骨等，N、P、Ca、Zn、Mn 等营养元素含量较高。这类土壤的含碳量达9%，而附近其它土壤仅为0.5%；氮和磷的含量近乎附近其土壤的3 倍；农作物产量是附近其它土壤上的2 倍[2]。这类土壤中微生物的活性也比附近其它土壤中的高得多。经过土壤学家、建筑学家、地理学家、农学家和类学家的共同研究发现这是一种人为土，是前哥伦比亚印第安人为了增加土壤的肥力而把各种垃圾烧成炭(生物质炭)施入到土壤里，导致土壤呈黑色。这种土壤是亚马逊河流域发现的一种非常黑、非常肥沃的人为土，是亚马逊流域最好的土壤。亚马逊黑土的发现揭开了人们对生物质炭研究的序幕。在厌氧或者绝氧的条件下对生物质进行热解，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[3-4]。产生的生物质油或生物质气可以用来发电、精炼或用作燃料。生物质炭是含碳丰富、具有高热值而无污染的固体生物质燃料[5]。生物质炭最重要的方面是它对土壤环境功能的影响[6]。向土壤中施入生物质炭可以对土壤产生多方面的有益影响，生物质炭可以提高土壤对营养元素的吸持能力和阳离子交换量(CEC)、降低土壤的酸度和有毒元素对植物的毒性、提高土壤养分的利用率、增强土壤的保湿能力、改善土壤结构和其它物理性质、促进土壤微生物种群的发展并增强土壤微生物的活性、减少水稻土N2O 和CH4 的排放、促进土壤养分的循环，并且可以增加土壤有机碳的含量，从而可以促进植物的生长[7-11]。制备生物质炭的生物质原料包括各种天然物质

3. 研究的基本内容与计划

4. 研究创新点

本课题主要研究将稻壳炭施用于土壤前后，土壤的变化规律。

在实验室内初步探索对污染物的去除效果。