生物炭在提高植物氮素营养方面的作用开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

生物炭以其良好的解剖结构和理化性质，广泛的材料来源和广阔的产业化发展前景，成为当今农业、能源与环境等领域的研究热点。生物炭在修复土壤障碍，提升耕地生产性能和作物生产能力,促进农业可持续发展和保障国家粮食安全等方面具有重要现实意义和应用价值。

生物炭固有的结构特征与理化特性，使其施入土壤后对土壤容重、含水量、孔隙度、离子交换量、养分含量等产生一定影响，从而直接或间接地影响土壤微生态环境。已有研究结果表明，生物炭施入土壤后,可使土壤容重降低,9%总孔隙率由 45.7%提高到 50.6%。这种多微孔结构也使其对土壤持水能力产生影响,如提高土壤含水量及降水的渗入量等，尤其是提高土壤中可供作物利用的效水分含量,对作物生长产生积极影响。生物炭的吸湿能力比其它土壤有机质高12个数量级,富含生物炭的土壤比无生物炭的土壤田间持水量高 18%。

本课题旨在研究生物炭在植物生理生长方面的作用，对土壤的改善作用以及对作物产量的影响。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：生物炭提高氮素利用率方面的作用。

主要内容：生物炭对土壤的eh和ph的影响，对作物产量的影响，不同种类生物炭的不同作用，施入生物炭后作物的逆境反应。

拟解决的问题：生物炭的生理作用和水稻产量的问题。

3. 研究的方法与方案

研究方法：采用土培的方法进行试验。

技术路线：电生理技术，土培技术等。

试验方案：

模拟分根的试验模式，设计了如下装置进行试验：

将水稻根分与a，b两侧(中间密封)，a处装土135g，c处装土135g，b装土270g。

三种处理：1)a处加生物炭，b处不加生物炭（以 -表示）；2)a处加生物炭，b处加生物炭（ 表示）；3)a不处加生物炭，b处不加生物炭(以--表示)。

每个处理重复8次。

肥料用量：尿素0.2145g/kg土；氯化钾0.1274g/kg土；过磷酸钙0.4041g/kg土。

生物炭浓度 ：1%（1/99g土）。

采用水发法发苗，发苗十天后进行移苗，土培一个月后进行采样处理

可行性分析：采用密封袋中间密封进行分根试验，由于重力作用可能会是分布在上部的土壤沉降下来，因此需要固定袋子，以及对浇水水量和水速的把握。

4. 研究创新点

配合电生理技术可以测量袋子任意一处的Eh和Ph,以便了解植物生长各处的生理状态。

5. 研究计划与进展

按照试验方案进行研究：

模拟分根的试验模式，设计了如下装置进行试验：

将水稻根分与a，b两侧(中间密封)，a处装土135g，c处装土135g，b装土270g。

三种处理：1)a处加生物炭，b处不加生物炭（以 -表示）；2)a处加生物炭，b处加生物炭（ 表示）；3)a不处加生物炭，b处不加生物炭(以--表示)。

每个处理重复8次。

肥料用量：尿素0.2145g/kg土；氯化钾0.1274g/kg土；过磷酸钙0.4041g/kg土。

生物炭浓度 ：1%（1/99g土）。

采用水发法发苗，发苗十天后进行移苗，土培一个月后进行采样处理。

从2月16日开始准备试验用材。预计四月初进行采样及分析试验。

现在正处于土培阶段。