Влияние различных фракций и дозировок биоугля на некоторые агрофизические свойства дерново-подзолистых почв

Влияние различных фракций и дозировок биоугля на некоторые агрофизические свойства дерново-подзолистых почв

Автор: Дубровина Инна Александровна, Юркевич Мария Геннадьевна, Сидорова Валерия Александровна, Богданова Татьяна Викторовна

Журнал: Принципы экологии @ecopri

Рубрика: Оригинальные исследования

Статья в выпуске: 4 (29) т.7, 2018 года.

Бесплатный доступ

В 100-суточном модельном эксперименте изучали влияние различных дозировок и фракций биоугля на агрофизические свойства и агрегатное состояние дерново-подзолистых почв. Исследовали две контрастные по гранулометрическому составу дерново-подзолистые почвы – песчаную и тяжелосуглинистую. В опыте применяли уголь древесный из лиственных пород деревьев, приготовленный промышленным способом. Использовали фракции биоугля 3–5 мм и ≤ 2 мм в дозировках 2 и 5 % от массы почвы. В вариантах опыта измеряли плотность сложения почвы, полную влагоемкость, объемную теплоемкость сухой почвы и агрегатный состав (сухое и мокрое просеивание). Контролем служили почвы без добавления биоугля. Для статистической обработки данных применяли однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) с апостериорным анализом по критерию Тьюки. В результате эксперимента зафиксировано изменение всех изучаемых агрофизических свойств почв. Плотность сложения обеих почв снижается в вариантах с дозировкой угля 5 % независимо от фракции. В песчаной почве наблюдаются достоверные изменения полной влагоемкости независимо от дозировки биоугля. В тяжелосуглинистой почве достоверные изменения полной влагоемкости есть лишь для варианта с 5 % дозировкой. На показатели объемной теплоемкости наибольший эффект в обеих почвах оказывает 5 % дозировка крупного биоугля. Принципиально не меняя показатели водоустойчивости, внесение биоугля улучшает агрегатное состояние и коэффициент структурности тяжелосуглинистой почвы, а также увеличивает связность песчаной почвы. Практически для всех показателей отмечено значительное усиление эффекта применения биоугля при более высокой его дозировке.

Еще

Биоуголь, дерново-подзолистые почвы, модельный эксперимент, плотность сложения почвы, полная влагоемкость, объемная теплоемкость, агрегатный состав

Короткий адрес: https://sciup.org/147231231

IDR: 147231231

Список литературы Влияние различных фракций и дозировок биоугля на некоторые агрофизические свойства дерново-подзолистых почв

  • Вадюнина А. Ф., Корчагина 3. А. Методы исследования физических свойств почв [Methods for studying physical properties of soils]. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
  • Добровольский Г. В., Никитин Е. Д. Экологические функции почвы [Ecological functions of soil]. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 137 с.
  • Кулагина В. И., Григорьян Б. Р., Грачев А. Н., Рязанов С. С. Влияние внесения биоугля на водопроницаемость и влагоемкость почв разного гранулометрического состава [Influence of biochar insertion on water permeability and water-holding capacity of soils with different particle size distribution] // Вестник Технологического университета. 2017. Т. 20. № 11. С. 129-133.
  • Растворова О. Г. Физика почв (Практическое руководство) [Soil Physics (Practical Guide)]. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. 196 с.
  • Рижия Е. Я., Бучкина Н. П., Мухина И. М., Белинец А. С., Балашов Е. В. Влияние биоугля на свойства образцов дерново-подзолистой супесчаной почвы с разной степенью окультуренности (лабораторный эксперимент) [Effect of Biochar on the Properties of Loamy Sand Spodosol Soil Samples with Different Fertility Levels: A Laboratory Experiment] // Почвоведение. 2015. № 2. С. 211-220. DOI: 10.7868/S0032180X14120089
  • Теории и методы физики почв [Theories and methods of soil physics] / Под ред. Е. В. Шеина, Л. О. Карпачевского. М.: Гриф и К, 2007. 616 с.
  • Федорова Н. Н., Романов О. В. Влияние органических веществ на агрегатное состояние почв [Effect of organic materials on the aggregate condition of soils] // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2006. Сер. 3. Вып. 1. С. 148-155.
  • Ajayi A. E., Holthusen D., Horn R. Changes in microstructural behavior and hydraulic functions of biochar amended soils // Soil & Tillage Research. 2016. Vol. 55. P. 166-175.
  • DOI: 10.1016/j.still.2015.08.007
  • Burrell L. D., Zehetner F., Rampazzo N., Wimmer B., Soja G. Long-term effects of biochar on soil physical properties // Geoderma. 2016. Vol. 282. P. 96-102.
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2016.07.019
  • Hammer Ø., Harper D. A. T., Ryan P. D. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontologia Electronica. 2001. № 4 (1). P. 1-9.
  • Khadem A., Raiesi F. Responses of microbial performance and community to corn biochar in calcareous sandy and clayey soils // Applied Soil Ecology. 2017. Vol. 114. P. 16-27.
  • DOI: 10.1016/j.apsoil.2017.02.018
  • Laird D. A., Novak J. M., Collins H. P., Ippolito J. A., Karlen D. L., Lentz R. D., Sistani K. R., Spokas K., Van Pelt R. S. Multi-year and multi-location soil quality and crop biomass yield responses to hardwood fast pyrolysis biochar // Geoderma. 2017. Vol. 289. P. 46-53.
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2016.11.025
  • Lehrsch G. A., Lentz R. D., Kincaid D. C. Polymer and sprinkler droplet energy effects on sugar beet emergence, soil penetration resistance, and aggregate stability // Plant and Soil. 2005. Vol. 273. Р. 1-13.
  • DOI: 10.1007/s11104-004-7614-6
  • Liu Z., Xu J., Li X., Wang J. Mechanisms of biochar effects on thermal properties of red soil in south China // Geoderma. 2018. Vol. 323. P. 41-51.
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2018.02.045
  • Lu S.-G., Sun F.-F., Zong Y.-T. Effect of rice husk biochar and coal fly ash on some physical properties of expansive clayey soil (Vertisol) // Catena. 2014. Vol. 114. P. 37-44.
  • DOI: 10.1016/j.catena.2013.10.014
  • Obia A., Mulder J., Martinsen V., Cornelissen G., Børresen T. In situ effects of biochar on aggregation, water retention and porosity in hight-textured tropical soils // Soil & Tillage Research. 2016. Vol. 155. P. 35-44.
  • DOI: 10.1016/j.still.2015.08.002
  • Omondi M. O., Xia X., Nahayo A., Liu X., Korai P. K., Pan G. Quantification of biochar effects on soil hydrological properties using meta-analysis of literature data // Geoderma. 2016. Vol. 274. P. 28-34.
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2016.03.029
  • Peake L. R., Reid B. J., Tang X. Quantifying the influence of biochar on the physical and hydrological properties of dissimilar soils // Geoderma. 2014. Vol. 235-236. P. 182-190.
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2014.07.002
  • Soinne H., Hovi J., Tammeorg P., Turtola E. Effect of biochar on phosphorus sorption and clay soil aggregate stability // Geoderma. 2014. Vol. 219-220. P. 162-167.
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2013.12.022
  • Tan Z., Lin C. S. K., Ji X., Rainey T. J. Returning biochar to fields: A review // Applied Soil Ecology. 2017. Vol. 116. P. 1-11.
  • DOI: 10.1016/j.apsoil.2017.03.017
  • Vaughn S. F., Kenar J. A., Eller F. J., Moser B. R., Jackson M. A., Peterson S. C. Physical and chemical characterization of biochars produced from coppiced wood of thirteen tree species for use in horticultural substrates // Industrial Crops and Products. 2015. Vol. 66. P. 44-51.
  • DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.12.026
  • Xu G., Wei L. L., Sun J. N., Shao H. B., Chang S. X. What is more important for enhancing nutrient bioavailability with biochar application into a sandy soil: Direct or indirect mechanism? // Ecological Engineering. 2013. Vol. 52. P. 119-124.
  • DOI: 10.1016/j.ecoleng.2012.12.091
  • Zhang A., Cheng G., Hussain Q., Zhang M., Feng H., Dyck M., Sun B., Zhao Y., Chen J., Wang X. Contrasting effects of straw and straw-derived biochar application on net global warming potential in the Loess Plateau of China // Field Crops Research. 2017. Vol. 205. P. 45-54.
  • DOI: 10.1016/j.fcr.2017.02.006
  • Zhao R., Coles N., Kong Z., Wu J. Effects of aged and fresh biochars on soil acidity under different incubation conditions // Soil & Tillage Research. 2015. Vol. 146. P. 133-138.
  • DOI: 10.1016/j.still.2014.10.014
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp