Введение
Глава 1. Мировой опыт использования карбонизированных материалов в сельскохозяйственном производстве 12
1.1. Карбонизированные материалы в сельскохозяйственном использовании 12
1.1.1. Биоуголь 15
1.1.2. Влияние биоугля на почвенные параметры 20
1.1.3. Гидроуголь 22
1.1.4. Механизмы влияния карбонизированных материалов на снижение эмиссии парниковых газов и плодородие почв 26
1.1.4.1. Влияние карбонизированной биомассы на эмиссию углекислого газа из почв 26
1.1.4.2. Влияние карбонизированной биомассы на эмиссию закиси азота из почв 29
1.1.4.3. Влияние карбонизированной биомассы на урожай 33
1.2. Образование закиси азота в цикле азота 35
1.2.1. Нитрификация 38
1.2.2. Денитрификация 41
1.2.3. Факторы, влияющие на эмиссию N2O и N2 и возможные пути ее снижения 45
Глава 2. Объекты и методы исследования 45
2.1. Объекты 45
2.1.1. Почвы 45
2.1.2. Карбонизированные материалы 49
2.1.3. Культурные растения 52
2.1.4. Метеорологические наблюдения 53
2.2. Методы 53
2.3. Постановка экспериментов 56
2.3.1. Лабораторный эксперимент по изучению влияния биоугля на свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы (Эксперимент I) 57
2.3.2. Лабораторный эксперимент по изучению потенциальной нитрификационной и денитрификационной способности дерново-подзолистой супесчаной почвы (Эксперимент II) 58
2.3.3. Изучение влияния биоугля на динамику нитрификационной и денитрификационной способности в ненарушенных образцах дерново-подзолистой супесчаной почвы (мелкоделяночный полевой эксперимент - Эксперимент III) 59
2.3.4. 3-летний вегетационно-полевой эксперимент по изучению влияния биоугля на эмиссию парниковых газов и урожайность культур (Эксперимент IV) 60
2.3.5. Инкубационный эксперимент по изучению влияния гидроугля на эмиссию ПГ (Эксперимент V) 61
2.3.6. Вегетационный эксперимент по изучению влияния гидроугля на биометрические свойства семян кресс-салата (Эксперимент VI) 62
2.4. Статистическая обработка результатов 63
Глава 3 Результаты 64
3.1. Влияние биоугля на параметры дерново-подзолистой супесчаной почвы 64
3.1.1. Водоудерживающая способность почвы 64
3.1.2. Влажность почвы 68
3.1.3. Физико-механические свойства почвы 71
3.1.4. Плотность сложения почвы 73
3.1.5. Содержание минерального азота в почве 74
3.1.5.1. Динамика минерального азота в почве (60-суточный лабораторный эксперимент) 74
3.1.5.2. Содержание минерального азота в почве разной окультуренности (3-х летний вегетационно-полевой эксперимент) 79
3.2. Потенциальная нитрификационная и денитрификационная способность дерново-подзолистой супесчаной почвы 85
3.2.1. Влияние влажности и содержания минерального азота на нитрификационную и денитрификационную способности дерново-подзолистой супесчаной почвы 87
3.2.2. Влияние температуры на нитрификационную и денитрификационную способности дерново-подзолистой супесчаной почвы 90
3.2.3. Влияние биоугля на динамику нитрификационной и денитрификационной способности в дерново-подзолистой супесчаной почве (мелкоделяночный полевой эксперимент) 93
3.3. Влияние карбонизированных материалов на эмиссию парниковых газов из почв 96
3.3.1. Влияние биоугля на эмиссию парниковых газов из дерново-подзолистой супесчаной почвы 96
3.3.1.1. Эмиссия CO2 и N2O из почв разной окультуренности 96
3.3.1.2. Эмиссия N2O из почв 3-х летнего вегетационно-полевого эксперимента 103
3.3.2. Влияние гидроугля на эмиссию парниковых газов из дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы 109
3.3.2.1. Эмиссия углекислого газа из дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы с гидроуглем 109
3.3.2.2. Эмиссия закиси азота из дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы с гидроуглем 113
3.4. Урожай сельскохозяйственных культур 116
3.4.1. Влияние биоугля на урожай ячменя и многолетних трав 1 и 2 года пользования 116
3.4.2. Влияние гидроугля на рост кресс-салата и рост плесневых грибов 124
Заключение 127
Рекомендации производству 131
Выводы 132
Список литературы 134
Сокращения 168
Приложение 170
