秸秆改良材料对沙质土壤理化性质的影响

【摘要】： 我国农作物秸秆资源丰富,秸秆资源用途广泛,但如果不能有效利用,反而会成为巨大的污染源。另一方面,我国沙质土壤面积分布较广,沙质土壤具有结构性差、保水蓄水力弱、抗旱力差、养分含量少、保肥力差、土温变化快等特性,不利于农作物的生长,大多数沙质土壤属于肥力较差的土壤。可见,改良沙质土壤,提高沙质土壤肥力,是提升沙质土壤生产力的重要举措之一。本研究以同时解决这两方面的问题为设计思路,以秸秆作为主材,配以聚丙烯酰胺(PAM)和膨润土等功能材料,研究与开发秸秆沙质土壤改良材料,通过分析不·同配方改良材料对土壤理化性质的影响与效应,获得最佳秸秆沙质土壤改良材料配方及工艺参数,为实现农业秸秆资源高效利用提供科技支撑。 本试验选择小麦、玉米、水稻、油菜等大宗秸秆为研究对象,秸秆经粉碎后,分别设计添加不同量的PAM和膨润土,形成系列配方的小麦、玉米、水稻、油菜秸秆改良材料,再利用盆栽试验,在沙质土壤上施用不同量的秸秆改良材料,经过3个月的培养试验,分别于第10d、30d、60d和90d取样分析土壤pH、容重、孔隙度、有机质、腐殖质、阳离子交换量等理化指标,考察不同秸秆改良材料对沙质土壤理化性质的作用效应,并由此来选择秸秆改良材料的最佳配方组合。 结果表明：所设定的各配方秸秆(小麦、玉米、水稻、油菜)改良材料对沙质土壤的理化性质均有较为明显的影响效应。 1、秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆)改良材料相同施加量,不同配方时,随着PAM量的增大,沙质土壤的pH并没有显著的影响。 2、添加秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆)改良材料在相同施加量,不同配方时,PAM施用剂量越大,土壤容重呈明显减小趋势,土壤孔隙度逐渐增大。所有处理中在PAM含量越高(30‰时)时容重明显最小。随土培时间的增长,沙土容重先减少后增加,在土培60d时效果最佳。添加小麦、玉米、水稻、油菜秸秆改良材料后,土壤容重明显低于对照,孔隙度明显高于对照,差异均达到极显著(P0.01),土壤容重分别较对照减少0.27g/cm3、0.26g/cm~3、0.25g/cm~3和0.22g/cm~3。汉秸秆改良材料剂量为10g.kg~(-1)、PAM含量为30%。,十培60d时土样容重最小,土壤结构改良效果最佳。4种秸秆改良材料中,小麦秸秆改良材料对沙质土壤容重的改良效果最佳,玉米秸秆改良材料次之,再次是水稻、油菜。 3、添加秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆)改良材料在相同施加量,不同配方时,PAM施用剂量越大,土壤有机质越大。设定的所有处理中在PAM含封越高(30‰时)时有机质最大。添加秸秆改良材料后,土壤有机质明显高于对照,差异极显著(P0.01);随土培时间的增长,沙质土壤有机质先增加后减少,在土培60d时效果最仕。施入小麦、玉米、水稻、油菜秸秆改良材料的沙质土壤有机质含量在土培60d时最大,分别较对照提高31%、26%、25%和25%。当秸秆改良材料剂量为10g.kg~(-1)、PAM含量为30%o,土培60d时土壤有机质含量最高,土壤结构改良效果最佳。4种秸秆改良材料中,小麦秸秆改良材料对沙土有机质的改良效果最佳,玉米秸秆改良材料次之,再次是水稻、油菜。 4、添加秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆)改良材料在相同施加量,不同配方时,PAM施用剂量越大,土壤腐殖质越大。所有处理中在PAM含量越高(30‰时)：时腐殖质最大。.添加秸秆改良材料后,土壤腐殖质明显高于对照,差异极显著(P0.01)；随土培时间的增长,,沙质土壤腐殖质先增加后减少,在土培60d时效果最佳。施入小麦、玉米、水稻和油菜秸秆改良材料的沙质土壤腐殖质含量在土培60d后,分别较对照提高55%、39%、34%和32%。当秸秆改良材料剂量为10g.kg~(-1)、PAM含量为30‰，土培60d时土壤腐殖质含量最高,土壤结构改良效果最佳。4种秸秆改良材料中,小麦秸秆改良材料对沙土腐殖质的改良效果最佳,玉米秸秆改良材料次之,再次是水稻、油菜。 5、添加秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆)改良材料在相同施加量,不同配方时,PAM施用剂量越大,土壤阳离子交换量越大。所有处理中在PAM含量越高(30.‰时)时阳离子交换量最大。添加秸秆改良材料后,土壤阳离子交换量明显高于对照,.差异极显著(P0.01);随土培时间的增长,沙质土壤阳离子交换量先增加后减少,在土培60d时效果最佳。不同秸秆(玉米、小麦、水稻、油菜)改良材料施入沙质土壤60d后,即离子交换量分别较对照提高51%、33%、32%和31%。当秸秆改良材料剂量为10g.kg~(-1)、PAM含量为30‰,土培60d时土壤,阳离子交换量(CEC)最高,土壤结构改良效果最佳。4种秸秆改良材料中,小麦秸秆改良材料对沙土土壤阳离子交换量(CEC)的改良效果最佳,玉米秸秆改良材料次之,再次是水稻、油菜。 【关键词】：秸秆 改良材料 沙质土壤 理化性质
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S156.5
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-13
• 第1章 文献综述13-23
• 1.1 我国秸秆资源的利用现状13-17
• 1.1.1 作为能源利用14
• 1.1.2 作为饲料利用14-15
• 1.1.3 用作肥料15-16
• 1.1.4 用作工业原料16
• 1.1.5 作基料16-17
• 1.1.6 秸秆利用存在的问题17
• 1.2 聚丙烯酰胺(PAM)的利用现状研究17-20
• 1.2.1 PAM对土壤物理性状的影响17-18
• 1.2.2 PAM的保土、保水、保肥、增产作用18-19
• 1.2.3 聚丙烯酰胺(PAM)存在的问题19-20
• 1.3 膨润土的利用现状20-23
• 1.3.1 膨润土的基本性质20
• 1.3.2 膨润土改土效果20-21
• 1.3.3 膨润土存在的问题21-23
• 第2章 引言23-27
• 2.1 立题背景及依据23-24
• 2.2 研究内容24-25
• 2.2.1 玉米秸秆预处理及沙质土壤改良材料配方研制24
• 2.2.2 秸秆改良材料对沙质土壤物理性质的影响24
• 2.2.3 秸秆改良材料对沙质土壤化学性质的影响24-25
• 2.3 技术路线25-27
• 第3章 材料与方法27-31
• 3.1 试验材料27-28
• 3.1.1 供试土壤27
• 3.1.2 供试PAM27
• 3.1.3 供试膨润土27
• 3.1.4 供试秸秆27-28
• 3.1.5 主要仪器设备28
• 3.2 土培试验28-29
• 3.2.1 供试土壤的制备28-29
• 3.2.2 试验处理29
• 3.2.3 试验方法29
• 3.3 分析方法29-31
• 3.3.1 土壤基本性质的测定29-30
• 3.3.2 秸秆预处理产物性质的测定30
• 3.3.3 数据分析方法30-31
• 第4章 结果与讨论31-65
• 4.1 不同秸秆改良材料作用下沙质土壤中PH的变化31-33
• 4.2 不同秸秆改良材料作用下沙质土壤中容重和孔隙度的变化33-42
• 4.2.1 不同秸秆改良材料作用下沙质土壤中容重的变化33-40
• 4.2.2 不同秸秆改良材料作用下土壤孔隙度的变化40-42
• 4.3 不同秸秆改良材料作用下土壤中有机质的变化42-50
• 4.4 不同秸秆改良材料作用下土壤中腐殖质的变化50-56
• 4.5 不同秸秆改良材料作用下土壤中阳离子交换量的变化56-65
• 第5章 结论与建议65-67
• 5.1 结论65
• 5.2 建议65-67
• 参考文献67-73
• 致谢73-75
• 在读期间发表论文75

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