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《华中农业大学》 2010年
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不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点

杨莹莹  
【摘要】: 本研究以湖北省咸宁市侵蚀红壤为供试对象,大田试验设置了作物对照(CK)、作物+聚丙烯乙酰(PAM) (C1)、作物+稻草覆盖(C2)、作物+带状牧草(C3)、作物+PAM+带状牧草(C4)和作物+稻草覆盖+带状牧草(C5)等6个处理,分别于种植花生前(A)、花生收获后(B)和小麦收获后(C)采集表层土壤样品,并结合室内土培试验,分析了不同修复措施下土壤肥力、团聚体组成及其稳定性的变化,研究了水稳性团聚体中有机质的分布规律,探讨了不同措施提高红壤肥力、改善土壤结构的机理,以期为侵蚀红壤结构退化的修复重建提供理论依据。研究结果表明: 1.大田试验中,B时期各处理(除C2)的pH值和阳离子交换量(CEC)均高于CK,说明修复后土壤的缓冲性能增强,相对于CK减缓了土壤pH值的下降;B时期各处理土壤的全氮、全磷含量的平均值分别比A时期提高了50%、56%。 大田小区不同时期土壤有机质含量的变化趋势为BCA,C时期C2处理的有机质含量比CK增加了20.63%,其他处理间无显著差异;室内土培试验表明,稻草3.2 gkg-1。(D1)处理的土壤有机质含量比对照(CK)上升了33.06%,其他处理间无显著差异。 大田试验不同时期土壤碱解氮含量表现为CBA,土壤速效磷和速效钾含量均表现为BCA,B、C时期均以C4处理的碱解氮含量最高,C时期C2和C5处理土壤速效钾分别比CK提高了152.67%、59.25%;土培试验表明,PAM有利于土壤碱解氮含量的提高,稻草可增加土壤速效磷、速效钾含量,土壤速效钾含量随着稻草施用量的增加而显著上升。 随着修复时间的延长,大田小区土壤游离态铁铝氧化物含量逐渐减少,非晶形铁铝氧化物含量逐渐增加,说明土壤晶形铁铝氧化物逐渐向非晶形转化,铁铝氧化物的活化度逐渐提高。 2.各处理干筛团聚体以大粒径(4 mm,4-2 mm)为主,稻草和PAM可显著增加土壤4 mm干筛团聚体的含量。湿筛后,各处理土壤团聚体的组成发生变化。大田实验中,各级水稳性团聚体含量从高到低的顺序是:0.25 mm、1-0.5 mm、0.5-0.25 mm、2-1 mm、4-2 mm、4 mm,随着修复时间的延长,0.25 mm的微团聚体逐渐向2-1 mm和0.5-0.25 mm的大团聚体转变,C时期各处理0.25 mm的水稳性团聚体含量比CK增加了23.57%-40.23%;土培试验中,PAM可显著提高4 mm水稳性团聚体的含量,且随着PAM用量的增加而增加。 用0.25 mm水稳性团聚体含量(WSA)、0.25 mm团聚体的破坏率(PAD)和平均重量直径(MWD)来衡量土壤团聚体稳定性,结果表明,大田试验以C2、C4处理的团聚体稳定性较高,土培实验中PAM2 g kg-1(P1)、稻草1.6 g kg-1+PAM1 g kg-1 (D2P2)、稻草3.2 g kg-1+PAM1 g kg-1 (D1P2)处理的团聚体稳定性显著高于其他处理。 3.大田试验不同时期水稳性团聚体的有机质含量表现为BCA。随着团聚体粒径(4 mm,4-2 mm,2-1 mm,1-0.5 mm,0.5-0.25 mm)的减小,水稳性团聚体的有机质含量逐渐降低。B、C时期团聚体有机质含量分别以C4、C5处理的团聚体有机质含量最高。土壤有机质含量与各粒径水稳性团聚体的有机质含量呈线性正相关,与小粒径(2-1 mm,1-0.5 mm,0.5-0.25 mm)团聚体有机质含量的相关性达极显著水平,相关系数为0.7792-0.8286。同一粒径(除0.5-0.25 mm)下,C2处理水稳性团聚体有机质含量与土壤有机质含量的相关系数(0.9338-0.9962)明显高于其他处理的。 4.大田试验中,无论是4-5 mm的干筛团聚体还是水稳性团聚体,团聚体有机质含量表现为内层外层,B时期团聚体内外层有机质含量高于C时期,各处理干筛团聚体外层有机质含量低于土壤有机质含量,内层有机质含量与其相差不大,而水稳性团聚体内外层有机质含量均明显高于土壤有机质含量。 5.从提高侵蚀红壤肥力和团聚体稳定性方面来看,本研究认为大田试验中C2和C4处理的修复效果好于其他处理。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S158

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