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《四川农业大学》 2013年
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膨润土—菌渣复合材料保水保肥效应研究

姚璐  
【摘要】:水分和养分亏缺使我国农业高效生产和持续发展受到制约,农田保水保肥剂应运而生,但目前常用的高分子保水保肥剂具有成本高、耐盐性差、存在潜在的二次污染等问题。另一方面,我国膨润土和菌渣资源丰富,膨润土和菌渣具有优良的理化性质,在改善土壤结构、培肥土壤中具有重要作用。 本研究根据膨润土吸水性、吸附性、粘结性等特性和菌废料疏松多孔、养分丰富的特点,按照膨润土:菌渣质量比1:1、1:1.5、1:2、1:2.5(T1、T2、T3、T4)制成膨润土-菌渣复合材料,通过室内模拟试验和盆栽试验,对不同配比复合材料与砂土(CK1)、壤土(CK2)的保水、保肥能力进行综合对比分析,并研究其在白菜、辣椒两种作物上的应用效果,探讨最佳的配比方案,结果表明: (1)膨润土阳离子交换量高,盐基饱和度大,具有良好的保肥供肥能力,但其氮、磷、钾、有机质含量低,质地粘重,pH呈碱性,不宜直接使用。菌渣pH呈中性,具有较高的养分含量,质地疏松,有类似于土壤的团粒结构,但存在水稳性差、对根系的固定作用较差、盐分含量较高等缺点,也不适宜单独用作栽培基质。 (2)膨润土与菌渣适量配比后形成的膨润土-菌渣复合材料能克服二者缺点、实现优势互补。复合材料pH7.5-7.8,容重0.29-0.47g/cm3,总孔隙大于75%,通气孔隙15.1-18.4%,持水孔隙58.0-62.5%,CEC40.06-45.03cmol/kg,EC小于2.5mg/cm3。 T3、T4处理pH更接近中性,孔隙状况也较好,理化性状较T1、T2更佳。 (3)膨润土-菌渣复合材料通过对水分的大量吸收和对水分蒸发速率的降低起到良好的持水、保水作用,保水性T1T2T3T4CK2CK1。T1-T4处理吸水倍数高达3.60-3.97,约为砂土的3倍、壤土的2倍,且随膨润土比例增加而增大,但彼此间差异不显著。在不充分吸水条件下,复合材料较砂土水分蒸发速率有所下降,但与壤土的差异很小,很难充分显示其保水作用。但在充分吸水的条件下,复合材料则能长时间保持较高的水分含量。 (4)膨润土-菌渣复合材料具有良好的养分调控能力。N渗漏总量较CK1减少38.18-51.50%,较CK2减少30.57-45.53%,保氮效果T1T2T3T4; K渗漏总量较CK1减少20.02-27.89%,较CK2减少14.05-22.51%,保K效果T1T2T3T4;但对于不易随水迁移的P,T1-T4渗漏总量高于CK2小于CK1,促使了P的释放,但也增加了P淋溶损失的可能性。复合材料还显著降低了土壤渗漏液的体积,在养分流失的减少上也起到了重要作用。 (5)膨润土-菌渣复合材料能满足植物需求,适宜植物生长。白菜种子萌发率较CK1增加12.5-17.5个百分点,较CK2增加25.0-30.0个百分点;在干旱条件下的存活时间延长11.3-23.3d,T2处理白菜生存时间最长,其次为T1、T3处理。促进了辣椒的营养生长。辣椒产量较CK1提高75.83-191.09%,较CK2提高5.91-75.34%,T3、T4处理产量和生物量较T1、T2更高,但差异不显著。由于膨润土对养分离子的强吸附作用,在初期降低了养分的有效性,导致短期内养分供应不足,使植物前期生长受到影响,特别像白菜这种生长期短的作物,应用效果并不佳,甚至表现为减产。 (6)综合考虑膨润土-菌渣复合材料各配比基本理化性状、保水保肥能力、在植物上的应用效果以及成本等因素,得出:T3处理,即膨润土:菌渣质量比1:2最优。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S482.99

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