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《西安理工大学》 2020年
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黄腐酸对黑垆土结构及小白菜生长特性的影响研究

刘侠  
【摘要】:黄腐酸,不仅是一种土壤改良剂,还能调节植物生长。本文将黄腐酸用于陕西省长武县黑垆土,通过室内土柱、盆栽种植等试验,结合数学模型分析黄腐酸对土壤理化性质、水分迁移、养分淋溶及小白菜生长、光合特性的影响,对提高黄土高原地区水土资源利用率、作物产量具有重要意义。主要研究成果如下:(1)适量黄腐酸能有效改善土壤团粒结构、增强土壤胶体稳定性、降低土壤容重、紧实度。土壤平均几何直径增大,不稳定团粒指数、分形维数、可蚀性因子显著减小(P0.05)。培养至20 d,1、4、8 g/kg处理土壤容重降低至1.31、1.28、1.27 g/cm~3,Zeta电位绝对值分别增加9.92%、18.91%、29.01%,随黄腐酸含量的增加,土壤电导率呈上升趋势;土壤pH变化不明显。(2)黄腐酸能提高土壤保水持水性,减少土壤颗粒对养分的固定,增强土壤养分的有效性。100、400、800 mg/L黄腐酸液累计入渗量、湿润锋运移速度减小,入渗结束后,土柱剖面0-22.5 cm土壤含水量增大。随着黄腐酸含量增加,等温吸附过程中土壤颗粒对磷的吸附量明显减少;淋溶过程铵态氮、硝态氮、磷的淋失浓度、累计淋失量不断增大;淋溶出流液体积减小,淋溶液中的黄腐酸含有大量羧基、羟基等酸性基团,导致淋溶液pH减小,电导率增大。(3)黄腐酸能促进小白菜生长,浓度100、400 mg/L喷施有利于提升小白菜品质。底施、喷施处理株高、叶面积、地上及地下生物量、根冠比增加。喷施浓度为400 mg/L对叶面积、叶绿素促进效果最好,喷施800 mg/L处理生物量、根冠比达到最大。通过Logistic生长曲线模型可高度模拟株高、叶面积变化规律,株高、叶面积最大生长量k、增长率系数b、速生期生长量I均增大,速生期起点、终点延迟,底施黄腐酸主要影响速生期总时长,喷施主要影响速生期最大生长速率。喷施100、400 mg/L能促进可溶性糖、蛋白质、维生素C的形成,800 mg/L喷施浓度过高,产生盐分胁迫,小白菜三项品质指标含量均减小。(4)黄腐酸能抑制小白菜蒸腾作用、调节小白菜气孔导度,提高小白菜水分利用效率。随着底施水平的增加,蒸腾速率减小,净光合速率增大,胞间CO_2浓度、气孔导度先增大后减小;随着喷施浓度的增加,胞间CO_2浓度明显增大,蒸腾速率减小,气孔导度减小先增大后减小。(5)非直角双曲线、直角双曲线、二项式回归及指数模型均能高度拟合各处理小白菜光响应曲线变化过程。在指数模型中,底施处理光补偿点、光饱和点增大,喷施处理减小,最大光合速率、表观量子效率与之相反。小白菜光合日变化曲线呈双峰型。400、800 mg/L喷施处理能明显减小叶片日变化中的光合速率、蒸腾速率,100 mg/L喷施处理对全天光合速率影响最大,底施对叶片12:00-16:00时段内的光合速率影响比较明显。喷施处理组12:00光合速率明显高于对照组;叶面喷施400、800 mg/L能有效抑制叶片蒸腾速率,在12:00时的蒸腾速率只达到对照组66.43%、50.85%,有利于植物保持水分、物质累积。
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