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秸秆改良材料对沙质土壤理化性质的影响

闫飞  
【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。


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