有机物料与生物改良剂联合施用对黄绵土的改良效果研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:GSo0osjo0o
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黄土高原半干旱地区的气候具有高温、少雨的特点,这导致区域土壤呈碱性钙质化的特点;而该区域的降雨集中且土质疏松导致土壤的保水保肥能力差、有机质含量低;再加上农业生产中长期过量化肥的投入,导致的土壤肥力过剩,这严重影响了黄土高原区域经济健康绿色发展。目前虽然已知有机物料和生物改良剂均具有提升土壤地力的能力,但针对于对半干旱区域退化土壤的专用土壤改良剂报道较少。因此本试验针对黄土高原干旱地区瘠薄的黄绵土的土壤p H高、磷利用率低、保水能力差、养分保持能力差等问题,利用该区域常见的几种有机物料(菌渣、酒糟、羊粪、草木樨、油菜、小冠花)来代替部分化肥施入土壤,并联合由多种功能型微生物菌为主制成的生物改良剂,在半干旱区的山地果园开展为期一年的田间定位试验。旨在明确不同有机物料与生物改良剂联合改良以及单施生物改良剂对该区域土壤地力提升的效果。试验主要研究结果如下:其中(1)经过联合处理的土壤,随着土层深度的增加,土壤的p H呈先降低再增加趋势;联合处理和CK相比土壤p H均有降低,其中经过酒糟(M3)处理的土壤表现出更好的降低p H的效果。(2)不同有机物料与生物改良剂的联合施用,能够显著提高土壤的保水性。不同处理条件下,土壤含水量和田间含水量的变化主要表现在20-40cm土层,且联合处理的保水性指标都高于单施土壤改良剂,综合来看对土壤保水性效果最好的是酒糟(M3),其次是油菜(M5)和菌渣(M2)。(3)不同有机物料与生物改良剂联合施用条件下,土壤中有效磷的释放有显著增加。土壤磷的活化系数(PAC)大小提高到了33.29%-78.09%,其中在0-20cm的菌渣(M2)、20-40cm和40-60cm的酒糟(M3)其PAC最大;对于土壤的磷酸酶来说,有机物料与改良剂配施改良的土壤的磷酸酶活性显著高于背景值,而单施土壤改良剂的处理的磷酸酶活性相较于背景值仅提高了0.52个单位。(4)不同有机物料与生物改良剂的联合施用条件下,土壤中的速效养分的变化含量差别较大,其中酒糟(M3)表现出的效果最好,其硝态氮、铵态氮、碱解氮、速效钾和易氧化有机碳的含量分别达到26.06 mg/kg、7.14 mg/kg、35.01mg/kg、139 mg/kg、0.58 g/kg。土壤中的全氮、全磷含量与对照(CK)相比的增加幅度依次为:2.22%-52.32%、1.66%-18.62%。土壤有机质与全氮、全磷有显著正相关关系(P<0.05)。对于土壤中的交换性钙镁来说,随土层的加深其含量逐渐增加,有效态金属(A-Fe、A-Cu、A-Mn、A-Zn)含量变化均集中在20-40cm和40-60cm两个土层。(5)不同有机物料与生物改良剂的联合施用条件下,土壤的微生物量碳和氮随土层深度的增加而降低,而对于土壤微生物磷来说随土层深度的加深出现先增加后降低的趋势。与对照(CK)相比,不同处理条件下的土壤微生物碳的增加幅度在4.06%-106.66%之间;经过不同处理后土壤的脲酶、葡萄糖苷酶、过氧化氢酶以及磷酸酶总量都有不同程度的增加,其中菌渣(M2)与土壤改良剂处理后的土壤的各种酶活性,整体上表现出显著的活跃性;土壤的AI3指数提高4.96%-77.32%,且其主要活性集中在0-20cm土层。(6)土壤的综合肥力指数(IFI)在不同有机物料与生物改良剂联合作用下均有不同程度的增加;其中单施生物改良剂的增加幅度最小,且整体的增加幅度由大到小依次为:菌渣(M2)>酒糟(M3)>油菜(M5)>羊粪(M4)>草木樨(M6)>小冠花(M7)>单施改良剂(M1)>对照(CK);菌渣联合改良剂的处理的IFI值最大为0.56,而油菜和酒糟的IFI值接近,而油菜施用量约为酒糟和菌渣的一半。因此,利用有机物料与生物改良剂的联合改良模式,对于当地的土壤质量来说有显著的改良效果;其中以菌渣(M2)与生物改良剂配合的模式对土壤的改良效果最佳,酒糟(M3)的改良效果次之,而油菜的(M2)与改良剂配合的模式效果较好但大面积施用更加经济,适合根据当地区域经济特点进行大面积推广来改良退化土壤。本研究为区域有机物料与生物改良剂的联合改良贫瘠土壤,提供科学依据;对实现该区域土壤的地力提升和农业废弃物的资源化利用具有重要意义。
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