秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤磷鉀遷移轉(zhuǎn)化影響的試驗(yàn)研究

【摘要】：我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),每年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都產(chǎn)生數(shù)以億噸計(jì)的秸稈。近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民生活水平的不斷提高,農(nóng)村能源問(wèn)題得以解決,大量的農(nóng)作物秸稈過(guò)剩,秸稈焚燒的現(xiàn)象日益嚴(yán)重,引發(fā)了環(huán)境污染、交通安全等諸多社會(huì)問(wèn)題。本文通過(guò)室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn)分析不同秸稈還田量下土壤溶液中磷和鉀遷移轉(zhuǎn)化的影響,并采用了一維土壤水分運(yùn)移模擬和溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型對(duì)土柱中水分和磷素在土壤剖面垂直方向上的分布進(jìn)行了模擬,研究的主要結(jié)果如下： (1)秸稈還田能明顯減少20cm-40cm處滲漏液中溶解磷和全磷的含量,而對(duì)60cm以下深度處溶解磷和全磷含量影響相對(duì)較小。隨著秸稈還田量的增加,土壤剖面中溶解磷和全磷含量在降低,但降低幅度隨之減小。有秸稈還田處理300kg/畝、400kg/畝、500kg/畝和600kg/畝比無(wú)秸稈還田中溶解磷的濃度平均分別降低了16.58%、28.76%、38.60%、41.95%。有秸稈還田處理300kg/畝、400kg/畝、500kg/畝和600kg/畝比無(wú)秸稈還田中全磷的含量平均分別降低了18.68%、31.17%、40.99%、42.75%。500kg/畝秸稈還田處理和600kg/畝秸稈還田處理差異很小。綜合考慮控制污染和秸稈用量,秸稈還田量為500kg/畝時(shí)為較優(yōu)處理。 (2)通過(guò)對(duì)土壤滲漏液中溶解磷和顆粒磷濃度大小的比較發(fā)現(xiàn)不同深度土壤滲漏液中溶解磷占全磷的比例均高于顆粒磷占全磷的比例。溶解磷占全磷的比例隨秸稈還田量的增加而增加,但增加的幅度逐漸減小。表明溶解磷是土壤磷素滲漏遷移轉(zhuǎn)化流失中的主要形態(tài)。 (3)秸稈還田對(duì)土壤中鉀素的遷移同樣具有一定的影響。有秸稈還田處理300kg/畝、400kg/畝、500kg/畝和600kg/畝比無(wú)秸稈還田中鉀離子的濃度平均分別降低了9.55%、17.71%、24.04%、28.52%。與磷不同,鉀在秸稈內(nèi)以離子態(tài)存在,極易被淋洗出來(lái),所以秸稈對(duì)鉀素的攔截效果要小于磷素。 (4)由聯(lián)合模型對(duì)土壤垂直剖面水分和溶解磷濃度分布進(jìn)行了模擬,將模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較,盡管模擬值與實(shí)測(cè)值有一定的誤差,但是其變化趨勢(shì)基本一致,說(shuō)明聯(lián)合模型可以用于農(nóng)田土壤剖面水分和溶解磷的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。 本文研究成果可以提高對(duì)秸稈還田量下磷鉀遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的認(rèn)識(shí),對(duì)控制農(nóng)業(yè)污染、構(gòu)建農(nóng)田水分安全循環(huán)系統(tǒng)具有重要的意義。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 磷素 鉀素 遷移轉(zhuǎn)化 聯(lián)合模型 農(nóng)田土壤
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：S141.4;S158
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 研究進(jìn)展與存在問(wèn)題10-23
• 1.2.1 秸稈還田研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 控制排水研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 土壤磷、鉀元素的遷移轉(zhuǎn)化16-19
• 1.2.4 土壤水分運(yùn)動(dòng)與溶質(zhì)遷移模型模擬19-23
• 1.2.5 研究存在的問(wèn)題23
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線23-25
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.3.2 技術(shù)方法及路線24-25
• 2 試驗(yàn)材料與方法25-34
• 2.1 材料及試驗(yàn)場(chǎng)地25
• 2.2 試驗(yàn)裝置的制備25-26
• 2.2.1 土柱裝置25-26
• 2.2.2 土壤填裝及監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝26
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)26-34
• 2.3.1 秸稈還田26-27
• 2.3.2 肥料施用27
• 2.3.3 灌溉排水27-28
• 2.3.4 試驗(yàn)過(guò)程28-30
• 2.3.5 測(cè)試項(xiàng)目及方法30-34
• 3 試驗(yàn)結(jié)果與分析34-54
• 3.1 秸稈還田對(duì)土壤剖面溶解磷濃度變化的影響34-42
• 3.1.1 土壤剖面20cm處溶解磷的濃度變化34-36
• 3.1.2 土壤剖面40cm處溶解磷的濃度變化36-37
• 3.1.3 土壤剖面60cm和80cm處溶解磷的濃度變化37-39
• 3.1.4 土體排水中溶解磷的濃度變化39-40
• 3.1.5 土柱垂直剖面溶解磷濃度的動(dòng)態(tài)變化40-42
• 3.2 秸稈還田對(duì)土壤剖面全磷濃度變化的影響42-49
• 3.2.1 土壤剖面2 0cm處全磷的濃度變化42-43
• 3.2.2 土壤剖面40cm處全磷的濃度變化43-44
• 3.2.3 土壤剖面60cm和80cm處全磷的濃度變化44-46
• 3.2.4 土體排水中全磷的濃度變化46-47
• 3.2.5 土柱垂直剖面全磷濃度的動(dòng)態(tài)變化47-49
• 3.3 秸稈還田對(duì)土壤剖面磷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響49-50
• 3.4 秸稈還田對(duì)土壤中鉀離子及金屬離子分布的影響50-54
• 3.4.1 秸稈還田對(duì)土壤中鉀離子分布的影響50-52
• 3.4.2 土柱垂直剖面鉀離子度的動(dòng)態(tài)變化52-53
• 3.4.3 秸稈還田對(duì)土壤中金屬離子分布的影響53-54
• 4 秸稈還田土壤水分和溶質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化數(shù)值模擬54-63
• 4.1 土壤水動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型54-55
• 4.1.1 土壤水分運(yùn)動(dòng)基本方程54
• 4.1.2 定解條件54-55
• 4.2 土壤溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型55-57
• 4.2.1 溶質(zhì)運(yùn)移的基本方程55-56
• 4.2.2 定解條件56-57
• 4.3 模擬及成果分析57-63
• 4.3.1 模型的建立57-58
• 4.3.2 參數(shù)選取58-59
• 4.3.3 初始條件及邊界條件確定59
• 4.3.4 模擬計(jì)算結(jié)果59-63
• 5 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 結(jié)論63
• 5.2 展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加課題研究情況70-71

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