秸稈改良材料對沙質土壤氮素的調控效應研究

【摘要】： 沙質土壤顆粒較粗,缺乏有機質,存在土粒分散,結構不良,土壤養(yǎng)分含量低,土壤對水分和養(yǎng)分的保持能力弱等問題,不僅使土壤生產力低,還使施入到土壤中的養(yǎng)分隨水流失而對水環(huán)境產生污染,因此對沙質土壤改良提高其保水保肥性能具有重要意義。本論文通過培養(yǎng)試驗、吸附解吸試驗及土柱淋溶模擬試驗,研究了復合改良材料中秸稈-膨潤土-PAM(秸稈復合改良材料)的不同配比、用量和培養(yǎng)時間對沙質土壤礦質氮含量、氮素的吸附解吸特征、淋溶特征的影響,獲得的主要結論有： (1)土壤NH4+-N和N03'-N的含量受PAM劑量的影響不明顯,但受秸稈復合改良材料用量和培養(yǎng)時間的影響顯著。秸稈復合改良材料施加量為2g／kg,5g／kg和10g／kg處理的土壤NH4+-N含量較CK土壤分別平均提高了7.98%、53.87%和80.80%,N03'-N含量分別較CK平均提高了30.19%、79.23%和115.46%,表現出隨著秸稈改良材料施加量的增大,土壤NH4-N和N03--N的賦存含量提高的變化趨勢；在培養(yǎng)的0-60d時,土壤NH4+-N和N03'-N含量隨著培養(yǎng)時間的延長逐漸提高,60d時達最大值,以后則隨培養(yǎng)時間的延長而降低。 (3)等溫吸附試驗表明,土壤對NH4+的吸附存在快速吸附階段和慢速吸附階段,其轉折點隨秸稈復合改良材料添加量和所含PAM的比例不同而異。采用Langmuir方程均能很好的反映各處理土壤對NH4+的吸附反應,相關系數均達極顯著水平。擬合結果表明： 培養(yǎng)時間為10d、30d和60d時,土壤對NH4+的最大吸附量(Xm)均隨著秸稈復合改良材料的施入量的增大而提高,培養(yǎng)時間為90d,土壤對NH4+的最大吸附量(Xm)以秸稈改良材料的施入量為5g／kg最高。秸稈復合改良材料施入量相同時,不同劑量PAM對各時期NH4+的Xm的影響均表現為PAM0.99%PAM0PAM1.96%PAM2.91%,即低比例PAM添加量(0.99%)提高了土壤對NH4+的吸附容量,提高PAM的比例對NH4+吸附容量產生抑制作用。土壤培養(yǎng)時間對各處理土壤對NH4+的Xm的影響因改良材料的施入量的不同而異,改良材料施入量為2、5g／kg時,土壤的Xm隨培養(yǎng)時間的延長而降低,改良材料施入量為10g／kg時,土壤的Xm在培養(yǎng)60d時最高。擬合數據顯示,在所有土壤中培養(yǎng)第60d、當秸稈改良材料用量為10g／kg、PAM添加比例為0.99%處理的土壤中NH4-的Xm增加幅度最大,從CK的243.90mg／kg提高到1111.11mg／kg。 秸稈復合改良材料對土壤NH4+吸附結合能力(K)的影響與對土壤NH4+的最大吸附量(Xm)的影響相反。表明秸稈復合改良材料高的施加量及其中含的低比例PAM,雖然對提高土壤NH4+的吸附能力效果最好,但并沒有使土壤對NH4+吸附強度增強,反而減弱了。值得注意的是,5g／kg施加量下各處理在培養(yǎng)第30d時,吸附強度較CK增大明顯,且都大顯著高于其他處理土壤,達到顯著差異水平(p0.05)。 (4)施入秸稈復合改良材料使沙質土壤對NH4+-N的解吸能力有所增加。改良材料用量相同時,其中的PAM比例對土壤NH4+-N的解吸率影響規(guī)律不強,土壤NH4+的解吸率卻隨秸稈改良材料用量的增大而提高,表明施用秸稈改良材料雖然能提高土壤對氮素的吸附總量,但卻不能提高對氮的保蓄能力。 (5)土柱淋溶試驗結果發(fā)現,經改良后的沙質土壤淋濾液中的NH4--N和N03'-N濃度及累積淋失量較CK明顯降低,且隨秸稈復合改良材料用量的提高而降低。表明提高秸稈復合改良材料的用量能有效地抑制它們的遷移,抑制氮素的淋溶損失。復合改良材料用量相同時,淋濾液中NH4+-N和N03'-N濃度及累積淋失量以PAM比例為0.99%時最低,表明秸稈復合改良材料中添加此比例的PAM能有效抑制NH4+-N和N03--N的淋溶損失。研究表明,當秸稈改良材料用量為10g/kg、PAM添加比例為0.99%時的處理效果最好,淋濾液中NH4+-N和N03-N的最終累積淋失量分別較CK降低了28.26%、41.50%。 【關鍵詞】：秸稈改良材料 PAM 吸附解吸 淋溶 氮
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：S153.6
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 文獻綜述11-16
• 1.1 沙質土壤改良技術研究與應用現狀11-14
• 1.2 土壤改良劑應用方面存在的問題及開發(fā)方向14-16
• 第2章 引言16-18
• 2.1 研究背景16
• 2.2 研究目的及意義16-17
• 2.3 研究內容17
• 2.4 研究的技術路線17-18
• 第3章 材料與方法18-21
• 3.1 試驗材料18-19
• 3.2 試驗設計與方法19-20
• 3.3 分析方法20-21
• 第4章 結果與討論21-40
• 4.1 復合改良材料對沙質土壤礦質氮素賦存含量的影響21-26
• 4.2 秸稈改良材料對沙質土壤NH_4~+吸附-解吸特征的影響26-35
• 4.3 秸稈改良材料對礦質氮淋失損失的影響35-40
• 第5章 結論與建議40-42
• 5.1 結論40-41
• 5.2 建議41-42
• 參考文獻42-45
• 致謝45-46
• 發(fā)表論文及參加課題46

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