生物质灰渣对退化土壤修复作用研究

发布时间：2018-04-14 01:37

  本文选题：生物质灰渣 + 退化土壤　； 参考：《西南大学》2015年硕士论文

【摘要】：当前,由于人类各种不合理的活动所引起的土壤退化问题,已严重威胁着全世界范围农业的可持续性发展。退化土壤的改良剂是在现代化工业的基础上发展起来的方法,不同的改良剂由于结构与性质、作用机理等不同,造成改良效果相差较大。因此,寻求能够大面积运用,成本低,低碳环保的生态型改良剂,对我们的可持续发展起到了至关重要的作用。生物质灰渣是农业废弃物燃烧产物,富含的磷、钾等营养元素,呈碱性,具有疏松多孔的结构,不仅能够改善土壤理化性质,还能够促进作物的生长,减少病害的发生,创造良好的土壤环境,是一种可再生的新型的绿色能源。本文以重庆典型的紫色土和黄壤为研究对象,通过盆栽试验和大田试验,研究了灰渣不同施用量对退化黄壤和紫色土的改良效果及对作物产量影响,并进一步对比分析了不同改良剂对菜地退化土壤理化性质的改良效果及其对作物产量品质的影响,以期选取出较优的灰渣施用量和改良剂,为生物质灰渣在农业方面的应用提供科学依据,并为退化土壤的修复提供合理措施,实现循环农业的可持续发展。其主要研究结论如下：(1)在盆栽预培养试验中,灰渣不同施用量对退化黄壤的理化性质以及作物的品质影响差异明显。中高比例(5%、10%、25%)的灰渣施用量能有效的改善土壤理化性质,提高作物品质,特别是处理Ⅳ(5%)的土壤有效N、P、K养分增加幅度最大,作物品质较佳,故选取灰渣施用比例为5%来进一步对比研究不同改良剂对退化土壤的改良效果。(2)不同改良剂对作物产量及品质的影响存在差异。NPKH(化肥配施灰渣)和NPKW(化肥配施生物质肥)处理的莴笋产量增幅最大；化肥配施改良剂比单施化肥有利于降低莴笋中NO3--N含量,以NPKW处理最佳,其次为NPKSF(化肥配施石灰和沸石)处理。NPKS处理和NPKW处理较其他处理可以有效提高作物可溶性还原糖,NPKH处理较其他处理大大增加了作物氨基酸含量。(3)不同改良剂处理对退化土壤的改良效果不同。经改良剂处理的退化土壤有机质的含量增加,随种植时间增加,土壤有机质含量均下降,但NPKH处理的下降幅度最小,其次为NPKC(化肥配施草炭)处理；改良剂处理可以有效提高土壤pH值, 在同一季度下,各处理的土壤pH值表现为NPKHNPKSFNPKSNPKWNPKCCKNPK;改良剂配施NPK比单施NPK更有效地提高土壤中TP、TK含量,其中以NPKH、NPKW、NPKC处理效果较为明显,且随盆栽种植时间的延长,效果越明显；各改良剂处理对碱解氮的影响差异并不明显,NPKH处理较其他处理能显著提高土壤有效P、速效K含量,其中有效P较NPK处理提高了190.0%-242.9%。(4)不同改良剂处理对退化土壤下渗水氮素和磷素的影响存在差异。单施化肥(TN流失浓度22.08～39.06 m∥L)在退化土壤上易造成氮素的流失,NPKH、 NPKW和NPKC处理的下渗水TN浓度均低于其他处理；N03--N是土壤氮素损失的主要形式,其变化趋势与TN较一致,呈极显著的相关关系(p0.0,,r=0.869)；各处理的土壤下渗水中NH4+-N较低,几乎均控制在1 mg/L以下。在整个盆栽过程中,土壤下渗水TP、DP浓度变化趋势较一致,呈极显著的相关性(p0.01,r=0.892),DP浓度占TP的60%以上,NPKH处理的下渗水TP、DP分别为0.70～1.35mg/L和0.67～1.27 mg/L,明显高于其他处理,可见灰渣本身含有大量的磷元素,除供作物生长外,部分会随水流失,使其下渗水中磷素较其他处理高,易造成富营养化。(5)基于萨维诺夫法和Le Bissonnais法,不同改良剂处理的退化土壤团聚体水稳定性、分布特征等不同。与对照CK相比,NPKH处理有效提高了0.25mm团聚体水稳定性且其对土壤团聚体破坏率较其他改良剂处理的低；就分形维数D而言,NPKH处理较其他处理的低,其水稳定性团聚体含量也相对高。经LB法三种方式处理后,NPKH处理0.25mm团聚体较其他处理的小了6%-10%,特别是WS作用的0.25mm团聚体最少,仅为3.75%,即使在崩解作用较强的FW方式下,NPKH处理的大团聚体较其他处理的稳定,说明灰渣配施NPK可以有效提高土壤团聚体稳定性；NPKH处理的土壤MWD和GMD较其他处理的大,对雨滴、耕作等外应力作用能保持较高的稳定,其次为NPKSF和NPKW处理,但灰渣较其他改良剂处理的土壤更易受到空气的挤压而造成团聚体破碎。故在土壤中添加灰渣等改良剂时,应更加注重暴雨季节对土壤坡面的有效防护,增强坡面土壤的抗侵蚀性能和稳定性。(6)土壤液塑限是土壤力学性质的直观反映,与土壤的侵蚀强度、滑坡等密切相关。在整个改良剂修复退化土壤的盆栽试验中,除NPKH处理的土壤WP提高外,其他处理均下降；在需水量较大的空心菜种植后,NPKSF、NPKH、NPKW和NPKC处理的WL下降；NPKH处理降低了IP,而其他处理的IP均增加,轮作后,各处理IL均不同程度的增加,其中NPKH处理最明显,其次为NPKW处理。(7)大田试验条件下,灰渣不同施用量对蔬菜产量及退化紫色土的修复作用存在不同。与对照相比,蔬菜产量随施用量的增加而增加,其中1200kg/亩处理的产量最高,提高了443.20～662.20 kg/亩。大量施用灰渣能有效提高土壤有机质含量；灰渣呈碱性,在短时间内,施用大量(1000-1200kg/亩)的灰渣能快速降低土壤中交换性A13+含量,提高土壤pH值,且效果明显。此外,施用灰渣能有效改善土壤的P、K含量,但随种植时间的增加,改良效果有所下降,而高灰渣施用量(1000～1200 kg/亩)的处理仍高于其他处理。(8)大田试验条件下,对土壤团聚体稳定性而言,湿筛法测得的土壤团聚体粒径分布呈中间低两边高的趋势,且0.25 mm的团聚体为优势粒径,含量在40%以上。在施用灰渣初期,灰渣对土壤大团聚体水稳定性有较好的改善作用,且灰渣施用量越大,改善效果越佳,但随着施用时间的增加,大团聚体水稳定性有所下降,而微团聚体的水稳定性有所上升,总之,添加灰渣可以在短时间内提高土壤大团聚体稳定性,且灰渣施用量越大,效果越好。(9)大田试验条件下,施用灰渣在一定程度上降低了土壤从“细菌型”转变为“真菌型”的连作障碍程度,且随种植时间的增加,高量灰渣处理的效果比其他处理的好,中量灰渣(600～800 kg/亩)处理对提高SMBC含量较为明显,对SMBN的效果在试验前期较佳,随种植时间的增加,高量灰渣对SMBN的效果较其他处理好。
[Abstract]:In this paper , the effects of different dosages of different modifiers on the physical and chemical properties of degraded yellow soil and purple soil and the effect of different modifiers on crop yield were studied .
NPKH treatment and NPKW treatment can effectively improve the content of soluble reducing sugar and NPKH treatment . The content of organic matter in soil is decreased with increasing planting time and the decrease of NPKH treatment is the smallest , followed by NPKH treatment .
In the same quarter , the soil pH value of the treated soil was NPKHNPKSFNPKSNPKDPKCCKNPK , and the content of TP and TK in the soil was increased more effectively than that of single - fertilizer application in the same quarter , and the effect of NPKH , NPKW and NPKC was more obvious , and the effect was more obvious with the extension of pot planting time .
Compared with other treatments , NPKH treatment increased the soil available P and quick - acting K content .
N03 - - N is the main form of soil nitrogen loss , and its trend is consistent with TN , which is very significant ( p0.01 , r = 0.869 ) .
In the whole pot , the concentration of NH4 + - N was lower than that of the other treatments . The results showed that the concentration of TP and DP in the soil were significantly higher than that of the other treatments . The results showed that the water loss of the soil under the treatment of NPKH was 0.70 锝，

本文编号：1747163