我国主要绿肥种植体系中土壤可溶性有机物特性研究

发布时间：2018-02-23 16:39

本文关键词： 绿肥主要种植体系可溶性有机物光谱特征元素特征　出处：《中国农业科学院》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：可溶性有机物(DOM)是土壤有机质中的活性成分,是土壤的活性碳库和养分库,可以作为指示有机质响应施肥的灵敏指标。绿肥在我国南方稻区、华北及西北旱地有较大发展空间,有关绿肥种植体系已经确立,关于绿肥对种植体系中土壤DOM影响的研究尚不多见。本文利用定位试验、盆栽及培养试验,应用紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析等技术,研究了西北灌漠土绿肥-玉米/小麦复种体系中长期不同施肥(绿肥、有机肥、化肥)、华北潮土绿肥-玉米轮作条件下翻压不同绿肥(毛叶苕子Viciavillosa Roth、二月兰Orychophragmus Violaceus、黑麦Secale cereale L)以及南方红壤绿肥-水稻体系中翻压不同绿肥(紫云英Astragalus sinicus L、肥田萝卜Raphanus sativus L、黑麦草Lolium L)后土壤DOM变化特征。主要结果如下:1.西北灌漠土绿肥-玉米/小麦复种体系中,相比不施肥对照处理,各施肥处理均显著提高土壤DOM含量。其中,绿肥、有机肥、化肥处理土壤可溶性有机碳(DOC)分别增加29%、37%、16%,可溶性有机氮(DON)分别增加257%、334%、182%,总碳水化合物碳(TCs)分别增加25%、90%、2%,总有机酸碳(TOAs)分别增加116%、195%、58%。不同施肥均增加DOM稳定性,SUVA254、SUVA260、SUVA272、SUVA280提高,A250/A365、A240/A420降低,有机肥效果最明显,其次是绿肥、化肥。绿肥处理增加土壤DOM中糖、醇及羧酸类物质,有机肥处理土壤DOM芳香性更高,化肥增加土壤DOM中酰胺类物质,绿肥、有机肥、化肥分别增加O、C、N相对含量。2.华北潮土绿肥-玉米轮作体系中,盆栽试验表明,绿肥盛花和翻压后两个取样时期,毛叶苕子处理土壤DOC、DON、TCs显著高于二月兰、黑麦和对照(无绿肥)处理,二月兰和黑麦处理土壤TOAs显著高于毛叶苕子和对照处理;毛叶苕子增加土壤DOM中酰胺、氨基酸类物质和O、N相对含量,黑麦增加糖类、醇类、羧酸类物质和C相对含量。玉米收获期,绿肥处理土壤DOC、DON、TCs(土壤TOAs除外)均低于对照处理;毛叶苕子增加土壤DOM酰胺、氨基酸类物质,并显著增加H、O、N相对含量。培养试验动态监测表明,毛叶苕子和二月兰在翻压后第1d、黑麦在第3d增加土壤DOC的效果最好,分别比对照增加114.01%、62.68%、45.63%;三种绿肥增加土壤DON的效果在翻压后第42d最好,分别比对照增加305.83%、143.63%、117.05%。黑麦增加TCs效果最好,最高比对照增加321.44%(翻压后第7d);毛叶苕子增加TOAs效果最好,最高比对照增加109.10%(翻压后第14d)。毛叶苕子、二月兰、黑麦在腐解过程中均增加SUVA254、SUVA260、SUVA272、SUVA280,降低A250/A365、A240/A420,说明绿肥增加潮土土壤DOM稳定性。3.南方红壤绿肥-水稻体系中,盆栽试验显示,绿肥盛花和翻压后两个时期,紫云英处理土壤DON高于肥田萝卜、黑麦草和对照(无绿肥)处理,肥田萝卜和黑麦草提高土壤DOC、TOAs、TCs效果较好;紫云英增加土壤DOM中酰胺、氨基酸类物质和O、N相对含量,肥田萝卜和黑麦草增加土壤DOM中糖类、醇类、羧酸类物质和C相对含量。水稻收获期,除了紫云英处理DON以及肥田萝卜和黑麦草处理TOAs显著高于对照处理外,绿肥处理DOC、DON、TOAs、TCs基本都低于对照处理;黑麦草增加土壤DOM中糖类、醇类、羧酸类物质,显著增加C、O、N相对含量。培养试验动态监测表明,紫云英、肥田萝卜、黑麦草对土壤DOC影响较小,但三个处理土壤DON在绿肥翻压后快速增加,紫云英、肥田萝卜在翻压后第14d(黑麦草在翻压后第21d)增加DON的效果最好,分别比对照增加127.43%、114.83%、82.70%。黑麦草增加TOAs效果最好,最高比对照增加133.33%(翻压后第14d);肥田萝卜增加TCs效果最好,最高比对照增加107.30%(翻压后第3d)。与华北潮土相反,紫云英、肥田萝卜、黑麦草降低SUVA254、SUVA260、SUVA272、SUVA280,增加A250/A365、A240/A420,表明绿肥增加红壤土壤DOM活跃性。
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【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S55;S153.6

【参考文献】