土壤改良剂对农田土壤理化性质及小麦生长的影响研究

发布时间：2020-04-08 11:48

【摘要】：土壤改良剂通常称之为被加入土壤中用于改善土壤理化性质、质地结构和降低土壤环境危害使土壤能适应作物生长并提高单位面积产量的物料。本文通过添加生物炭和酒糟土壤改良剂的方法来探究土壤改良剂对小麦生长、生理特性及产量的影响,然后利用高通量测技术探究其土壤改良剂对土壤微生物群落结构的影响。本实验在农田设置5个不同处理,分别是:T1对照组、T2常规化肥组、T3添加常规化肥和生物炭组、T4添加常规化肥和酒糟组、T5添加常规化肥与生物炭和酒糟组。主要研究结果如下:(1)添加生物炭和酒糟处理对土壤有机质均有显著性提高,其中添加生物炭对土壤有机质的提高幅度最大,与对照组相比提高了38.44%。添加土壤改良剂对土壤速效磷没有显著改变。添加生物炭和酒糟对土壤速效钾均有显著性提高,其中添加生物炭和常规化肥组对土壤速效钾的提高幅度最大,与对照组相比提高了9.05%。添加生物炭和常规化肥组(T3)、添加酒糟和常规化肥组(T4)、添加常规化肥并添加生物炭和酒糟组(T5)对土壤的全氮均有显著性提高,其中添加常规化肥并添加生物炭和酒糟组(T5)对土壤的全氮的提高幅度最大,与对照组相比提高了12.69%。(2)添加生物炭和常规化肥组(T3)、添加酒糟和常规化肥组(T4)、添加常规化肥并添加生物炭和酒糟组(T5)对土壤容重均有显著性降低,其中添加生物炭和常规化肥组(T3)对土壤容重的降低幅度最大,与对照组相比降低了21.71%。常规施肥组(T2)使土壤孔隙度降低了12.52%,添加土壤改良剂对土壤孔隙度均有显著改变。添加生物炭和常规化肥组(T3)、添加酒糟和常规化肥组(T4)、添加常规化肥并添加生物炭和酒糟组(T5)对土壤孔隙度均有显著性提高,其中添加生物炭和常规化肥组(T3)对土壤孔隙度的提高幅度最大,与对照组相比提高了29.43%。常规施肥组(T2)使土壤含水量降低了11.57%;添加常规化肥并添加生物炭和酒糟组(T5)对土壤含水量影响不大;添加生物炭和常规化肥组(T3)、添加酒糟和常规化肥组(T4)对土壤含水量均有显著提高,其中添加生物炭和常规化肥组(T3)对土壤含水量提高幅度最大,与对照组相比提高了13.76%。(3)T2、T3、T4、T5组总根长均显著长于T1组,其中T4组总根长最长,为306.759cm,但各组之间差异不明显;T2、T3、T4、T5组总根表面积均明显大于T1组,其中T4组总根表面积最大,为78.512cm~2,但各组之间差异不明显;T2、T3、T4、T5组小麦根交叉数、分支数及叶绿素含量均显著高于T1组,但各组之间差异不明显。T3组小麦的净光合速率显著高于其他各处理组,最高为13.78μmol·m~2·s~(-1);相对于对照组添加生物炭可增加小麦叶片气孔导度46.6%,降低胞间CO_2浓度30.4%;添加酒糟可增加小麦叶片气孔导度120.1%,降低胞间CO_2浓度32.3%。(4)添加土壤改良剂对小麦千粒重的影响不显著;添加生物炭处理(T3)和添加酒糟处理(T4)分别使小麦产量增加34.9%和30.0%。同时添加生物炭和酒糟两种不同的土壤改良剂,其表现出来的结果没有单一添加的好。(5)常规施肥以及单纯的添加生物炭对土壤细菌丰富度影响不大;添加酒糟可以显著增加土壤细菌丰富度,添加生物炭和酒糟处理也能提高土壤细菌种群丰富度。添加常规化肥并添加生物炭和酒糟处理能明显增加土壤细菌群落的优势度;酒糟处理能增加土壤中Betaproteobacteria的丰度,生物炭处理能增加土壤中Gammaproteobacteria的丰度。(6)在细菌门水平上,Gemmatimonadetes与土壤全氮含量呈显著正相关,与土壤有机质含量呈显著正相关;Chloroflexi与土壤有机质呈显著正相关;Acidobacteria、Chloroflexi、Planctomycetes与土壤速效钾呈显著负相关;Bacteroidetes与土壤速效钾含量呈极显著负相关。
【图文】：

2 引言2.1 研究目的和意义随着农业化进程的发展以及化肥农药的大量使用，土壤问题日益突出，制约着我国农业生产的可持续发展。本试验以小麦为研究对象，采用田间种植试验，初步探究施用不同土壤改良剂对江淮分水岭地区土壤理化性质、土壤养分含量、作物产量、土壤细菌群落结构以及优势种群与土壤养分间的相关性，，为不同土壤改良剂在江淮地区农业生产上的应用提供理论依据。2.2 本论文的技术路线本文的技术路线如图 2-1 所示：

图 4-1 相似度 97%水平样品稀释曲线Figure 4-1 The similarity of 97% level sample dilution curve4.7.2 不同地区土壤 OTU 差异分析以OTU为基础，对各土壤样本菌种进行多样性分析，用Mothur软件制作5个土壤样本的OTUs Venn图（如图4-2），T1、T2、T3、T4、T5这5个处理所含有的OTU数量分别为：1083、1083、1071、1132、1143个，观察5个处理土壤样品之间OTU聚类关系。从图4-2可以看出，5个处理所得到的OTU总数为1219，T1、T2、T3、T4、T5特有的OTU数量分别是13、2、2、3、7，5个处理所共有的OUT数量是914个，占总OTU数的74.98%（914/1219）。由此可见，5个土壤样品之间总体上OTU的数量差距并不是很大，它们之间所共有的OTU数量分别占了这5个样品的84.40%（914/1083）、84.40%（914/1083）、85.34%（914/1071）、80.74%（914/1132）、79.97%（914/1143）。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S156.2;S512.1

【参考文献】

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本文编号：2619303