添加有机物料及解磷菌对黑土磷吸附性及其有效性的影响

发布时间：2020-05-31 02:36

【摘要】：黑土是珍贵的自然资源,在我国粮食生产中具有重要作用,但由于玉米连作,导致耕作、施肥等管理方式单一,使黑土退化严重。磷素在土壤中移动性差,易固定,磷肥利用效率比较低。施用有机肥和生物炭是培肥土壤、提升肥力的重要手段,土壤有机质的官能团和有机酸等可以影响磷的吸附及其有效性。为此,本文以农田黑土为研究对象,研究添加生物炭、有机肥条件下,对磷吸附性及其有效性的影响,为生物炭、有机肥在培肥黑土中的应用以及其磷素转化的调控提供理论依据。本论文包括两部分试验,一是供试土壤中添加生物炭、有机肥及配施解磷菌,研究其对土壤磷吸附与解吸影响的试验,分别把质量比1%、2%、3%生物炭、有机肥与黑土混合,25℃培养,时间为45天,同时设一组配施解磷菌处理,生物炭、有机肥水平同上;二是添加生物炭、有机肥及其与解磷菌互作对磷吸收利用的生物有效性试验,在供试黑土中分别施用3%生物炭、3%有机肥、3%生物炭+解磷菌、3%有机肥+解磷菌,盆栽种植大豆,时间为40天。供试土壤为典型农田黑土,试验所用生物炭由沈阳生物炭工程技术研究中心提供,生物有机肥由黑龙江省五常市润农科技有限公司提供,结论如下:(1)添加生物炭、有机肥对土壤磷吸附具有显著影响。随生物炭、有机肥添加水平的增加与培养时间延长,土壤对磷的吸附量逐渐减少;有机肥处理的土壤磷饱和吸附量小于生物炭处理,且高水平有机肥处理土壤磷素产生解吸现象。不同水平生物炭培养15天磷饱和吸附量分别为7.65 mg.g~(-1)、6.65 mg.g~(-1)、4.03 mg.g~(-1),培养45天磷饱和吸附量分别为3.05 mg.g~(-1)、2.86 mg.g~(-1)、2.17 mg.g~(-1);1%有机肥处理培养15天、45天磷饱和吸附量分别为6.07 mg.g~(-1)、2.96 mg.g~(-1),而2%、3%有机肥处理培养15天即出现磷负吸附。土壤磷的吸附热力学过程可用Langmuir方程的拟合,R~20.98。各水平生物炭、有机肥处理均可以降低黑土对磷的吸附速率,且随生物炭添加量增加,吸附速率减小不明显,而随有机肥添加量增加,吸附速率显著降低。土壤磷的吸附动力学过程可用Lagergren准二级动力学方程拟合,R~20.96。(2)生物炭、有机肥及配施解磷菌可以促进土壤磷素活化,且配施解磷菌加快土壤磷素活化速率,其中3%生物炭、有机肥显著提高土壤速效磷含量、土壤酸性磷酸酶活性、有机磷含量,且30天后各处理的土壤速效磷含量、酸性磷酸酶活性、有机磷变幅增大。生物炭、有机肥配施解磷菌处理土壤速效磷含量、酸性磷酸酶活性、有机磷含量均比单施生物炭、有机肥处理增高,且15天后配施解磷菌处理的土壤酸性磷酸酶、有机磷含量增加明显。(3)生物炭、有机肥均可促进大豆根部生长。生物炭、有机肥处理及其配施解磷菌处理与CK相比均可以提高植株根长、根表面积、根体积,且生物炭处理可以增加植株干重、株高;生物炭配施解磷菌处理植株干重大于单独生物炭处理,而有机肥配施解磷菌处理植株干重在生长20天后小于单独有机肥处理。综上,生物炭、有机肥用于改良土壤不仅能提供磷素且有效降低土壤对磷的吸附,增加土壤磷素的有效性;供试有机肥使土壤磷处于富磷状态,建议农田黑土增施有机肥时,可适当降低其施用量。配施解磷菌可以增强生物炭、有机肥对土壤磷素活化效果。
【图文】：

技术路线图

5图 1-2 技术路线图Fig 1-2 Technical road map1.4 课题来源由十三五国重点研发计划（2017YFD0300502-2）资助。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S153.61;S141

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