改性纤维素对黄土高原农田土壤及作物的影响研究

发布时间：2020-06-08 18:45

【摘要】：本研究基于黄土高原新造耕地农田土壤的保水保肥需求,开展了施用改性纤维素对黄土高原农田土壤及作物的影响研究。试验材料采用五种改性纤维素,分别为CMC-NH_4-Ⅰ、CMC-NH_4-Ⅱ、CMC-Na、CMC-K-Ⅰ和CMC-K-Ⅱ。采用实验室与田间试验方法,开展了材料特性、土壤养分、土壤水分与作物产量研究。室内实验探究了改性纤维素的吸水倍率、土壤体积膨胀率及对溶液离子吸附能力;水培小麦实验试验探究改性纤维素对幼苗生长、SPAD值、生物量影响;盆栽实验设置了0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和3.0%六个浓度梯度探究了改性纤维素对小麦苗期以及对土壤水分、养分的影响。大田试验设置了0.0%、0.1%、0.5%、1.0%和2.0%五个梯度探究了五种改性纤维素对土壤水分、电导率、养分及作物产量的影响。全部试验设置3次重复。田间试验位于陕西省延安市安塞区南沟村(N36o52'28.10",E109o13'36.06")。研究取得的主要结果如下:不同改性纤维素的吸水力有很大差异。CMC-K-Ⅱ吸水量最高,吸水倍率为133.92 g/g,显著高于其它种改性纤维素,CMC-Na吸水倍率显著低于其它四种改性纤维素,吸水倍率为48.67 g/g。土壤施用纤维素能够使土体膨胀,施用1.0%CMC-K-Ⅱ的土壤体积膨胀率最高能够达到40.5%,改性纤维素加入溶液中,对水体离子具有吸附作用,随着溶液浓度的增大,吸附量呈增加趋势。不同改性纤维素的土壤保水效果具有较大差异。改性纤维素吸附能够在水培条件下固持更多的水分减少蒸发,促进小麦幼苗生长;在小麦盆栽试验情况下,施用改性纤维素处理的土壤水分含量始终高于对照,随着纤维素浓度升高土壤含水量呈增加趋势,盆栽试验结束时施加3%CMC-Na土壤含水量最高为13.76%。改性纤维素在田间试验条件下,能够提高土壤含水量,在谷子整个生育期施用改性纤维素处理土壤体积含水量高于对照,田间试验结束后,施用CMC-NH_4-Ⅰ和CMC-NH_4-Ⅱ处理显著提高土壤质量含水量,CMC-NH_4-Ⅰ和CMC-NH_4-Ⅱ与土壤含水量具有显著正相关(相关系数分别为0.69和0.66)。不同改性纤维素的土壤养分效果具有较大差异。在盆栽试验条件下,施用CMC-NH_4能够显著提高土壤碱解氮含量,施用CMC-K能够显著土壤有效钾含量,且均随改性纤维素施用量增加,对应土壤养分含量随之增加。在田间施用条件下,改性纤维素对土壤全氮、全磷和全钾含量无显著性影响;施用CMC-NH_4能够显著提高土壤硝态氮含量,施用CMC-K能够显著提高土壤速效钾含量;施用CMC-NH_4能够显著提高土壤速效磷含量。不同改性纤维材料对农作物生长及产量有一定影响。在水培试验中能够提高其地上部干物质量,在盆栽试验中施用改性纤维素能够提高小麦生物质量,在大田试验中,施用改性纤维素对提高谷子产量有一定贡献,0.1%CMC-NH_4-Ⅰ和0.1%CMC-NH_4-Ⅱ处理能够显著提高谷子产量;施用CMC-Na对谷子产量提高没有显著性影响;施用不同浓度CMC-K-Ⅱ均能够提高谷子产量,随着浓度提高谷子产量呈现增加趋势。田间试验结果表明,改性纤维素的施用浓度为0.1%(100kg/hm~2)时,对谷子就有了增产效应,尤其是CMC-K,以此作为大田应用推荐的适宜施用浓度;还未看到1.5%施用浓度对土壤的负面影响。改性纤维素的大田应用没有发现土壤pH升高问题。
【图文】：

改性纤维素实物Fig2.1Modifiedcellulosephysicalmap

图 3.1 改性纤维素吸水倍率Fig3.1 Modified cellulose water absorption ratio加入水后 10min 拍摄，其中 1 为对照，2-6 施加浓度浓度逐渐升高的 CMC-Na，，17-21 为施加浓度不断升，加水 10 min 后不同改性纤维素与土壤混合后吸水
【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】：2019
【分类号】：S158.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨健;李小保;叶菊娣;洪建国;黄婧琦;;原位共聚共混制备改性纤维素聚乳酸复合材料[J];广东化工;2017年18期

2 黄向阳;孙潇;;阳离子蔗渣改性纤维素在赤砂糖脱色中的应用[J];广西轻工业;2008年09期

3 李杰;武晗燕;赵辉;马凤国;谭惠民;;改性纤维素材料的细胞相容性评价[J];北京理工大学学报;2006年03期

4 贾云;改性纤维素的制备及其对铜离子去除的研究[J];重庆师范学院学报(自然科学版);1997年01期

5 李杰;王登科;武晗燕;赵辉;马凤国;谭惠民;;改性纤维素材料的细胞相容性评价(英文)[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年10期

6 曹亚新;孙中华;;基于改性纤维素的图书保护膜的制备与研究[J];中国印刷与包装研究;2014年06期

7 蔡志江;杨光;;壳聚糖改性纤维素共混复合物的制备及性能[J];高分子材料科学与工程;2011年06期

8 刘邻渭，王光慈，陈宗道;含脂改性纤维素可食膜工艺和性质研究[J];食品科学;1995年07期

9 常丽艳;宋荣君;;硅烷改性纤维素材料的制备及对聚丙烯阻燃性能的影响研究[J];塑料科技;2012年12期

10 张黎明,李卓美;水溶性改性纤维素对粘土水化的抑制作用[J];纤维素科学与技术;1995年04期

相关会议论文 前9条

1 胡霄毅;周艳梅;张敏;卓晓峰;;氨基硫脲改性纤维素基水处理剂的合成及吸附性能的研究[A];河南省化学会2012年学术年会论文摘要集[C];2012年

2 顾坚;蒋学;田秀枝;邱辰;黄丹;杨一奇;;2-氯-4,6-二苯氨基-1,3,5-三嗪改性纤维素的制备、结晶结构与水解性能[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

3 闵英豪;张敏;乔涵;周艳梅;;磁性改性纤维素对水体中铅(Pb~(2+))和镉(Cd~(2+))的吸附[A];河南省化学会2014年学术年会论文摘要集[C];2014年

4 黄婧;吴亮;吴德峰;;Pickering乳液法制备PCL-PVA-CNC复合材料[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C：高分子物理与软物质[C];2017年

5 王倩;刘光玉;张岩;;吉林致密气藏低伤害压裂液体系研究与应用[A];2017年全国天然气学术年会论文集[C];2017年

6 许云辉;黄晨;;新型绿色环保纤维——胶原蛋白改性纤维素纤维的研究[A];安徽节能减排博士科技论坛论文集[C];2007年

7 石冰;王兴;;新型抗菌纤维素的制备与表征[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第31分会：静电纺丝技术与纳米纤维[C];2014年

8 张伟;梁梅;卢灿辉;;纤维素的固相力化学表面酯化改性的研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年

9 朱仪玫;方波;卢拥军;邱晓惠;王丽伟;刘玉婷;樊悦;杜威;韩晓菲;邱玉峰;周庆港;;新型疏水改性纤维素溶液剪切交联流变动力学研究[A];第十三届全国流变学学术会议论文集[C];2016年

相关重要报纸文章 前2条

1 李毅;市场新宠：改性纤维素纤维[N];今日信息报;2005年

2 史芬;2000年全国装饰装修趋势预测[N];中华合作时报;2000年

相关博士学位论文 前1条

1 刘东奇;甲醇蛋白改性纤维素纤维的研究[D];天津工业大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 邢磊;改性纤维素对黄土高原农田土壤及作物的影响研究[D];中国农业科学院;2019年

2 江欣;改性纤维素小球的制备及其吸附性能研究[D];福建农林大学;2018年

3 石翔;蔗渣纤维预处理及改性纤维素基水凝胶的制备及其对染料的吸附[D];广西大学;2018年

4 凡晓宇;基于改性纤维素复合纳米碱性金属化合物的纸质文物脱酸加固[D];陕西师范大学;2018年

5 胡开群;改性纤维素乳液稳定性评价及对晚期糖基化末端产物抑制的研究[D];湖北工业大学;2018年

6 李海峰;马来酸酐改性纤维素及其增塑熔融纺丝的研究[D];东华大学;2013年

7 史成美;酸酐改性纤维素膜材料的制备、性能及应用研究[D];齐鲁工业大学;2018年

8 李婧;选择性氧化改性纤维素凝胶的制备及其特性研究[D];东北林业大学;2017年

9 刘贺;多胺与冠醚改性纤维素接枝共聚物的研究[D];山东大学;2014年

10 高雪川;含胺基改性纤维素的制备及其对Cu~(2+)吸附的研究[D];山东大学;2015年

本文编号：2703485