不同植物对黄土高原沟壑区弃土场土壤培肥效应研究

发布时间：2020-10-18 14:27

　　开发建设项目建设过程和生产过程中均会产生大量的弃土弃渣,弃土弃渣土壤养分极度缺乏、结构紊乱。为了探索黄土高原弃土弃渣土壤快速培肥的技术措施和模式,在中国科学院长武农业生态试验站模拟弃土场土壤,选取白三叶、草木樨、紫穗槐、柠条、黑麦草5种植物,探究在不同施肥处理下各植物小区0~10cm、10~20cm土层的养分含量时序变化。设三种施肥处理:A:设施有机肥(羊粪),施肥量为30000kg/hm2;B:施秸秆,施肥量为9000kg/hm2;C:不施肥,以AO(施有机肥,不种植物)、BO(施秸秆、不种植物)、CK(不施肥、不种植物)作为对照,运用长期定位监测和实验室测定相结合的方法,通过测定0~100cm土壤含水量、0~20cm土壤有机质含量及土壤速效养分含量(包括速效氮、速效磷、速效钾),探寻植物在单播、混播模式下对弃土场土壤培肥效果,取得以下结论:(1)有机肥处理下,土壤含水量与对照(AO)相比,平均增幅56.06%。秸秆处理下,土壤含水量平均比对照(BO)提高34.75%。不施肥处理下,土壤含水量平均比对照(CK)提高82.35%。三种不同施肥处理下,土壤含水量均比相应对照提高,但是,施肥处理下增长幅度低于不施肥处理。有机肥处理下,土壤含水量增长幅度高于秸秆还田处理;(2)综合分析三种不同施肥处理下土壤肥力(隶属函数法)结果为:有机肥处理下:黑麦草+白三叶柠条紫穗槐+草木樨黑麦草草木樨;秸秆处理下:草木樨柠条黑麦草+白三叶黑麦草紫穗槐+草木樨;不施肥处理下;草木樨黑麦草+白三叶柠条紫穗槐+草木樨黑麦草;(3)施有机肥处理下,植物混播对土壤改良效果优于单播;施秸秆处理下,植物单播优于混播模式;不施肥处理下,混播优于单播。植物单播方式下,平均函数值综合评价排名:草木樨(0.54)柠条(0.53)黑麦草(0.21),在混播方式下,黑麦草+白三叶(0.69)紫穗槐+草木樨(0.37);(4)施有机肥小区土壤养分提高幅度要低于施秸秆处理下提高幅度。有机肥处理下,与对照(AO)相比,土壤养分含量平均提高3.61%。秸秆处理下,与对照(BO)相比,土壤养分含量平均提高13.94%。不施肥处理下,与对照(CK)相比,土壤养分含量平均降低10.45%。因此,在改良弃土场土壤肥力时,要合理施肥,加快植物对土壤培肥的进程;(5)三种施肥处理下,各植物小区土壤养分与相应对照相比,均有下降的情况。主要是由于有机肥和秸秆施入土壤后转化为可供植物吸收的养分需要一定的时间,在初期,由于秸秆和有机肥的分解会消耗土壤中一部分养分,以及植物满足自身生长需要,使得土壤养分含量在培肥初期有一个下降的过程。因此,在土壤培肥初期,要给土壤提供适量的肥料、水分、光照等;(6)年内土壤养分含量变化表现为:2014年第一次测量中,各小区土壤养分含量差别不大,变化幅度较小。经一季生长后,由于不同植物生长过程对养分要求量不同,各小区土壤养分含量相差较大。同时,由于有机肥和秸秆分解以及植物满足生长需要,消耗掉土壤中的养分,因此,第二次测量养分含量普遍低于第一次测量。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S158
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 土壤培肥研究进展概况
        1.3.1 土壤培肥概况
        1.3.2 国内外土壤培肥技术研究进展
        1.3.3 豆科、禾本科植物对土壤改良的研究概况
        1.3.4 施用有机肥和秸秆的研究概况
        1.3.5 土壤培肥研究尚需进一步解决的问题
第二章试验研究设计及内容
    2.1 试验区概况
    2.2 试验设计
    2.3 研究内容
    2.4 试验测定指标
    2.5 试验技术路线图
第三章不同施肥处理下土壤水分分析
    3.1 不同施肥处理下土壤含水量
        3.1.1 有机肥处理下小区土壤含水量分析
        3.1.2 秸秆处理下小区土壤含水量分析
        3.1.3 不施肥处理下小区土壤含水量分析
    3.2 小结
第四章不同施肥处理下植物小区土壤养分含量
    4.1 不同施肥处理下各植物小区土壤有机质含量
        4.1.1 土壤 0～10cm层有机质含量
        4.1.2 土壤 10～20cm层有机质含量
    4.2 不同施肥处理下各植物小区土壤速效氮含量
        4.2.1 不同施肥处理下植物小区土壤硝态氮含量
        4.2.2 不同施肥处理下植物小区土壤铵态氮含量
    4.3 不同施肥处理下植物小区土壤速效磷含量
        4.3.1 土壤 0～10cm层速效磷含量
        4.3.2 土壤 10～20cm层速效磷含量
    4.4 不同施肥处理下植物小区土壤速效钾含量
        4.4.1 土壤 0～10cm层速效钾含量
        4.4.2 土壤 10～20cm层速效钾含量
    4.5 小结
    4.6 讨论
第五章不同施肥处理下土壤养分年内变化
    5.1 不同施肥处理下 0～20cm层土壤有机质含量变化
        5.1.1 不同施肥处理下 0～10cm层土壤有机质含量变化
        5.1.2 不同施肥处理下 10～20cm层土壤有机质含量变化
    5.2 不同施肥处理下 0～20cm层土壤硝态氮含量变化
        5.2.1 不同施肥处理下 0～10cm层土壤硝态氮含量变化
        5.2.2 不同施肥处理下 10～20cm层土壤硝态氮含量变化
    5.3 不同施肥处理下 0～20cm层土壤铵态氮含量变化
        5.3.1 不同施肥处理下 0～10cm层土壤铵态氮含量变化
        5.3.2 不同施肥处理下 10～20cm层土壤铵态氮含量变化
    5.4 不同施肥处理下 0～20cm层土壤速效钾含量变化
        5.4.1 不同施肥处理下 0～10cm层土壤速效钾含量变化
        5.4.2 不同施肥处理下 10～20cm层土壤速效钾含量变化
    5.5 小结
第六章土壤肥力分析
    6.1 施有机肥处理下植物综合排名
    6.2 施秸秆处理下植物综合排名
    6.3 不施肥处理下植物综合排名
第七章结论与讨论
    7.1 结论
    7.2 讨论
参考文献
致谢
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