不同改良剂对皖南旱地土壤性状及烤烟产质量的影响

发布时间：2020-05-10 13:04

【摘要】：本研究针对皖南旱地土壤酸化、板结、黏重、持水性差、肥力低下等低产因子,通过室内模拟培养和野外田间试验,研究不同土壤改良剂对皖南旱地土壤性状及烤烟产质量的影响。在室内模拟培养试验中,设置3种土壤改良剂(硅藻土、T20和G20),4种用量(1%,2%,5%与10%)加空白对照,共计13个处理,探讨不同类型及用量的土壤改良剂对皖南旱地土壤物理性状(容重、孔隙度)、水分常数(田间持水量、饱和持水量、凋萎湿度和吸湿系数)、pH、有机氮矿化(矿化势、矿化速率、矿化累积量和矿化促进率)、硝化作用(硝化率、硝化速率和硝化促进率)等的影响,揭示皖南旱地土壤在不同改良剂施用下理化性质的变化特征及作用机制;通过田间试验,探讨施用不同类型(无机矿石材料和生物炭)和不同用量(0%、5%、10%和15%,按起垄体积比计)的土壤改良剂对烤烟生长发育、农艺性状、经济性状及内在化学品质的影响。全文结论如下:(1)不同土壤改良剂对皖南旱地土壤物理性状影响:室内模拟试验表明,土壤改良剂的添加明显改善了皖南旱地土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度,从结构和机理上改善了土壤通气性、持水性,显著降低了皖南旱地土壤容重。随着添加量的增加,土壤容重降低的趋势越明显,其中以硅藻土材料添加处理对土壤容重、孔隙度的影响最为显著,当添加10%时,容重降低至0.83g/cm3,土壤毛管孔隙度由52.1%增加到91.3%,对土壤的紧实度、团粒结构等方面产生间接的影响。(2)不同土壤改良剂对皖南旱地土壤水分常数影响:室内模拟试验表明,土壤改良剂的添加显著提高了土壤的吸湿系数和凋萎湿度,不同改良剂类型及用量对吸湿系数、凋萎湿度的影响差异较大。硅藻土在1%~10%添加量时,饱和持水量、田间持水量较对照增加幅度分别为12.7%~53.9%、13.3%~66.3%;T20处理的饱和持水量、田间持水量较对照增加幅度分别为13.9%~27.8%、15.5%~37.4%;G20处理的饱和持水量、田间持水量较对照增加幅度为4.15%~24.5%、8.50%~29.5%。硅藻土添加处理的易效水上限范围为32%~46.6%;中效水上限可达25.6%~37.3%;而难效水上限为19.3%~28.2%。所有添加处理的易、中效水上限均显著高于对照。土壤中中效水和易效水属于作物吸收较多且更易吸收利用的水分级别,添加土壤改良剂对土壤水分的贮存、移动均有着显著地影响,使一部分土壤水分转化为作物易吸收和可吸收的水分,从总体上改善了土壤的持水性能。(3)不同土壤改良剂对皖南旱地土壤ph影响:室内模拟试验表明,土壤改良剂的添加能够提高土壤ph,缓解土壤酸化。三种土壤改良剂添加均对土壤ph有提升效果。提升的效果随时间和添加量的变化而表现出差异,由于土壤改良剂提高ph是一个持久的过程,所以均表现出前期ph低于中期,随着时间的推移,相应的土壤环境也随之改变,表现出略有下降的趋势。(4)不同土壤改良剂对皖南旱地土壤有机氮素矿化影响:室内培养模拟试验表明,土壤改良剂添加能够促进皖南旱地土壤有机氮素矿化,加速硝化作用进行。随着土壤改良剂添加量增加,氮矿化累积量随之增加;同时有效地提高了有机氮矿化势和矿化率,在单位时间内,增加了土壤供氮速率,扩大了土壤供氮容量,加速了土壤有机氮矿化速率;随着添加量增加,土壤硝化率呈现出增加趋势。试验结果运用logistic曲线能够拟合成“s”型生长曲线,添加土壤改良剂处理的土壤硝化作用符合时间变化的规律。从总的效果来看,不同类型及用量的土壤改良剂对土壤氮素的矿化及硝化作用均有着显著的促进作用。(5)不同组合及用量的土壤改良剂对皖南旱地烤烟生长发育、经济性状及内在品质影响:土壤改良剂添加均对烤烟生长发育产生了影响,在烤烟生长期,以施用土壤改良剂处理的烤烟农艺性状为最优,其中包括株高、叶长、叶宽、茎粗、叶面积和叶绿素含量均显著高于对照;土壤改良剂添加均增加了烤烟烟叶鲜重、干重,提高了总体经济产值,增加了上等烟叶比例;在烟叶外观质量评价中,土壤改良剂添加处理的烟叶外观质量较优,较对照有显著提升,表现出橘黄色烟叶增加、成熟度提高、结构变疏松、厚度趋向中等、油份变浓和色度更足等特点。经过烟叶的评吸鉴定,添加改良剂处理的烟叶香气量足,香气质较好,内部的烟气协调性均较对照更有优势;通过分析烟叶内在化学成分,施用土壤改良剂的烤烟化学成分呈现出,烟碱、总氮、蛋白质、氯离子含量进一步降低,还原糖、钾离子含量有着明显提升,从而使各种化学成分趋于优质烟叶的成分范围内;比较糖碱比、氮碱比和钾氯比来看,随着土壤改良剂添加,烤烟内部化学成分的协调性进一步提高,从而验证了土壤改良剂施用可以从机理上改善烤烟内部的化学成分特征,影响其变化规律。
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S572;S156

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