玉米秸秆及其制备的生物质炭对砖红壤土壤性质及硝化作用影响研究

发布时间：2020-09-22 12:30

　　 海南高温多雨的气候形成了酸性及保肥性能差的土壤,由此也决定了氮低的利用率。秸秆及生物质炭在改良土壤酸度,增强土壤保肥能力上有着巨大潜力,并可能影响氮的利用率。为了解玉米秸秆及由其制备的生物质炭对海南砖红壤性质的影响,以及因土壤性质改变而对土壤硝化作用的影响,以海南典型的花岗岩和玄武岩母质发育的砖红壤为供试材料,在土壤最适水分环境和淹水条件下,进行室内培养,以进行玉米秸秆及其制备的生物质炭的施入对砖红壤土壤理化性质及培养后土壤硝化作用的研究。试验设生物质炭(B)、生物质炭+玉米秸秆(BCS)、玉米秸秆(CS)以及对照(CK)4个处理。试验研究结果如下： 1、生物材料施入显著降低土壤酸度。花岗岩母质土壤在75%田间持水量及淹水培养下,土壤pH分别增加了0.67-1.24和0.30-0.49个单位,土壤交换性酸则分别降低了80.34-86.28%和50.22-68.90%;玄武岩母质土壤pH分别增加了0.39-0.73和0.12-0.22单位,交换性酸分别降低了47.06-54.01%和26.91-35.38%。生物材料对花岗岩母质砖红壤土壤酸度改良效果优于玄武岩母质砖红壤,75%田间持水量下培养对土壤酸度的改良效果优于淹水培养。生物材料对砖红壤土壤酸度改良效果依次为：玉米秸秆生物质炭+玉米秸秆生物质炭。 2、生物材料施入显著提高土壤养分含量。生物材料对花岗岩母质土壤有机碳作用效果优于玄武岩母质土壤,添加生物质炭土壤,其有机碳含量较稳定。生物材料中,以玉米秸秆的效果最好,生物质炭+玉米秸秆次之,生物质炭效果最弱。生物材料施入还显著提高土壤交换能力。花岗岩母质土壤在75%田间持水量和淹水培养下,其阳离子交换量分别增加了0.95-1.54和0.36-0.46cmol/kg,交换性盐基总量分别提高1.40-2.77和1.35-2.23倍,盐基饱和度分别提高了28.97-53.26%和28.18-46.18%；玄武岩母质土壤的阳离子交换量分别增加了-0.03-1.26和0.50-1.33cmol/kg,交换性盐基总量分别提高了1.26-2.23和1.28-2.29倍,盐基饱和度分别提高了14.91-32.63%和15.64-24.81%。综合土壤养分含量,花岗岩母质土壤适宜于75%田间田间持水量下培养,玄武岩母质土壤则是淹水培养。生物材料对砖红壤吸附性能的影响程度大小依次为：玉米秸秆生物质炭+玉米秸秆生物质炭。 3、生物材料施入,因土壤类型及培养水分差异而对硝化作用的影响不同。生物质炭施入,不同水分培养下的土壤铵态氮均能快速转化成硝态氮,土壤硝化率高,从而增加了土壤硝态氮淋失的风险；玉米秸秆作用效果因培养水分不同而有差异,75%田间持水量培养的土壤硝化作用进行较为彻底,淹水培养对土壤硝化有一定的抑制作用。添加秸秆的土壤,对矿质氮有一定的生物固定的现象,降低了硝态氮淋失引起的土壤中氮的损失。 综合生物材料的制备过程、其改良土壤理化性质的效果以及对硝化作用影响,建议以秸秆方式还田来进行土壤改良,土壤水分管理因土壤类型或改良目的可适当进行调整。
【学位单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S156

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本文编号：2824388