沼液连年施用对“水稻-油菜”轮作土壤物质纵向迁移的影响研究

发布时间：2017-05-14 13:24

  本文关键词：沼液连年施用对“水稻-油菜”轮作土壤物质纵向迁移的影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本研究针对沼液连年农用的安全性问题,利用以通威饲料饲养的大型养猪场的猪粪尿为原料进行厌氧发酵的沼液,开展田间试验,设置不同的沼液施用量,以清水和常规化肥为对照,在四川省邛崃市黄壤性水稻土上进行大田水稻-油菜轮作,以轮作三年后0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm、80-100cm土层土壤为研究对象,研究沼液连年施用对土壤剖面物质运移的影响。主要研究结果如下：一、沼液施用可一定程度增加土壤0-80cm粘粒含量；沼液施用量增加对深层土壤机械组成的影响增加,化肥对土壤机械组成的影响主要在A、B层土壤。二、施用沼液和化肥均能促进土壤＞0.25mm水稳性团聚体形成,对0-80cm土壤团聚体结构有改善作用。沼液施用有利于土壤0.25mm团聚体向＞0.25mm团聚体转化,A、B、C、D层土壤各沼液处理表现出随沼液施用量增加分形维数减小趋势；随土壤深度增加,土壤增加的小粒径水稳性团聚越多,与施用化肥相比一定量沼液施用更能促进A、B层2-5 1mm、1-2mm粒径团聚体,C层1-2mm粒径团聚体,D层2-5mm、0.25-0.5mm粒径团聚体、E层0.25-0.5mm粒径团聚体形成；施用沼液更有利于改善0-40cm、60-80mmm土壤团聚体组成比例,沼液处理9-12比化肥更有利于改善40-60mm土壤团聚体组成比例。三、较大量沼液(沼液处理6-12)施用有利于改善酸性土壤的pH值,0-80cm土壤pH值表现出随沼液施用量增加而增加的趋势；低沼液施用及化肥施用则会导致土壤pH值降低。四、沼液施用有利于土壤水溶性K、Ca、Na、Mg的向下迁移,随沼液施用量增加,0-80cm各层沼液处理土壤中水溶性Ca、Na含量、0-60cm各层沼液处理土壤中水溶性Mg含量总体表现出增加趋势,其他土壤受影响趋势不明显；0-60cm各层沼液处理土壤中水溶性K含量表现出先增后减,60-100cm各层沼液处理土壤中水溶性K含量表现出增加趋势。施用化肥和沼液对土壤盐分的累积影响均为表聚型,两者施用均会导致土壤0-80cm各层土壤盐分的累积及其向下迁移；沼液施用比化肥更能促进土壤盐分的向下迁移,较大沼液施用量比化肥施用更易引起土壤表层盐分累积。但三年沼液施用不会导致土壤0-100cm土壤次生盐渍化问题,相反对土壤盐分即速效养分有改良作用。五、沼液施用会导致Zn、Cu、Cd、Cr、As、Hg表层的累积,随沼液施用量增加,Zn、Cu、Cd、Cr、As累积量逐渐增加,Hg则先增后减；但不会导致Pb在土壤表层的累积。0-20cm土壤是重金属的主要累积层。沼液对深层土壤重金属含量的影响随施用量增加而增大：20-40cm土壤中Pb、Cr、As表现出随沼液施用量增加逐渐减少但均高于清水对照,Zn、Cu、Cd、Hg则表现出逐渐增加趋势；40-60cm沼液处理土壤Zn、Cr、As、Hg呈逐渐增加,Cu、Cd总体呈增加,Hg则呈减少趋势；60-80cm沼液处理土壤Pb、Zn、Cr呈增加趋势,Cu、Cd、As、Hg有所增加；80-100cm土壤Pb累积量呈总体增加趋势,但存在较大的变异性,Zn总体呈增加趋势,Cu、Cr无显著变化,Cd有微量增加,As、Hg则变化规律不明显。化肥施用主要导致0-20cm、20-40cm土壤中Pb、Cd、Cr、As、Hg增加,Cu、Zn减少；沼液施用更能促进土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、As、Hg的迁移及其在深层土壤中的累积。六、沼液各处理0-100cm土壤中Pb、Zn、Cu、Cr、As、Hg单因子污染指数均小于1,但0-20cm土壤综合污染指数大于1,表明其土壤处于轻度污染,Cd是主要的污染贡献因子；20-40cm土壤处于安全警戒级,Cd、Cu是主要的贡献因子；40-100cm土壤处于优良状态,受重金属污染程度低。综上,施用一定量沼液对土壤质地和结构有一定的改良作用,对土壤pH值有一定的改良作用；会造成土壤盐分、重金属在土壤中的累积及向下迁移,但不会造成土壤0-100cm土壤盐渍化问题,亦不会造成土壤0-100cm Pb、Zn、Cu、Cr、As、Hg重金属污染问题,会加重土壤表层Cd污染问题。
【关键词】：沼液 土壤 机械组成 团聚体 pH 盐基离子 重金属 污染指数
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S151.9
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 前言12-19
• 1.1 研究目的及意义12
• 1.2 文献综述12-18
• 1.2.1 沼液在农业生产中的利用研究12
• 1.2.2 沼液利用对土壤的影响研究12-13
• 1.2.3 对土壤pH的影响研究13
• 1.2.4 对土壤微团聚体和机械组成的影响研究13-15
• 1.2.5 对土壤盐基离子的影响研究15-16
• 1.2.6 对土壤重金属的影响研究16-18
• 1.3 主要研究内容18
• 1.3.1 不同沼液施用量对土壤机械组成及团粒结构的影响18
• 1.3.2 不同沼液施用量对土壤盐基离子运移的影响18
• 1.3.3 不同沼液施用量对土壤重金属累积及迁移的影响18
• 1.3.4 评价连续施用沼液对土壤物质运移的影响18
• 1.4 拟解决的关键问题18-19
• 2 材料与方法19-24
• 2.1 试验材料19-20
• 2.2 试验地点及条件20
• 2.3 试验设计20-21
• 2.4 田间主要栽管措施21
• 2.5 样品采集与制备21
• 2.6 测定方法21-22
• 2.7 评价方法22-23
• 2.8 数据处理23-24
• 3 结果与分析24-59
• 3.1 沼液不同施用量对土壤机械组成及团粒结构的影响24-33
• 3.1.1 土壤机械组成24-27
• 3.1.2 土壤团聚体27-33
• 3.2 沼液不同施用量对土壤盐分累积及盐基离子纵向运移的影响33-41
• 3.2.1 电导率33-34
• 3.2.2 pH值34-35
• 3.2.3 Ca~(2+)35-37
• 3.2.4 Mg~(2+)37-38
• 3.2.5 K~+38-40
• 3.2.6 Na~+40-41
• 3.3 沼液不同施用量对土壤重金属累积及纵向运移的影响41-53
• 3.3.1 Pb41-43
• 3.3.2 Zn43-44
• 3.3.3 Cu44-46
• 3.3.4 Cd46-47
• 3.3.5 Cr47-49
• 3.3.6 As49-50
• 3.3.7 Hg50-53
• 3.4 沼液施用后对土壤物质纵向运移的综合评价53-59
• 3.4.1 土壤团粒结构评价53-55
• 3.4.2 土壤盐渍化风险的评价55
• 3.4.3 土壤重金属污染安全评价55-59
• 4 讨论与结论59-64
• 4.1 讨论59-62
• 4.1.1 沼液对土壤质地及结构纵向变化的的影响59
• 4.1.2 沼液对土壤盐渍化的影响59-60
• 4.1.3 沼液对土壤重金属运移的影响60-62
• 4.2 结论62-64
• 5 有待进一步解决的问题64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文70

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