不同养分管理条件下酸化紫色土磷淋溶研究

发布时间：2017-05-22 11:19

  本文关键词：不同养分管理条件下酸化紫色土磷淋溶研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：紫色土占库区耕地面积的69.2%,酸雨和长期施用化肥导致土壤酸化日益严峻。土壤酸化赋予土壤与中性或碱性土壤不同的理化性质,进而导致土壤磷淋溶表现不同。为了解酸化紫色土磷淋溶及利用,本文利用温室盆栽试验,研究不同过磷酸钙和有机肥(猪粪)用量对典型作物(榨菜、玉米和水稻)种植下酸化紫色土磷淋溶、土壤微生物量碳、酸性磷酸酶及作物生物量、磷素吸收和利用的影响；同时,基于4DAgro模型对涪陵龙王沟小流域土壤养分累积的模拟结果,探索施肥对榨菜季土壤养分累积和作物产量的影响。结果表明：1) 供试酸化紫色土自身是磷淋溶的重要来源；榨菜-水稻轮作土壤磷淋溶风险(0.019～2.687ug/ml)明显大于榨菜-玉米轮作(0.019～0.289ug/ml),水稻季(0.091～2.687μg/ml)明显大于玉米季(0.104～0.289ug/ml),玉米季大于榨菜季(0.019～0.239ug/ml);水稻有机肥处理磷淋溶风险(0.091～2.687ug/ml)明显高于化肥处理(0.180～1.102ug/ml)。榨菜施用过磷酸钙的处理,其土壤总磷、颗粒磷及正磷酸盐淋溶浓度在膨大始期最低,营养生长期最高；施用有机肥(猪粪),其土壤总磷、颗粒磷及正磷酸盐的淋溶浓度在瘤茎生长期最低。玉米施用过磷酸钙的处理,其土壤总磷和颗粒磷淋溶浓度高峰期在玉米拔节期和灌浆期,土壤溶解磷和正磷酸盐淋溶浓度高峰期主要是玉米7-8叶期；施用有机肥(猪粪),其土壤总磷和颗粒磷淋溶浓度在玉米整个生育期起伏小,整体上接近平稳状态,土壤溶解磷和正磷酸盐淋溶浓度高峰期也在玉米7-8叶期；水稻处理土壤总磷和颗粒磷淋溶浓度在整个生育期内呈上升趋势。水稻施用过磷酸钙的处理,其土壤总磷和颗粒磷淋溶浓度在拔节期较低,淋溶峰期主要在抽穗期,土壤溶解磷和正磷酸盐淋溶峰均出现在抽穗期；水稻季施用有机肥(猪粪)的处理,其土壤各形态磷淋溶浓度在分蘖-拔节期出现波谷,土壤总磷和颗粒磷淋溶风险在抽穗期至灌浆期较大。2) 供试酸化紫色土自身淋溶量较高；随过磷酸钙施用量增加,酸化紫色土(早地)土壤磷淋溶量在整体上呈上升-下降-(稳定)趋势,即施用0～0.012gP2O5/kg(±)时,酸化紫色土(早地)磷淋溶量小,随着过磷酸钙施用量增加,磷淋溶量增大,在0.024～0.030gP2O5/kg(±)时,磷淋溶量达到最大,继续增施磷肥,磷淋溶量呈下降趋势,在0.042～0.060gP2O5/kg(±)时,磷淋溶量与不施肥无显著差异；但水稻季酸化紫色土磷淋溶量受过磷酸钙施用量的影响小；随有机肥施用量增加,榨菜、玉米及水稻种植下酸化紫色土磷淋溶量在整体上呈上升(稳定)-下降趋势,当榨菜有机肥施用量达0.043gP205/kg(±)时,土壤磷淋溶量开始下降；玉米有机肥施用量达0.032gP2O5/kg(±)时,土壤磷淋溶量开始下降。早作施用相似养分条件下,玉米土壤磷淋溶量明显大于榨菜,过磷酸钙大于猪粪,不施肥大于施氮钾肥；水稻季土壤磷淋溶风险表现为：猪粪明显大于过磷酸钙；榨菜、玉米和水稻季施氮钾肥较不施肥能减少土壤磷淋溶；榨菜季各化肥处理中农户普遍施肥水平的土壤磷淋溶量大。3) 颗粒磷是酸化紫色土磷淋溶的主要形态,占总磷淋溶的68%-91.8%；溶解性有机磷是酸化紫色土(旱地)溶解磷淋溶的主要形态,占溶解磷淋溶的50.70#～73.7%；水稻施用有机肥,正磷酸盐是其溶解磷淋溶的主要形态,占溶解磷淋溶的55.8%-93.3%,而施用过磷酸钙处理中,土壤溶解性有机磷是其主要淋溶形态,占溶解磷淋溶的57.7%-76%。4) 本试验不同施磷量对酸化紫色土微生物生物量碳和酸性磷酸酶影响小；但作物类型对土壤微生物量碳含量和酸性磷酸酶活性影响大；且有机肥(猪粪)能提高土壤微生物量碳含量,玉米施有机肥土壤微生物量碳含量比施化肥提早出现峰值；相关分析表明,土壤酸性磷酸酶和微生物生物量碳在酸化紫色土磷淋溶潜能起着一定作用。5) 本试验中酸化紫色土悍地)磷利用率最高约24.7%；水稻季无机磷肥的磷利用率远低于玉米季,最高约7.7%,但水稻季有机肥的磷利用率较高,在47.2%-81.6%之间；相似养分条件下,作物对有机肥(猪粪)中磷的吸收量低于过磷酸钙,增加磷在土壤中的残留。6) 从本研究中的磷用量水平、植株干重、磷素吸收利用、减轻磷素对环境污染及节约磷资源的角度进行综合考虑,供试酸化紫色土榨菜适宜磷肥用量为35kg/hm2或不施；玉米适宜磷肥用量为农户习惯施用水平,即87kg/hm2;;水稻少施过磷酸钙并适量施氮。7) 涪陵龙王沟小流域试验区酸化紫色土结构差等因素导致自身养分不能有效释放,榨菜高产主要依赖于外施氮磷钾肥；榨菜优化施肥对龙王沟小流域农业面源污染的控制起着至关重要的作用,且4DAgro模型能指导施肥。
【关键词】：酸化紫色土 磷淋溶 施磷量 榨菜-水稻轮作 榨菜-玉米轮作
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S155.25
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 第1章 文献综述12-18
• 1.1 农田土壤磷素淋溶损失研究概况12-14
• 1.1.1 农田土壤磷素淋溶损失现状12-13
• 1.1.2 土壤磷素淋溶损失的主要影响因素13-14
• 1.2 紫色土磷素淋溶损失动态研究14-15
• 1.3 土壤微生物及酶活性研究概况15-18
• 1.3.1 土壤微生物量与磷酸酶简述15-16
• 1.3.2 土壤微生物量与磷酸酶研究进展16-18
• 第2章 绪论18-22
• 2.1 研究背景与意义18
• 2.2 研究目标18-19
• 2.3 研究内容19
• 2.4 技术路线19-22
• 第3章 不同作物种植条件下酸化紫色土中磷素淋溶浓度动态22-36
• 3.1 材料与方法22-26
• 3.1.1 试验材料22
• 3.1.2 试验设计22-25
• 3.1.3 样品的采集和分析测定项目及方法25-26
• 3.2 结果与分析26-32
• 3.2.1 榨菜生长季节磷素淋溶动态26-28
• 3.2.2 玉米生长季节磷素淋溶动态28-30
• 3.2.3 水稻生长季节磷素淋溶动态30-32
• 3.3 讨论32-35
• 3.4 小结35-36
• 第4章 不同养分管理对酸化紫色土磷淋溶量的影响36-42
• 4.1 材料与方法36
• 4.1.1 试验材料36
• 4.1.2 试验设计36
• 4.1.3 样品的采集和分析测定项目及方法36
• 4.1.4 数据处理36
• 4.2 结果与分析36-39
• 4.2.1 榨菜不同处理土壤磷淋溶分析36-37
• 4.2.2 玉米不同处理土壤磷淋溶分析37-38
• 4.2.3 水稻不同处理土壤磷淋溶分析38-39
• 4.3 讨论39-40
• 4.4 小结40-42
• 第5章 不同养分管理对酸化紫色土微生物生物量碳及酸性磷酸酶的影响42-48
• 5.1 材料与方法42-43
• 5.1.1 试验材料42
• 5.1.2 试验设计42
• 5.1.3 样品的采集和分析测定项目及方法42
• 5.1.4 数据处理42-43
• 5.2 结果与分析43-47
• 5.2.1 不同养分管理对酸化紫色土微生物生物量碳的影响43-44
• 5.2.2 不同养分管理对酸化紫色土酸性磷酸酶活性的影响44-45
• 5.2.3 土壤磷淋溶浓度与土壤微生物生物量碳、酸性磷酸酶的相关关系45-47
• 5.3 小结47-48
• 第6章 不同养分管理对作物生物量及磷素吸收利用的影响48-54
• 6.1 材料与方法48
• 6.1.1 试验材料48
• 6.1.2 试验设计48
• 6.1.3 样品的采集和分析测定项目及方法48
• 6.1.4 数据处理48
• 6.2 结果与分析48-52
• 6.2.1 不同养分管理对榨菜生物量及磷素吸收利用的影响48-49
• 6.2.2 不同养分管理对玉米生物量及磷素吸收利用的影响49-51
• 6.2.3 不同养分管理对水稻生物量及磷素吸收利用的影响51-52
• 6.3 小结52-54
• 第7章 施肥对榨菜季土壤养分累积和作物产量的影响54-58
• 7.1 材料与方法54-56
• 7.1.1 研究区概况54-55
• 7.1.2 试验设计55-56
• 7.1.3 土样采集和分析测定项目及方法56
• 7.2 结果与分析56-57
• 7.3 小结57-58
• 第8章 结论与展望58-60
• 8.1 结论58-59
• 8.2 展望59-60
• 参考文献60-66
• 致谢66-68
• 发表论文及参加课题68

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本文编号：385563