有机物料与无机肥料配施条件下退化黑土肥力提升及碳库的研究

摘要

面对黑土质量的恶化和土壤肥力的日渐衰退，本试验选取黑龙江省哈尔滨市民主乡光明村的黑土，研究黑土肥力因不同的有机肥的施入而产生的变化。本研究共设置5个处理，每个处理3次重复，供试作物为玉米，以试验地常见的猪厩肥、鸡厩肥、牛厩肥、秸秆为有机肥料。在保证氮素水平一致的前提下，以无机肥与四种有机物料配施的种植模式作为研究的基础，对土壤化学、物理、生物学性状及土壤碳库的变化进行监测，以期确定最佳的有机培肥物料，为黑土质量和肥力的修复提供理论依据。
　　 主要结果及结论如下:
　　 土壤理化性质明显改善，表现为:在同一氮素水平下，不同种类的有机物料使土壤容重降低、田间持水量、碱解氮、速效钾的含量增加，其中猪厩肥对阳离子交换量、速效磷含量的提高效果最明显;
　　 土壤生物学特性得到改善，表现为:在同一氮素水平下，不同种类的有机物料与无机肥配合施用对土壤的脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性与单施无机肥比较均达到了显著性差异，猪厩肥处理的土壤过氧化氢酶、脲酶及蔗糖酶的活性最高。不同生育期的土壤脲酶、过氧化氢酶、和蔗糖酶活性为先升高后下降的趋势;
　　 对土壤碳库影响表现为:在同一氮素水平下，不同种类的有机物料与无机肥配合施用的土壤中，腐殖质中胡敏素碳含量最高，富里酸碳、胡敏酸碳含量次之，各处理富里酸碳含量为猪厩肥＞鸡厩肥＞牛厩肥＞CK＞秸秆，HA/FA变化不明显，与单施无机肥相比，各处理胡敏酸碳、胡敏素碳含量、活性有机碳含量、碳库管理指数均达到显著性差异，猪厩肥对土壤有机质含量与其他处理达到了显著性差异，其他处理间土壤有机质含量差异性不显著;
　　 玉米产量提高明显，表现为:在同一氮素水平下，猪厩肥处理的玉米产量最高，秸秆处理的产量最低;
　　 相关性分析表现为:产量与土壤的速效养分含量、土壤的田间持水量、CEC、土壤腐殖质中胡敏酸碳含量、胡敏素碳含量、土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、转化酶活性均呈极显著正相关，与土壤容重呈极显著负相关关系，与富里酸碳含量相关性不明显;综合分析，在同一氮素水平下，不同种类的有机物料与无机肥配合施用（有机氮肥和无机氮肥中N施入量均为为75 kg/hm2）处理中猪厩肥处理在改善土壤的理化性质和腐殖质组成、提高土壤酶活性和土壤碳库管理指数方面较为突出，同时产量也相对较高，有利于当地黑土的修复与改良，建议利用猪厩肥与无机肥配合施用培肥土壤。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究目的和意义

1．2 我国黑土分布及其退化状况

1．3 我国肥料的施用状况

1．3．1 无机肥料的使用现状

1．3．2 有机肥料的使用现状

1．4 一般厩肥的相关介绍

1．5 国内外研究进展

1．5．1 有机物料与无机肥配施对土壤理化性质的影响

1．5．2 有机物料与无机肥配施对土壤酶的影响

1．5．3 有机物料与无机肥配施对土壤碳库及活性有机碳的影响

1．5．4 有机肥料与无机肥料配施对土壤腐殖质组成的影响

1．6 研究背景

1．7 创新点

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 供试肥料

2．3 试验设计与方法

2．3．1 试验地点

2．3．2 试验设计

2．3．3 取样时间及方法

2．3．4 分析项目与方法

2．3．5 数据处理

2．3．6 技术路线图

3 结果与分析

3．1 不同有机物料与无机肥配施对土壤物理性质的影响

3．1．1 不同有机物料与无机肥配施对土壤容重的影响

3．1．2 不同有机物料与无机肥配施对田间持水量的影响

3．1．3 小结

3．2 不同有机物料与无机肥配施对土壤化学性质的影响

3．2．1 不同有机物料与无机肥配施对阳离子交换量的影响

3．2．2 不同有机物料与无机肥配施对碱解氮含量的影响

3．2．3 不同有机物料与无机肥配施对速效磷含量的影响

3．2．4 不同有机物料与无机肥配施对速效钾含量的影响

3．2．5 小结

3．3 不同有机物料与无机肥配施对土壤生物学性状的影响

3．3．1 不同有机物料与无机肥配施对土壤过氧化氢酶活性的影响

3．3．2 不同有机物料与无机肥配施对土壤转化酶活性的影响

3．3．3 不同有机物料与无机肥配施对土壤脲酶活性的影响

3．3．4 小结

3．4 不同有机物料与无机肥配施对土壤碳库的影响

3．4．1 不同有机物料与无机肥配施对土壤腐殖质组成的影响

3．4．2 不同有机物料与无机肥配施对土壤活性有机碳含量的影响

3．4．3 不同有机物料与无机肥配施对土壤有机质含量的影响

3．4．4 不同有机物料与无机肥配施对土壤碳库管理指数的影响

3．4．5 小结

3．5 不同有机物料与无机肥配施对玉米产量的影响

3．6 相关性分析

3．6．1 土壤的速效养分含量与产量的相关性分析

3．6．2 土壤田间持水量、CEC、容重与产量的相关性分析

3．6．3 土壤腐殖质组成与产量的相关性分析

3．6．4 土壤酶活性与产量的相关性分析

3．6．5 小结

4 讨论

4．1 不同有机物料与无机肥配施对土壤理化性质的影响

4．2 不同有机物料与无机肥配施对土壤腐殖质组成、相对CPMI的影响

4．3 不同有机物料与无机肥配施对土壤酶活性、玉米产量的影响

4．4 研究展望

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文