生物质材料改良酸化茶园土壤的效果与机理研究

摘要

目前，茶园土壤酸化日趋严重，而茶园土壤过度酸化不仅会降低茶叶产量和品质，危害人类的健康，也会导致茶园土壤的其他生态环境问题，因此，迫切需要探索经济、有效和适用的改良措施来缓解和防治茶园土壤酸化。同时，生物质材料利用率低，造成了巨大的浪费，甚至产生严重的环境问题，因此，对其进行合理资源化利用具有十分重要的现实意义。本研究立足于这种背景下，采用定位研究、室内培养试验和野外田间试验相结合的方法，掌握目前江苏省茶园土壤酸化现状及其发展趋势，重点探究生物质材料对酸化茶园土壤的调控效果，并深入探寻生物质材料改良酸化茶园土壤的作用机理，寻求经济实惠、操作简单且可维持茶园土壤适宜酸度的生物质材料，并选择江苏典型茶园进行田间试验，旨在促进茶叶生产的合理区划和科学管理，同时为进一步调整农业产业结构提供依据。本文主要研究结果如下:
　　通过定位研究，结果表明:2011年江苏省典型茶园土壤存在严重的酸化现象，走访调查的11个江苏茶园土壤pH值均低于茶树生长最适值pH5.5，近82％的茶园土壤pH已低于茶树生长适宜范围下限(pH4.5)，其中以土壤pH低于4.0的茶园所占比例最高，约64％。从其时间尺度上看，2003-2011年间总体上近十年来江苏省茶园土壤酸化速度在2007年之前呈加快的趋势，2007年之后有所缓解。另外，在现有的观测期内（2003-2011年），江苏省茶园土壤年均pH值呈现逐年下降的趋势。
　　在分析江苏省茶园土壤酸化现状及其发展趋势基础上，为了后期对酸化茶园土壤进行田间试验，选择3种酸度不同的茶园土壤和7种生物质材料进行改良酸化茶园土壤的室内培养实验研究，结果表明:3种酸度的茶园土壤中施加7种生物质材料，均能不同程度地提高土壤的pH，改善茶园土壤的养分特性和降低土壤铝浓度，具体改良效果则因茶园土壤本身酸性强度、生物质材料种类及用量的不同而异。相同条件下，茶园土壤酸性强度越低，使用生物质材料后的土壤pH提高幅度越大;7种生物质材料对酸化茶园土壤pH提高效果由高到低依次为:牛粪＞商品有机肥＞秸秆堆肥＞水稻秸秆＞作物秸秆炭＞玉米秸秆＞沼渣。除此之外，相同条件下，3种酸度土壤施入生物质材料后，对土壤交换性酸、交换性铝、总可溶性铝和总单核铝的降低效果，以牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥的效果较显著;对土壤CEC、交换性盐基离子、交换性盐基总量和土壤有机质的提高效果，以作物秸秆炭的效果最好，其次是牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥。综合分析供试的7种生物质材料的改良效果，牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥的总体改良效果较佳。
　　最后，选择商品有机肥和作物秸秆炭2种生物质材料对已发生酸化的2种茶园土壤分别进行田间试验，结果表明:施加2种生物质材料不仅能提高酸化茶园土壤的pH，也会极显著降低酸化茶园土壤交换性酸和交换性铝的含量（P＜0.01），同时，对酸化茶园土壤交换性能和土壤可溶性铝等也有影响。另外，施用生物质材料也会提高土壤有机质和养分含量。具体改良效果则因茶园土壤本身酸性强度、生物质的种类的不同而异。

目录

论文说明

声明

摘要

符号及缩略语等的说明

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 研究的目的意义

第二章 文献综述

2．1 茶园土壤酸化的现状

2．2 茶园土壤酸化的原因

2．2．1 自然因素

2．2．2 人为因素

2．2．3 环境因素

2．3 茶园酸化土壤改良措施的研究进展

2．3．1 化学改良剂

2．3．2 有机物料改良剂

2．4 生物质材料概述

2．5 作物秸秆概述

2．5．1 作物秸秆的特性

2．5．2 我国作物秸秆资源化利用现状

2．5．3 作物秸秆改良酸化土壤的研究现状

2．6 本文的研究内容和技术路线

2．6．1 研究内容

2．6．2 技术路线

第三章 江苏省茶园土壤酸化现状与发展趋势研究

3．1 材料与方法

3．1．1 样品的采集与制备

3．1．2 测定项目及方法

3．1．3 数据处理

3．2 结果与分析

3．2．1 江苏省典型茶园土壤酸化现状分析

3．2．2 近年来江苏茶园表层土壤pH变化

3．2．3 江苏省茶园土壤酸化趋势分析

3．3 本章小结

第四章 不同生物质材料对酸化茶园土壤的改良效果(培养试验)

4．1 材料与方法

4．1．1 供试土壤和生物质材料

4．1．2 培养试验设计

4．1．3 测定项目及方法

4．1．4 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 供试茶园土壤的酸碱滴定曲线

4．2．2 不同生物质材料对茶园土壤pH的影响

4．2．3 不同生物质材料对茶园土壤交换性能的影响

4．2．4 不同生物质材料对土壤有机质含量的影响

4．2．5 不同生物质材料对茶园土壤可溶性铝的影响

4．3 本章小结

第五章 酸化茶园土壤改良试验研究(田间试验)

5．1 材料与方法

5．1．1 试验基地概况

5．1．2 试验材料

5．1．3 试验设计

5．1．4 测定项目及方法

5．1．5 数据处理

5．2 结果与分析

5．2．1 供试茶园土壤的酸碱滴定曲线

5．2．2 不同生物质材料对土壤pH的影响

5．2．3 不同生物质材料对土壤交换性能的影响

5．2．4 不同生物质材料对土壤有机质的影响

5．2．5 不同生物质材料对土壤养分含量的影响

5．2．6 不同生物质材料对土壤可溶性铝的影响

5．3 本章小结

第六章 全文结论与研究展望

6．1 全文结论

6．2 创新之处与不足

6．3 研究展望

附表

参考文献

作者简介(Author Introduction)

致谢