磷石膏改良滨海盐土效果及机理

摘要

江苏沿海地区有大量的滨海盐土,植物难以生长,经过改良,将是一种重要的农业资源。本研究以江苏如东地区滨海盐土为研究对象,利用磷化工废渣磷石膏制成土壤改良剂,配合复合肥进行滨海盐土改良试验。
　　通过室内盆栽试验和野外田间试验,研究了磷石膏改良剂对滨海盐土的理化性状及配合不同水分处理对小麦生长的影响。
　　试验结果表明:
　　1.盆栽试验施用磷石膏后,土壤的全氮、碱解氮、速效磷都有所提高,特别是速效磷。与CK2(30％复合肥900kg/hm2)相比,改良剂5(30％复合肥900kg/hm2+磷石膏改良剂45000kg/hm2)的土壤全氮、碱解氮、速效磷增幅最大,分别为56％、186.6％、411.5％。随着磷石膏用量的增加,钠离子的含量逐渐降低,改良剂5的钠离子是最低的,比CK2降低76.3％;钾离子和钙离子逐渐增加,改良剂5比CK2增加为300％和1688.5％;镁离子含量有所增加,但变化无明显规律;碳酸根离子和碳酸氢根离子逐渐降低,其中改良剂5的含量最低;硫酸根离子逐渐升高,其中改良剂5最高,比CK1(不施肥,不施磷石膏改良剂)增加214.3％。总体来说,改良剂5的效果是最好的。磷石膏能有效降低土壤的pH,促进小麦生长,最大降幅是改良剂5,比CK1下降13.7％。
　　2.田间试验磷石膏均能不同程度的提高小麦叶片中的养分含量。对于全氮和全磷,改良剂4(30％复合肥1050kg/hm2+磷石膏改良剂11250kg/hm2)处理的效果最好,分别比CK2(30％复合肥1050kg/hm2)增加26.21％和35.97％。对于全钾,改良剂3(30％复合肥1050kg/hm2+磷石膏改良剂2250kg/hm2)处理的效果最好,比CK2增加186.25％。磷石膏处理能提高小麦的株高、千粒重和产量。对于提高小麦株高是改良剂5(30％复合肥1050kg/hm2+磷石膏改良剂22500kg/hm2)的效果最好,比CK2增加19.04％。对于提高小麦千粒重和产量,是改3的效果最好,比CK2分别增加19.36％和45.26％。磷石膏能增加土壤有机质,但是方差分析差异不显著,且没有明显的变化规律。磷石膏能有效降低土壤的pH,差异明显,改良剂6(30％复合肥1050kg/hm2+磷石膏改良剂45000kg/hm2)比CK2降低5.04％。随着磷石膏使用量的增加,土壤中钠离子的含量逐渐降低,其中改良剂6含量最低,比CK1降低89.83％;钾离子和钙离子逐渐增加,改良剂6含量最高,比CK1(不施肥,不施磷石膏改良剂)分别增加384.90％和1977.72％;镁离子含量有增加,但变化无明显规律;碳酸氢根离子逐渐降低,改良剂6是最低的;氯离子含量降低,但变化无明显规律;硫酸根离子逐渐增加,改良剂6最高,比CK1增加1597％。总体来说,改良剂6的效果是最好的。
　　3.不同土壤含水量处理试验随着土壤含水量降低,小麦叶片中的三种抗逆性酶(POD、CAT、SOD)活性增加,增加幅度最大的是处理7(30％复合肥900kg/hm2+磷石膏改良剂45000kg/hm2+30％土壤饱和含水量),分别比处理1(30％复合肥900kg/hm2+磷石膏改良剂45000kg/hm2+90％土壤饱和含水量)增加55.10％、171.43％、116.86％,说明小麦幼苗受到水分胁迫;小麦叶片内两种干旱调节物质可溶性糖和可溶性蛋白增加,进一步说明小麦受到水分胁迫;叶片中丙二醛也在增加,处理7比处理1增加98.37％,说明小麦细胞膜受到损伤,在使用磷石膏改良剂时,为了发挥最佳改良土壤和促进作物生长效果,合适的土壤含水量也是很重要的。
　　本试验表明,磷石膏资源化利用,制作土壤改良剂,可以显著改良滨海盐土理化性状,大大加快滨海盐土脱盐过程,促进作物生长。

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Abstract

第一章 引言

1.1 盐碱土的形成与危害

1.2 我国盐碱土的分布

1.3 盐碱土的改良与治理

1.3.1 水利改良措施

1.3.2 生物改良措施

1.3.3 物理改良措施

1.3.4 化学改良措施

1.4 磷石膏综合利用及改良盐碱土的国内外研究进展

1.4.1 国外研究进展

1.4.2 国内研究进展

1.5 研究目的和意义

第二章 试验设计

2.1 研究区概况

2.2 试验材料

2.3 试验设计

2.3.1 盆栽试验

2.3.2 田间试验

2.3.3 不同土壤含水量的盆栽试验

2.4 测定指标和方法

2.4.1 土壤相关理化指标测定

2.4.2 小麦相关生理生化指标测定

2.4.3 小麦叶片生理指标的测定

2.5 数据处理方法

第三章 盆栽试验下磷石膏的改良效果

3.1 施用磷石膏改良剂对小麦生长的影响

3.1.1 对小麦株高的影响

3.1.2 对小麦地上生物量的影响

3.2 施用磷石膏改良剂对土壤养分的影响

3.3 施用磷石膏改良剂对土壤pH的影响

3.4 施用磷石膏改良剂对土壤水溶性盐的影响

3.4.1 不同磷石膏处理对Na~+,K~+,Ca~(2+),Mg~(2+)的影响

3.4.2 不同磷石膏处理对CO_3~(2-),HCO_3~-,Cl~-,SO_4~(2-)的影响

3.5 相关性分析

3.6 讨论和结论

第四章 田间试验下磷石膏的改良效果

4.1 施用磷石膏改良剂对小麦养分含量的影响

4.1.1 不同处理对小麦全氮的影响

4.1.2 不同处理对小麦全磷的影响

4.1.3 不同处理对小麦全钾的影响

4.2 施用磷石膏改良剂对小麦生长的影响

4.2.1 对小麦株高的影响

4.2.2 对小麦千粒重和产量的影响

4.3 施用磷石膏改良剂对土壤有机质的影响

4.4 施用磷石膏改良剂对土壤pH的影响

4.5 施用磷石膏改良剂对土壤水溶性盐的影响

4.5.1 不同磷石膏处理对土壤水溶性阳离子的影响

4.5.2 不同磷石膏处理对土壤水溶性阴离子的影响

4.6 结论与讨论

第五章 水分与磷石膏交互作用对小麦生长的影响

5.1 不同水分胁迫水平对小麦生长的影响

5.2 不同水分胁迫水平对小麦渗透调节物质含量的影响

5.2.1 对小麦可溶性糖含量的影响

5.2.2 对小麦可溶性蛋白质含量的影响

5.3 不同水分胁迫水平对小麦丙二醛的影响

5.4 不同水分胁迫水平对小麦抗氧化酶活性的影响

5.4.1 对过氧化物酶(POD)的影响

5.4.2 对过氧化氢酶(CAT)的影响

5.4.3 对超氧物歧化酶(SOD)的影响

5.5 结论与讨论

第六章 全文结论与展望

6.1 全文结论

6.2 展望

参考文献

个人简介

致谢