土壤改良剂对旱作燕麦生长及土壤特性的影响

摘要

本文通过大田试验，针对内蒙古旱作地区燕麦土壤贫瘠、干旱、低产等问题，开展了不同土壤改良剂及其复配对燕麦生长及土壤理化和微生物性状的作用机制研究，以期为改善旱作燕麦土壤理化及微生物性状、提高单产和水分利用效率提供理论依据。结果表明：
　　1．不同土壤改良剂及复配处理均能提高0-20cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量，各指标分别比对照增加8.24％-30.22%、7.60%-19.29%、5.15%-29.45%和27.86%-68.86%，不同处理的土壤有机质、碱解氮和速效磷含量均表现为聚丙烯酸钾+腐殖酸钾>聚丙烯酰胺+腐殖酸钾>聚丙烯酸钾>聚丙烯酰胺>腐殖酸钾，速效钾含量均表现为聚丙烯酸钾+腐殖酸钾>聚丙烯酸钾>聚丙烯酰胺+腐殖酸钾>腐殖酸钾>聚丙烯酰胺。
　　2．聚丙烯酸钾+腐殖酸钾、聚丙烯酰胺+腐殖酸钾、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺和腐殖酸钾处理均能提高0-60cm土层土壤含水量，各处理依次较对照提高12.95%、7.96%、7.89%、5.11%和2.78%，对60-100cm土层含水量影响不明显；不同土壤改良剂均能降低0-10cm、10-20cm、20-40cm和40-60cm四个土层的土壤容重，四个土层容重依次较对照降低1.38%-4.2%、1.34%-5.37%、1.32%-5.26%和0.65%-1.99%，以聚丙烯酸钾+腐殖酸钾处理降低幅度最大，但处理间差异不显著，对60-100cm各土层容重影响不明显；不同改良剂处理均能降低0-10cm、10-20cm和20-40cm各土层土壤紧实度，三个土层土壤紧实度依次较对照降低81.22-437.54kPa、318.86-828.19kPa和169.89-696.53kPa，各处理土壤紧实度大小均表现为聚丙烯酸钾+腐殖酸钾>聚丙烯酰胺+腐殖酸钾>聚丙烯酸钾>聚丙烯酰胺>腐殖酸钾>对照，10-20cm土层表现较明显；不同土壤改良剂均能显著提高0-10cm、10-20cm和20-40cm土层>0.25mm土壤团聚体含量，其中>2mm和2-1mm土壤团粒结构增幅较大，聚丙烯酸钾+腐殖酸钾和聚丙烯酰胺+腐殖酸钾复配处理显著高于单施处理，二者之间差异不显著。
　　3．不同土壤改良剂处理均能显著提高燕麦全生育期0-10cm、10-20cm和20-40cm土层的土壤微生物量碳、氮、磷含量，复配处理较单施效果显著，随着土壤深度的增加土壤微生物量均呈逐层递减的趋势，全生育期不同土层微生物量碳、氮、磷全生育期趋势均为苗期到成熟期先升后降，抽穗期达最大值；土壤酶活性与土壤微生物量表现相同，不同土壤改良剂均能提高土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性，但不同处理在不同时期和土层差异不同，二者活性随土层的加深逐渐降低，处理间的差值范围也随之减小，抽穗期达到最高值，但对于脲酶，腐殖酸钾及其复配处理的土壤脲酶活性在苗期明显低于对照，抽穗期和成熟期高于对照。
　　4．土壤改良剂对燕麦株高具有显著的提高作用，各生育时期聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钾+腐殖酸钾、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺+腐殖酸钾和腐殖酸钾处理株高分别比对照增加了0.71%-7.09%、1.48%-5.65%、1.51%-6.38%、2.72%-5.60%和3.29%-5.60%，复配处理株高优于其它改良剂；对于干物质积累具有同样的作用，不同处理的干物质积累量明显高于对照，其中聚丙烯酸钾+腐殖酸钾积累量最高，较对照高15.06%；其次为聚丙烯酰胺+腐殖酸钾，较对照高12.08%；聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺次之，腐殖酸钾最低。
　　5.聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、腐殖酸钾及其复配对燕麦产量及产量构成因素均有显著影响，各处理籽粒产量均显著高于对照，其中聚丙烯酸钾+腐殖酸钾和聚丙烯酰胺+腐殖酸钾处理籽粒产量较其它单施处理高，两年平均产量分别为3010.7kg/hm2、2915.6kg/hm2，较对照增产25.92%和21.94%，各处理籽粒产量和生物产量由高到低依次为聚丙烯酸钾+腐殖酸钾>聚丙烯酰胺+腐殖酸钾>聚丙烯酸钾>聚丙烯酰胺>腐殖酸钾>对照；各土壤改良剂处理水分利用效率均显著高于对照，其变化趋势与产量变化趋势一致，聚丙烯酸钾+腐殖酸钾、聚丙烯酰胺+腐殖酸钾、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺和腐殖酸钾两年平均依次较对照提高了40.17%、30.83%、26.22%、16.56%和9.94%，土壤贮水量依次较对照增加了11.47mm、5.81mm、3.96mm、2.87mm和0.53mm，其中聚丙烯酸钾+腐殖酸钾处理水分利用效率和土壤贮水量均显著高于其它处理。
　　6.土壤中各指标与产量相关系数大小顺序为有机质(0.996)>蔗糖酶(0.994)>过氧化氢酶(0.993)>微生物量碳(0.992)>微生物量磷(0.990)>土壤含水量(0.980)>速效磷(0.964)>碱解氮(0.962)>微生物量氮(0.913)>脲酶(0.746)>速效钾(0.720)。其中，有机质、蔗糖酶、过氧化氢酶、微生物量碳、微生物量磷、土壤含水量、速效磷和碱解氮与产量呈极显著正相关(P<0.01)，土壤微生物量氮与产量呈显著正相关(P<0.05)。可以用土壤有机质、蔗糖酶、过氧化氢酶、微生物量碳、微生物量磷、土壤含水量、速效磷、碱解氮和微生物量氮等土壤指标可以作为判断当地燕麦产量的有效指标。
　　7.综合所有研究内容，从燕麦应用土壤改良剂的产量和水分利用效率效应看，两种土壤改良剂复配更适合用于当地燕麦种植和生产，其中聚丙烯酸钾和腐殖酸复配效果更佳。

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目录

1 引言

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 土壤改良剂在燕麦上的应用

2 研究内容与技术路线

2.1 研究内容

2.2 技术路线

3 材料与方法

3.1 试验地概况

3.2 试验材料

3.3 试验设计

3.4 测定指标与方法

4 结果与分析

4.1 土壤改良剂对土壤养分的影响

4.2 土壤改良剂对土壤含水量的影响

4.3 土壤改良剂对土壤容重的影响

4.4 土壤改良剂对土壤紧实度的影响

4.5 土壤改良剂对土壤团粒结构的影响

4.6 土壤改良剂对土壤微生物生物量的影响

4.7 土壤改良剂对土壤酶活性的影响

4.8 土壤改良剂对燕麦株高的影响

4.9 土壤改良剂对燕麦干物质积累的影响

4.10 土壤改良剂对燕麦产量及其构成的影响

4.11 土壤改良剂对燕麦水分利用效率的影响

4.12 土壤性质与作物产量之间的相关性

5 结论与讨论

5.1 土壤改良剂对土壤养分的影响

5.2 土壤改良剂对土壤含水量的影响

5.3 土壤改良剂对土壤容重的影响

5.4 土壤改良剂对土壤紧实度的影响

5.5 土壤改良剂对土壤团粒结构的影响

5.6 土壤改良剂对土壤微生物生物量的影响

5.7 土壤改良剂对土壤酶活性的影响

5.8 土壤改良剂对燕麦株高和干物质积累的影响

5.9 土壤改良剂对燕麦产量及其构成因素的影响

5.10 土壤改良剂对燕麦水分利用效率的影响

5.11 土壤性质与作物产量之间的相关性

6 展望

致谢

参考文献

作 者 简 介