硅轻石对猕猴桃园黏重土壤的改良研究

摘要

硅轻石是日本鸟曲大学利用废弃玻璃和贝壳粉燃烧制成的一种多孔新型土壤改良剂，化学性质稳定，无毒无污染，其优异性能表现在能够提高土壤透气性、改善黏重土壤的理化性质、保水保肥等。本研究的目的就是利用硅轻石以上优良性质改善陕西关中地区猕猴桃园黏重土壤，进而提高其产量以及品质。本实验以不施硅轻石土壤为对照，研究了两种不同粒径的硅轻石P03、P310以不同比例与0~60cm土层的猕猴桃园土壤掺合后对土壤理化性质、根系生长状况、土壤微生物功能多样性及对黏重土壤的改善情况，以及对猕猴桃产量以及品质的影响。主要研究结果如下： （1）施用硅轻石可以提升土壤含水量，处理Ⅴ即土壤掺合10%P03的含水量在0~20cm、20~40cm、40~60cm不同土层，在7至10月猕猴桃生长不同季节分别比对照提高了6.2%、5.7%、5.5%、6.0%；2.3%、2.3%、2.4%、2.4%；3.7%、4.3%、3.8%、2.4%。处理Ⅱ即土壤掺合20%P310在7至10月猕猴桃生长不同季节分别比对照提高5.6%、5.2%、5.3%、6.6%；3.7%、2.5%、2.2%、2.4%；2.3%、2.2%、2.2%、2.4%。且碱解氮、速效钾、速效磷等营养含量也相应地有所提升，尤以处理Ⅴ即土壤掺合10%P03和处理Ⅱ即土壤掺合20%P310两种处理的效果最明显；其中碱解氮分别比对照提升16.9%、14.8%；速效钾分别比对照提升15.7%、15.9%；速效磷分别比对照提升17.3%、18.1%。说明硅轻石保水保肥的效果体现出来。 （2）施用硅轻石还可以抗板结及提升土壤透气性，硅轻石能够降低土壤黏重、提高土壤透气性。处理Ⅴ即土壤掺合10%P03效果最佳，在0~20cm、20~40cm、40~60cm土层土壤黏重比对分别降低了10.2%、16.8%和14.7%；处理Ⅱ即土壤掺合20%P310次之。还可以提升土壤饱和导水率，处理Ⅱ即土壤掺合20%P310、处理Ⅲ即土壤掺合40%P310以及处理Ⅴ即土壤掺合10%P03饱和导水率效果比较显著，分别达到0.048mm/min、0.104mm/min、0.076mm/min，比对照分别提高29.7%、180%、110%。处理Ⅲ即土壤掺合40%P310以及处理Ⅴ即土壤掺合10%P03在离心力作用下土壤收缩变化程度较大，分别比对照高出14.1%、9.2%，因此上述两种处理较其余处理土壤相对疏松、透气性较好。还能够降低粘粒（＜0.002mm）含量，提升透气透水性方面。尤以处理Ⅱ即土壤掺合20%P3100~30cm层、处理V即土壤掺合10%P030~30cm层、处理Ⅵ即土壤掺合20%P030~30cm层最为显著，粘粒（＜0.002mm）含量分别为1.92%、1.8%、1.61%，比对照分别降低了0.88%、1.0%、1.19%，可见硅轻石对改善土壤透气性、降低土壤板结硬度有一定的作用。 （3）还可以改善土壤微生物功能多样性，利用Biolog-ECO微平板方法检测不同处理土壤微生物利用单一碳源的能力为：处理V即土壤掺合10%P03＞处理Ⅱ即土壤掺合20%P310＞其余处理及对照；处理Ⅴ即土壤掺合10%P03和处理Ⅱ即土壤掺合20%P310两种处理的土壤Shannon指数和McIntosh指数稍微高于其它处理（P＜0.05）；同样处理V即土壤掺合10%P03和处理Ⅱ即土壤掺合20%P310两种处理土壤微生物对糖类、氨基酸类以及羧酸类碳源利用率也是最大的。 （4）最后还能够提高猕猴桃产量以及果实品质。处理Ⅱ即土壤掺合20%P310和处理V即土壤掺合10%P03产量提升最为明显，分别比对照提高20.8%、37.9%，且处理V即土壤掺合10%P03的商品率达到93.48%。处理V即土壤掺合10%P03和处理Ⅱ即土壤掺合20%P310两种处理，总糖分别比对照提高3.9%、8.3%，糖酸比分别比对照提高7.7%、9.4%，Vc分别比对照提高0.82%、1.67%。可见合理施用硅轻石有利于提高果实产量，改善果实硬度、总糖、糖酸比、Vc。 （5）相关性分析证明，土壤各养分含量之间存在显著性相关。同时养分含量与微生物功能多样性各指标之间也存在显著性相关。最后养分含量及微生物功能多样性均与猕猴桃产量及品质呈显著相关关系。说明硅轻石可以提升土壤养分含量、改善土壤微生物环境，进而进一步提升猕猴桃产量、商品率及品质，且呈显著相关关系。 可以看出，处理Ⅱ即土壤掺合20%P310和处理Ⅴ即土壤掺合10%P03能明显的改善土壤理化性质、增强黏重土壤透气性，能显著改善微生物学群落特性，提高猕猴桃产量和品质。这为黏重土质改良和猕猴桃产量提高提供了新的途径和手段。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1 国内土壤改良现状

1.2.2 国外土壤改良现状

1.2.3 本研究采用的改良技术及改良剂

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

第二章 材料方法

2.1 研究区概况

2.2实验材料

2.3实验设计

2.3.1实验布置图

2.3.2硅轻石施入方法

2.4 样品处理及测定方法

第三章 不同处理土壤理化性质及特性分析

3.1土壤理化性质分析

3.1.各处理不同土层含水量

3.1.2各处理碱解氮含量

3.1.3各处理不同土层速效磷含量

3.1.4各处理不同土层速效钾含量变化

3.2 土壤物理特性分析

3.2.1 不同处理对土壤黏重的影响

3.2.2猕猴桃园土壤容重分析

3.2.3猕猴桃园土壤饱和导水率分析

3.2.4猕猴桃园土壤水分特征曲线分析

3.2.5猕猴桃园土壤有效收缩度分析

3.2.6猕猴桃园土壤不同剖面粒径分析

3.3 讨论

第四章 不同处理土壤微生物功能多样性及产量品质分析

4.1 土壤微生物功能多样性分析

4.1.1 不同处理对土壤微生物种群功能多样性比较

4.1.2 不同处理土壤微生物群落代谢多样性指数分析

4.1.3 不同处理土壤微生物对碳源的利用

4.2.1 不同处理对猕猴桃产量及商品率的影响

4.2.2 不同处理对猕猴桃硬度及可溶性固形物的影响

4.2.3 不同处理对猕猴桃品质的影响

4.3 土壤微生物功能多样性与土壤理化性质相关性分析

4.4土壤理化性质及土壤微生物功能多样性与产量、品质相关性分析

4.5 讨论

第五章 结论

参考文献

致谢

个人简历