土壤扩蓄增容肥对土壤水分、养分及作物产量的影响

摘要

本研究利用有机页岩、油渣和无机化肥研制的有机无机复合型土壤扩蓄增容肥，通过田间试验分析比较了扩蓄增容肥的不同施用量、扩蓄增容材料和传统施肥（无机化肥）对作物产量和水分利用效率、土壤有机质含量及0-160cm土层水分和无机氮分布的影响。主要研究成果如下:
　　(1)在小麦和玉米季，施肥处理都能显著提高土壤表层的土壤含水量，添加扩蓄增容材料对于土壤含水量的提升有促进作用;施肥能显著提升0-100cm土层含水量，降低100-160cm土层含水量，有效的减少上层土壤水分向深层土壤的流失，给作物提供了适宜的水土环境，其中添加扩蓄增容材料对于0-160cm土层含水量的提升有显著促进作用。通过小麦玉米全生育期0-160cm土壤贮水量的分析得出，小麦土壤水库表现为“水分支出”，玉米土壤水库表现为“水分收入”，施肥能提升土壤水库的贮水量，其中添加扩蓄增容材料对于土壤水库贮水量的提升有增强的作用。
　　(2)土壤NO3--N含量受施氮量的影响很大，施氮量越高，土壤NO3--N的含量也越高，扩蓄增容材料对于NO3--N含量的提升有促进作用。施氮量低于154.7kg/hm2的处理基本上能控制表层土壤NO3--N向深层土壤的淋失，明显降低土壤NO3--N向地下水淋失的风险。施氮量对作物在0-100cm土层的土壤NO3--N累积有很大的影响，施氮量越高，土壤累积的NO3--N越多，其中扩蓄增容材料对于高氮水平的土壤NO3--N累积影响较大;在100-160cm土层，施氮量越高，NO3--N累积越多。施肥处理对土壤NH4+-N含量及累积量没有明显影响。施肥能够降低土壤pH值，扩蓄增容肥对于延缓土壤酸化有帮助。单施无机肥的处理和有机无机肥配施的扩蓄增容肥处理都能提升土壤有机质的含量，其中扩蓄增容肥处理对于土壤有机质的提升作用更加显著，不施肥单加扩蓄增容材料对于土壤有机质的影响很小。
　　(3)传统施肥和扩蓄增容肥处理对于作物籽粒产量、秸秆产量、地上部生物量的增产效果显著，其中扩蓄增容肥3(1125.0kg/hm2)对小麦增产效果最好，扩蓄增容肥2(937.5kg/hm2)对玉米增产效果最好。在一定施肥范围内，随着扩蓄增容肥施用量的提升，作物籽粒产量、秸秆产量、地上部生物量也随之增大。施肥能够提高作物的水分利用效率，单施扩蓄增容材料或无机肥都没有扩蓄增容肥处理的提升效果好，小麦季扩蓄增容肥3的水分利用效率最高，玉米季扩蓄增容肥2的水分利用效率最高。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 研究背景

1．1．1 耕地面积减少，粮食安全问题凸显

1．1．2 水资源短缺及农业用水效率低下

1．1．3 肥料施用不合理及其利用率低下

1．1．4 土壤改良剂的应用

1．2 国内外研究概况

1．2．1 土壤改良剂的历史和发展趋势

1．2．2 土壤改良剂的种类

1．2．3 土壤改良剂对土壤肥力各因素的影响

1．2．4 土壤改良剂新品-土壤扩蓄增容肥

1．3 研究目的和意义

1．4 研究内容

1．4．1 扩蓄增容肥对土壤水分影响

1．4．2 扩蓄增容肥对土壤养分的影响

1．4．3 扩蓄增容肥对作物产量及水分利用效率的影响

1．5 本试验拟解决的问题

1．6 技术路线图

第二章 材料与方法

2．1 研究区概况及试验材料

2．2 试验设计

2．3 样品采集及测定

2．3．1 土壤和植株样品采集

2．3．2 测定项目及测定方法

2．4 统计分析

第三章 扩蓄增容肥对农田土壤水分的影响

3．1 扩蓄增容肥对大田冬小麦土壤水分的影响

3．1．1 冬小麦表层土壤水分的动态变化

3．1．2 不同施肥处理土壤剖面水分的垂直分布变化

3．1．3 冬小麦土壤贮水量的动态变化

3．2 扩蓄增容肥对大田夏玉米土壤水分的影响

3．2．1 夏玉米表层土壤水分的动态变化

3．2．2 不同施肥处理土壤剖面水分的垂直分布变化

3．2．3 夏玉米土壤贮水量的动态变化

3．3 小结

第四章 扩蓄增容肥对土壤养分的影响

4．1 扩蓄增容肥对土壤剖面硝态氮的影响

4．1．1 小麦收获后土壤硝态氮分布

4．1．2 小麦收获后土壤硝态氮累积

4．1．3 玉米收获后土壤硝态氮分布

4．1．4 玉米收获后土壤硝态氮累积

4．2 扩蓄增容肥对土壤剖面铵态氮的影响

4．2．1 小麦收获后土壤铵态氮分布

4．2．2 小麦收获后土壤铵态氮累积

4．2．3 玉米收获后土壤铵态氮分布

4．2．4 玉米收获后土壤铵态氮累积

4．3 扩蓄增容肥对小麦玉米土壤有机质含量的影响

4．4 土壤扩蓄增容肥对土壤pH影响

4．5 小结

第五章 扩蓄增容肥对作物产量及WUE的影响

5．1 扩蓄增容肥对冬小麦产量的影响

5．1．1 扩蓄增容肥对冬小麦籽粒产量的影响

5．1．2 扩蓄增容肥对冬小麦秸秆产量的影响

5．1．3 扩蓄增容肥对冬小麦生物量及千粒重的影响

5．2 扩蓄增容肥对夏玉米产量的影响

5．2．1 扩蓄增容肥对夏玉米籽粒产量的影响

5．2．2 扩蓄增容肥对夏玉米秸秆产量的影响

5．2．3 扩蓄增容肥对夏玉米生物量和百粒重的影响

5．3 扩蓄增容肥对冬小麦夏玉米WUE的影响

5．3．1 扩蓄增容肥对冬小麦WUE的影响

5．3．2 扩蓄增容肥对夏玉米WUE的影响

5．4 小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介