秸秆型改良剂对黄泛冲积区贫瘠土壤改良效果的研究

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针对黄河故道粮食主产区(滨海县)典型的贫瘠土壤(有机质含量低、土壤结构差),本研究应用正交试验,以作物秸秆与尿素、泥炭、生物有机肥、黄腐酸、聚丙烯酰胺(PAM)和促腐剂等为主要原料复合而成的秸秆型土壤改良剂,研究各种配比的最优处理,并在黄河故道粮食主产区黄泛冲积贫瘠土壤上设置小区试验,研究秸秆型土壤改良剂对土壤改良的效果。其主要研究结果如下:
  1)通过进行秸秆材料与尿素、泥炭、生物有机肥、黄腐酸、聚丙烯酰胺和促腐剂配比的正交小麦盆栽试验,分析了作物生长以及土壤养分含量的变化,筛选出秸秆型土壤改良剂的最佳配比。试验结果显示:与其它组相比,配方4(秸秆41.38g·kg-1+有机肥4.78g·kg-1+PAM1.03g·kg-1+石膏4.25g·kg-1+腐熟剂0.18g·kg-1+尿素0.32g·kg-1+黄腐酸31.03g·kg-1)和配方7(秸秆41.38g·kg-1+有机肥2.39g·kg-1+PAM3.1g·kg-1+石膏8.49g·kg-1+腐熟剂0.18g·kg-1+尿素0.32g·kg-1+黄腐酸10.34g·kg-1)是秸秆型土壤改良剂的较佳配比;在小麦收获时,配方4和配方7与对照组相比,土壤容重分别降低了13.7%和14.5%;土壤有机质分别提高了11%和25.6%;大团聚体(>0.25mm)含量分别增加了22.18%和24.04%;小麦产量分别提高了14.86%和15.17%。因此,配方4和配方7土壤改良剂配比可有效改善土壤性状,并提高作物产量。
  2)在黄河故道粮食主产区(滨海县)典型的沙质贫瘠土壤玉米-小麦旱作体系下,设置玉米小区试验,研究秸秆型土壤改良剂对土壤的改良效果。以未施用土壤改良剂为对照组,小区施用不同配比的秸秆型土壤改良剂并进行对比研究。小区试验结果如下:处理3(秸秆3001.5kg·hm-2+黄腐酸90.0kg·hm-2+泥炭4002.0kg·hm-2+有机肥6003.0kg·hm-2+PAM19.5kg·hm-2+尿素19.5kg·hm-2+腐熟剂10005.0kg·hm-2)和处理6(秸秆3001.5kghm-2+黄腐酸135.0kg·hm-2+泥炭4002.0kg·hm-2+有机肥6003.0kg·hm-2+PAM19.5kg·hm-2+尿素19.5kg·hm-2+腐熟剂10005.0kg·hm-2)是土壤改良剂的较佳配比。在玉米收获时,处理3和处理6与对照组比较,土壤田间持水量增加了5.21%和5.46%;有机质含量分别是9.88g·kg-1和9.94g·kg-1,比对照组分别增加了11.03%和11.57%;全氮含量比对照组土壤全氮含量分别增加了25.27%和25.68%;土壤全磷含量分别增加了18.52%和17.58%;土壤粒级水稳定性团聚体百分含量中,大团聚体含量分别增加了5.54%和4.67%;土壤碱性磷酸酶和土壤脲酶含量分别增加了28.86%,29.00%和13.59%,14.56%;作物产量分别是5936kg·hm-2和6014kg·hm-2,对照组作物产量是4572kg·hm-2,玉米产量分别提高了23%和31%。因此,处理3和处理6配比的秸秆型改良剂可有效促进土壤微生物的生长活动,提高土壤肥力。
  综上所述,所研发的配方3和6秸秆型土壤改良剂可以改善黄泛冲积区贫瘠土壤理化性质,提高酶的活性,提高土壤肥力,从而达到增加作物产量的效果。
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