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随着社会发展、人口不断增长以及城镇化加快等因素,世界各国土地退化严重,土地日趋贫瘠,土地质量日趋下降,导致土地生产力严重衰退,形势十分严峻。为了寻求这个问题的解决方案,研发实用、有效、低成本的土壤改良剂成为国内外土壤改良领域的重要研究课题之一。秸秆是农作物生产中的主要副产品,其中含有丰富的有机物、氮、磷、钾等微量元素等,具有极大开发与利用的潜力。膨润土具有良好的粘结性、吸附性、阳离子交换性能、催化活性、触变性和悬浮性、保水保肥性等一系列优良理化性质,并含有动植物所需的常量和微量元素,是较好的土壤改良剂。聚丙烯酰胺(PAM)作为土壤改良剂可有效改善土壤结构,使土壤大团聚体数目增加,增大土壤表面粗糙度,降低土壤容重,使土壤总孔隙率和毛管孔隙度上升,进而使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定,使土壤入渗率明显提高,增加土壤含水量。本研究将秸秆、与膨润土、PAM配施成改良材料,通过大田试验,探讨三者协同作用对土壤肥力和作物生长的调控效应,探求其改良与调控作用机理,并得出以下主要结论：(1)改良材料能普遍提高冲积土(普通湿润冲积新成土,Typic Udi-Alluvic Primosols)、灰棕紫泥(普通湿润紫色雏形土,Typic Purpli-Udic Cambosols)和暗紫红泥(石灰紫色湿润雏形土,Calcaric Purpli-Udic Cambosols)的有机物含量。冲积土三个时间点各处理比CK提高了2.54%～19.41%,灰棕紫泥提高了2.66%～21.59%,暗紫红泥提高了2.72%～19.54%,随改良材料中的PAM、膨润土用量的增加,提升其有机物含量的效果就越好。冲积土和灰棕紫泥,有机物含量随着时间呈现出减小的趋势,暗紫红泥的有机物含量随着时间呈现出增加的趋势。(2)施加改良材料能提高冲积土、灰棕紫泥和暗紫红泥的腐殖质含量,三种土壤的腐殖质含量分别较相应的CK提高了4.25%～25.58%、1.80%～21.82%、2.52%～32.06%。随着改良材料中PAM、膨润土用量的增加,土壤腐殖质的含量也增加。从时间上看,冲积土和灰棕紫泥各处理腐殖质含量表现为先下降然后趋于平稳,CK则持续下降。而暗紫红泥三个时间点包括CK在内腐殖质含量为先上升再下降。(3)改良材料能有效改良土壤结构,促进土壤中的小粒级非水稳性团聚体向大粒级团聚。冲积土三个时间点7-1mm的大粒级非水稳性团聚体含量比相应的CK增加了9.74%～73.24%,<0.5mm的小粒级非水稳性团聚体含量比CK减少了5.36%～33.37%,5-1mm粒级团聚体(最具土肥价值的土壤结构体)分形维数减小了2.42%～15.36%；灰棕紫泥三个时间点7-2mm的大粒级非水稳性团聚体含量比相应的CK增加了8.70%～45.02%,<0.5mm的小粒级非水稳性团聚体含量比CK减少了1.16%-32.66%,团聚体分形维数减小了0.93%-17.43%；暗紫红泥三个时间点7-2mm的大粒级非水稳性团聚体含量比相应的CK增加了5.61%-42.07%,<0.5mm的小粒级非水稳性团聚体含量比CK减少了5.30%～33.17%,团聚体分形维数比相应的CK减小了2.45%～24.08%。处理间来看,随着PAM和膨润土用量的增大,大粒级非水稳性团聚体含量呈增大趋势,小粒级的含量则呈减小趋势,团聚体分形维数也随之减小,说明土壤5-1mm粒级(最具土肥价值的土壤结构体)团聚体含量呈明显增加趋势。(4)改良材料能有效降低土壤容重。添加改良材料后,冲积土、灰棕紫泥和暗紫红泥的土壤容重分别比相应CK减小了0.25%～12.97%、0.60%～12.37%、0.02%～10.83%。且随着膨润土用量增大,三种土壤的容重都呈减小趋势。对冲积土而言,施用PAM含量越高,土样容重呈明显减小趋势；而对灰棕紫泥和暗紫红泥而言,PAM含量太大(16.67kg/亩),土壤容重反而变大。冲积土和灰棕紫泥各处理的土壤容重,除CK随时间持续增大以外,其他各处理随时间呈现先减小后增大的趋势：暗紫红泥包括CK在内各处理土壤容重随时间呈持续减小的趋势。(5)添加改良材料后,土壤持水性能比对照显著增大(P<0.05)。冲积土、灰棕紫泥和暗紫红泥在各个时间点的水分含量比相应的CK分别增加了1.26%～29.42%、1.51％/31.44%、1.11％～21.39%。三种土壤各时间点的水分含量都随着膨润土用量增大而增大。对冲积土和灰棕紫泥而言,PAM用量不宜过大,否则反而会导致含水量减小。对暗紫红泥而言,施用PAM量越高,含水量增大得越多。土壤水分含量的时间变化与降雨量一致,降雨量较少时,改良材料对土壤水分的提升效果特别明显。(6)改良材料能够促进作物生长。施加了改良材料以后,三种土壤中种植的油菜到生长后期株高和叶生数都较CK得到一定的提高,油菜籽产量和油菜生物产量也有明显提高。与对应CK比,冲积土、灰棕紫泥和暗紫红泥的油菜生物产量分别增加了41.2～65.3kg/亩、41.2～63.8kg/亩和2.3～26.4kg/亩,增幅为13.27%～21.03%、5.95%～19.36%、0.71%～8.17%;油菜籽产量分别较相应的CK增加了0.74-30.17kg/亩、4.82～41.15kg/亩和4.95～23.68kg/亩,产量增幅为0.62%～25.45%、4.68%～39.96%、4.26%～20.36%。不同处理油菜生物产量和油菜籽产量提高程度均为秸秆+膨润土+PAM>秸秆+膨润土>秸秆。且随着改良材料中膨润土和PAM用量的增加,油菜的生物产量和油菜籽产量呈增加趋势,膨润土用量在110kg/亩时对产量增加效果明显,PAM在16.67kg/亩时对产量影响明显。