發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 09:31

　　 秸稈還田作為耕地土壤培肥的主要途徑,不僅可以提高土壤肥力,還能夠改善土壤結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)采用尼龍網(wǎng)袋法進(jìn)行秸稈還田的原位模擬實(shí)驗(yàn),比較不同秸稈還田量在不同深度下還田兩年對(duì)土壤微團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性、微團(tuán)聚體有機(jī)碳含量和腐殖質(zhì)組成的影響,試驗(yàn)設(shè)置秸稈還田量R0(0%)、R1(0.44%)、R2(0.88%)、R3(1.32%)和0-15,15-30,30-45cm三個(gè)不同還田深度交叉處理。膠體動(dòng)電電位的變化反映土壤膠粒之間的凝聚與分散,從而影響土壤良好結(jié)構(gòu)的形成。為了測(cè)定土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體的穩(wěn)定性,本文研究了土壤表面可變電荷量隨pH的變化,并以提取出的2μm黏粒為研究對(duì)象,加入不同離子種類(lèi)(Na~+,K~+,NH_4~+,Ca~(2+),Fe~(3+),Al~(3+))及不同離子濃度(10~(-3),10~(-4),10~(-5)M)的電解質(zhì)溶液,測(cè)定膠粒動(dòng)電電位與pH的變化關(guān)系。移除膠粒中的有機(jī)質(zhì)或者加入1.32%秸稈時(shí),測(cè)定膠粒中的有機(jī)質(zhì)含量對(duì)膠體動(dòng)電電位的影響。(1)0.25-0.02mm的微團(tuán)聚體為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),秸稈還田使各土層0.25-0.02mm和0.25mm的團(tuán)聚體含量增加,而0.02-0.002和0.002mm的微團(tuán)聚體含量減少,且三個(gè)粒級(jí)含量的變化幅度均在S1層最大。不同秸稈量處理下不同土層,不同粒級(jí)的微團(tuán)聚體的平均重量直徑(MWD)和幾何平均直徑(GWD)較無(wú)秸稈還田均有所增加,但顯著性差異分析表明增加不顯著。同時(shí),施用不同量的秸稈增加了不同土層不同粒級(jí)的微團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量,其中胡敏酸、富里酸和胡敏素的含量也相應(yīng)增加。(2)在不同的土層中,土壤可變電荷量均隨pH的增加而增大,解釋了本文中對(duì)于所有的動(dòng)電電位測(cè)試,動(dòng)電電位的絕對(duì)值均隨pH的增大而增加。與一價(jià)離子相比(Na~+,K~+,NH_4~+),二價(jià)(Ca~(2+))或三價(jià)離子(Fe~(3+),Al~(3+))離子更容易進(jìn)入雙電層,使雙電層厚度減小,膠粒動(dòng)電電位的絕對(duì)值降低,膠粒之間趨于凝聚,促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。過(guò)量施用化肥時(shí),易形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的二價(jià)或三價(jià)離子會(huì)被單價(jià)鹽離子取代,膠體顆粒趨于分散,破壞土壤結(jié)構(gòu)。同時(shí),對(duì)于不同濃度的NaCl溶液,膠體動(dòng)電電位絕對(duì)值隨離子濃度增加而減小,膠粒之間趨于凝聚。由于有機(jī)質(zhì)帶有大量的可變負(fù)電荷,去除有機(jī)質(zhì)使膠體動(dòng)電電位的絕對(duì)值明顯降低。而相比無(wú)秸稈還田,添加1.32%秸稈后土壤膠粒的有機(jī)質(zhì)碳含量增加,其動(dòng)電電位絕對(duì)值降低,即膠粒的擴(kuò)散層厚度減小,膠粒之間趨于凝聚,有利于改善土壤結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S152
【部分圖文】：

圖 3.2 15-30cm 土層各粒級(jí)團(tuán)聚體含量Figure 3.2 Content of different size aggregates in layer of 15-30cm

12圖 3.3 30-45cm 土層各粒級(jí)團(tuán)聚體含量Figure 3.3 Content of different size aggregates in layer of 30-45cm注：小寫(xiě)字母表示同一土層相同粒級(jí)不同秸稈還田量的顯著性差異分析，下同。

平均重量直徑（MWD）和幾何平均直徑（GWD）作為判斷土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定重要指標(biāo)，兩者的值越大就表示土壤團(tuán)聚體的團(tuán)聚程度越高，穩(wěn)定性和抗侵力越強(qiáng)[86-88]。由圖 3.4 和 3.5 可看出秸稈還田量在不同土層內(nèi)對(duì)土壤微團(tuán)聚定性的影響.添加秸稈后，各土層的平均重量直徑均有所增加，但差異不顯在 S1 土層內(nèi)，R1，R2，R3 較 R0 處理，平均重量直徑分別增加了 5.22%，9 %，15.29%，在 S2 土層，MWD 分別增加了 2.22%，8.86%，16.9%， S3 MWD 則分別增加 2.95%，8.58%，12.06%。與 R0 相比，添加玉米秸稈后，S2、S3 土層的微團(tuán)聚體幾何平均直徑增加的最大值分別為 0.92%，1.82%，，但無(wú)顯著差異。由此表明，添加玉米秸稈后會(huì)改變土壤微團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，改變并不顯著。土壤結(jié)構(gòu)分布可以用分形維數(shù)來(lái)描述，它描述了土壤顆粒的及分布，其值越高，表明土壤質(zhì)地越黏重，通透性越差[89]。由圖 3.6 可以看在三個(gè)不同的土層中，土壤團(tuán)聚體的分形維數(shù)基本不變，差異性不顯著,但高量秸稈（R3）時(shí)，分形維數(shù)的數(shù)值略微下降，即在三個(gè)不同的土層內(nèi)， 1.32%的秸稈，分散維數(shù)分別降低了 3.11%，1.59%，1.05%。
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本文編號(hào)：2880577