不同化学添加剂对秸秆腐解产物的影响及其应用研究

【摘要】：近年来,随着作物产量的提高,秸秆产量也不断增加,但是秸秆资源利用仍不合理。例如红壤地区,一方面有机物归还和残留少,土壤肥力退化严重,另一方面却存在秸秆资源浪费等现象,使农业生产受到了极大影响,如何解决好以上问题对我国农业资源循环利用和经济可持续发展至关重要。本研究通过布置化学添加剂处理的秸秆腐解试验,筛选合适的添加剂和添加量,并将经添加剂处理的秸秆堆肥进行室内培养、温室盆栽和田间试验,研究其对退化红壤的改良效果,以及对作物生长和产量的影响。以其为红壤地区秸秆资源化利用、红壤肥力提升提供理论参考。 腐解试验显示,添加剂可促进秸秆高效腐熟。花生秸秆腐解试验结果表明：添加5%碱渣处理,腐解产物的速效氮、磷、钾含量较高；添加5%碱渣和1%FeSO4处理,腐解产物的腐殖酸含量较高；添加5%FeSO4处理,腐解产物的胡敏酸、HA/FA和E4/E6指标较高,分别为37.22g/kg、0.62和5.35；但添加1%FeSO4和5%FeS04处理,发芽指数低于80%。水稻秸秆腐解试验结果表明：添加15%碱渣处理,养分含量较高；添加5%碱渣和15%碱渣处理,腐解产物的腐殖酸均达到80g/kg以上,胡敏酸均达到48g/kg以上；唯有添加5%碱渣、3％FeSO4、5%碱渣配合3％FeSO4三种处理的发芽指数超过80%。综合考虑各添加剂处理对上述两种秸秆腐解产物品质和无害化效果的效应,选定添加5%碱渣、3％FeSO4、5%碱渣配合3％FeSO4三种处理进行后续试验。 室内土壤培养试验显示,施用添加剂处理的秸秆堆肥可显著影响红壤理化和生物学性质。花生秸秆堆肥室内培养90d后,土壤pH值和速效氮、磷、钾均为碱渣堆肥无添加剂堆肥不施肥；另外,碱渣堆肥处理的土壤脲酶活性和微生物生物量氮(MBN)始终较不施肥处理高30%和85%以上,转化酶活性比无添加剂堆肥处理高13%,并且显著提高了微生物多样性。水稻秸秆堆肥培养试验结果显示,除碱解氮外,施用添加剂堆肥可有效提高红壤其它养分指标,3％FeSO4堆肥处理对速效磷、速效钾含量增加效果显著；而5%碱渣堆肥处理对土壤酶活、微生物生物量及微生物多样性的作用效果显著。 花生盆栽结果表明,碱渣堆肥配施化肥不仅能改变土壤肥力,还对花生生长有一定影响,而单施化肥容易引起土壤酸化和肥力下降。花生秆堆肥盆栽试验结果表明,5%碱渣堆肥配施化肥不仅减缓红壤酸化,提高土壤酶活性和微生物生物量,同时还明显促进花生苗的生长发育；水稻秆堆肥盆栽试验结果表明,5%碱渣堆肥处理可缓解土壤酸化,提高土壤脲酶活性和微生物生物量,而3%FeSO4堆肥处理的土壤转化酶活性最高,5%碱渣配合3%FeSO4堆肥处理的土壤MBC最大。综合考虑土壤养分和微生物学指标,选择5%碱渣处理的秸秆堆肥进行田间试验。 选择5%碱渣作为添加剂,堆制花生和水稻秸秆堆肥,并配合化肥施用于田间花生小区.结果表明,堆肥配施化肥有效缓解了红壤酸化；以上两种秸秆堆肥对土壤生物学性质的影响不同,花生秸秆堆肥配施化肥对土壤脲酶和MBC的影响较大,而水稻秸秆堆肥配施化肥对土壤转化酶、MBN和微生物群落多样性影响较大；花生秸秆堆肥配施化肥增加了花生百果重,使花生增产88.00kg/ha,而水稻秸秆堆肥配施化肥处理花生产量略有下降；另外,花生秸秆堆肥配施化肥增加了荚果全氮、全磷和养分累积量,提高了花生品质。 综上所述,添加5%碱渣可促进秸秆腐解,提高秸秆堆肥品质。另外,添加5%碱渣堆制的秸秆堆肥可以缓解红壤酸化,提高土壤养分含量以及改善生物学性质,促进花生产量提高和品质提升. 【关键词】：添加剂 秸秆腐解产物 改土效果
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 目录4-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 文献综述11-23
• 1 研究背景11-21
• 1.1 我国秸秆资源利用现状和问题11-13
• 1.2 我国红壤质量现状13
• 1.3 堆肥研究现状13-18
• 1.4 堆肥对土壤的培肥作用18-21
• 1.5 施用堆肥对农作物的增产效果21
• 2 选题依据和研究意义21-22
• 3 研究内容与技术路线22-23
• 3.1 研究内容22
• 3.2 技术路线22-23
• 第二章 不同化学添加剂对秸秆腐解产物特性的影响23-35
• 1 材料与方法23-25
• 1.1 供试材料23
• 1.2 试验设计23-24
• 1.3 分析方法24-25
• 2 结果与分析25-32
• 2.1 不同化学添加剂对花生秸秆腐解产物特性的影响25-28
• 2.2 不同化学添加剂对水稻秸秆腐解产物特性的影响28-32
• 3 讨论32-34
• 4 小结34-35
• 第三章 不同添加剂处理秸秆堆肥对红壤性质的影响35-47
• 1 材料与方法35-37
• 1.1 供试材料35-36
• 1.2 试验设计36-37
• 1.3 分析方法37
• 2 结果与分析37-44
• 2.1 不同添加剂处理的花生秸秆腐解产物(堆肥)对红壤性质的影响37-41
• 2.2 不同添加剂处理的水稻秸秆腐解产物(堆肥)对红壤性质的影响41-44
• 3 讨论44-46
• 4 小结46-47
• 第四章 不同添加剂处理秸秆堆肥对盆栽花生生长的影响47-57
• 1 材料与方法47-48
• 1.1 供试材料47
• 1.2 试验设计47-48
• 1.3 分析方法48
• 2 结果与分析48-54
• 2.1 不同添加剂处理的花生秸秆堆肥对花生生长的影响48-51
• 2.2 不同添加剂处理的水稻秸秆堆肥对花生生长的影响51-54
• 3 讨论54-56
• 4 小结56-57
• 第五章 添加剂秸秆堆肥对田间花生增产效果的影响57-65
• 1 材料与方法57-58
• 1.1 供试材料57-58
• 1.2 试验设计58
• 1.3 分析方法58
• 2 结果与分析58-63
• 3 讨论63-64
• 4 小结64-65
• 第六章 全文总结与展望65-67
• 1 全文总结65-66
• 2 创新点66
• 3 研究不足与展望66-67
• 参考文献67-75
• 致谢75-77
• 附录77

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