秸秆改良材料对沙质土壤结构和水分特征的影响

【摘要】： 随着人口不断增长、工农业日益发展以及城镇化加快,世界各国土地退化严重,土地沙化速度加快,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,耕地不断减少。我国是世界上受沙化危害最严重的国家之一,沙化面积大、分布广,加剧生态环境恶化,已严重影响我国工农业和社会经济的发展,威胁民族生存与发展空间,造成了严重经济损失；虽然近年来世界各国加大对退化土地的治理改良力度,并取得一定成效,但土地退化依然严重。因此,加强沙化土地治理,改良沙化土壤,防止土地退化,保护土地环境,形势迫在眉睫。 近年来,各种土壤改良剂相继问世,并为改良沙化土壤取得很好成效。但土壤改良剂大多属于化学产品,成本较高,而且极易产生化学二次污染。为进一步研究退化土壤改良对策,并充分利用可再生资源、尽可能减少二次污染,本研究将不同作物秸秆预处理产物与膨润土、PAM配施成秸秆改良材料,通过土培试验,探讨三者协同作用对沙质土壤结构(团粒结构和容重)和水分特征(饱和含水量、田间持水量和饱和导水率)的改良与调控效应,揭示其改良与调控作用机理,并得出以下主要结论： 1、秸秆改良材料能有效改良沙质土壤团粒结构。随改良材料用量(或PAM含量)的增大和土培时间的增长,土壤大粒级颗粒含量呈增大趋势,小粒级含量则呈减小趋势,但单位改良材料用量对提高土壤大粒级含量的效果随改良材料用量增加而下降。施用用量越大或PAM含量越高(小于2%时),土样1-5mm粒级(最具土肥价值的土壤结构体)含量呈明显增加趋势；而PAM含量太大(为3%时),土样1-5mm粒级含量反而减小；随土培时间的增长,土样1-5mm粒级含量先增大后减小,土培60d时土样1-5mm粒级含量最大。当秸秆改良材料用量为10g、PAM含量为2%(处理10.2)土培60d时土样1-5mm粒级含量最大,土壤结构改良效果最佳。3种秸秆改良材料中,麦秆改良材料对土样1-5mm粒级的改良效果最佳,玉米秆改良材料次之。 2、秸秆改良材料能有效降低沙质土壤容重。添加秸秆改良材料后,土壤容重比对照明显减小；施用用量越大或施用PAM含量越高(小于2%时),土样容重呈明显减小趋势；PAM含量太大(为3%时),土壤容重反而变大。随土培时间的增长,土样容重先减小后增加,土培60d时容重最小。当秸秆改良材料用量为10g、PAM含量为2%(处理10.2)土培60d时土样容重最小,土壤结构改良效果最佳。3种秸秆改良材料中,麦秆改良材料对土样容重的改良效果最佳,玉米秆改良材料次之。 3、秸秆改良材料能有效改良沙质土壤持水性能(饱和含水量、田间持水量和饱和导水率)。添加秸秆改良材料后,土壤持水性能比对照明显增大；施用用量越大或施用PAM含量越高(小于2%时),土样持水性能呈明显增大趋势；而PAM含量太大(为3%时),土壤持水性能反而减小。持水性能随土培时间的增大先增大后减小,土培60d时达到最大值,而对照土样持水性能随土培时间增大呈略减趋势(饱和导水率呈略增趋势),但减幅(增幅)很不明显。当秸秆改良材料用量为10g、PAM含量为2%(处理10.2)土培60d时土样持水性能最大,改良效果最佳。3种秸秆改良材料中,麦秆改良材料对土样持水性能的改良效果最佳,玉米秆改良材料次之。 4、施加秸秆改良材料后,沙质土壤持水性能(饱和含水量、田间持水量和饱和导水率)的变化规律与其1-5mm粒级含量的变化规律基本一致,与容重的变化规律呈相反关系,可见,改良土壤结构(团粒结构、容重)是秸秆改良材料改良土壤水分特征(饱和含水量、田间持水量和饱和导水率)的基础,土壤结构转好,则土壤水分特征随之得以改善。 【关键词】：秸秆 改良材料 土壤结构 水分特征
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S156.2
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-13
• 第1章 文献综述13-20
• 1.1 秸秆的理化性质及其在农业生产中的应用研究13-17
• 1.1.1 秸秆的理化性质14
• 1.1.2 秸秆在农业生产中的应用研究14-17
• 1.2 膨润土的理化性质及其在农业生产中的应用研究17-18
• 1.2.1 膨润土的理化性质17
• 1.2.2 膨润土在农业生产中的应用研究17-18
• 1.3 PAM的理化性质及其在农业生产中的应用研究18-20
• 1.3.1 PAM的理化性质18
• 1.3.2 PAM在农业生产中的应用研究18-20
• 第2章 引言20-23
• 2.1 立题背景及意义20-21
• 2.2 研究内容21-22
• 2.3 技术路线22-23
• 第3章 材料与方法23-25
• 3.1 试验材料23
• 3.1.1 供试秸秆23
• 3.1.2 供试膨润土、PAM23
• 3.1.3 供试土壤23
• 3.2 试验设计23
• 3.3 测定方法23-25
• 第4章 秸秆改良材料对沙质土壤结构的影响25-43
• 4.1 玉米秆改良材料对沙质土壤结构的影响25-30
• 4.1.1 玉米秆改良材料对沙质土壤团粒结构的影响25-29
• 4.1.2 玉米秆改良材料对沙质土壤容重的影响29-30
• 4.2 麦秆改良材料对沙质土壤结构的影响30-34
• 4.2.1 麦秆改良材料对沙质土壤团粒结构的影响30-33
• 4.2.2 麦秆改良材料对沙质土壤容重的影响33-34
• 4.3 稻秆改良材料对沙质土壤结构的影响34-38
• 4.3.1 稻秆改良材料对沙质土壤团粒结构的影响34-37
• 4.3.2 稻秆改良材料对沙质土壤容重的影响37-38
• 4.4 不同秸秆改良材料对沙质土壤结构的影响38-40
• 4.4.1 不同秸秆改良材料对沙质土壤团粒结构的影响38-39
• 4.4.2 不同秸秆改良材料对沙质土壤容重的影响39-40
• 4.5 秸秆改良材料对土壤结构的改良机理分析40-41
• 4.6 小结41-43
• 第5章 秸秆改良材料对沙质土壤水分特征的影响43-60
• 5.1 玉米秆改良材料对沙质土壤水分特征的影响43-49
• 5.1.1 玉米秆改良材料对沙质土壤饱和含水量的影响43-45
• 5.1.2 玉米秆改良材料对沙质土壤田间持水量的影响45-47
• 5.1.3 玉米秆改良材料对沙质土壤饱和导水率的影响47-49
• 5.2 麦秆改良材料对沙质土壤水分特征的影响49-52
• 5.2.1 麦秆改良材料对沙质土壤饱和含水量的影响49-50
• 5.2.2 麦秆改良材料对沙质土壤田间持水量的影响50-51
• 5.2.3 麦秆改良材料对沙质土壤饱和导水率的影响51-52
• 5.3 稻秆改良材料对沙质土壤水分特征的影响52-56
• 5.3.1 稻秆改良材料对沙质土壤饱和含水量的影响52-53
• 5.3.2 稻秆改良材料对沙质土壤田间持水量的影响53-54
• 5.3.3 稻秆改良材料对沙质土壤饱和导水率的影响54-56
• 5.4 不同秸秆改良材料对沙质土壤水分特征的影响56-58
• 5.4.1 不同秸秆改良材料对沙质土壤饱和含水量的影响56-57
• 5.4.2 不同秸秆改良材料对沙质土壤田间持水量的影响57
• 5.4.3 不同秸秆改良材料对沙质土壤饱和导水率的影响57-58
• 5.5 小结58-60
• 第6章 结论与建议60-62
• 6.1 结论60-61
• 6.2 建议61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 发表论文及参加课题67

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