【摘要】：白土型水稻土土壤主要分布于江淮區(qū)域波狀平原地區(qū),發(fā)育于下蜀黃土母質(zhì)。因為淋溶作用其土壤表層粘粒和鐵、錳等物質(zhì)大量流失從而致使耕層粘粒含量變少,粉砂含量相對增高。上層土壤脫色呈現(xiàn)淺灰色,質(zhì)地松散,結(jié)構(gòu)性較差,肥力低下。一直以來,廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者不斷采取各種有效措施,如施肥、合理輪作、合理耕作、灌溉水等等來提高土壤肥力,創(chuàng)造滿足農(nóng)作物生長所需的環(huán)境條件來提高低產(chǎn)土壤農(nóng)作物的產(chǎn)量。針對白土型水稻土障礙層特性,其中上層缺乏粘粒、鐵質(zhì)、有機質(zhì)以及其他各種營養(yǎng)元素,而下層富含粘粒、缺乏有機質(zhì),但鐵質(zhì)及其他一部分營著元素并不過于缺乏。因此采取將白土障礙層深耕拌和,同時結(jié)合大力施用有機肥來提升土壤肥力。本文以江蘇省溧陽市南渡鎮(zhèn)"白土改良大田示范試驗核心區(qū)"培肥試驗3年的南方低產(chǎn)白土型水稻土為研究對象,通過施用有機物料,障礙層深翻拌和方式來比較白土改良效果,研究其提高土壤養(yǎng)分和作物產(chǎn)量的可行性,并探究施用有機物料后土壤腐殖物質(zhì)組成,胡敏酸結(jié)構(gòu)特征的變化。且前人研究結(jié)果和白土障礙層特性基礎(chǔ)上,利用礦物和簡單有機物模擬了腐殖質(zhì)的形成過程,探討土壤中不同礦物對有機物腐殖化過程的影響,進(jìn)一步探明腐殖質(zhì)的形成途徑。主要結(jié)果如下:(1)白土型水稻土土壤經(jīng)不同處理培肥三年后,秸稈還田和有機肥施入處理的有機碳、全氮含量明顯高于未施有機物料的對照組。對照水稻實收產(chǎn)量(554 kg/畝)相比,秸稈還田,有機肥施用的水稻實收產(chǎn)量(607 kg/畝,657 kg/畝)有明顯性增高。這些都表明了有機物料的施用增加了有機碳含量,改善土壤理化性質(zhì),增加了白土土壤的養(yǎng)分和肥力狀況,提高了作物產(chǎn)量和品質(zhì)。(2)相比對照組,培肥三年后的秸稈還田和有機肥施入組的土壤胡敏酸的E4/E6比值增加,且秸稈還田有機肥施入對照組。土壤HA的紅外光譜分析顯示出有機物料施入后使得土壤脂族性增強,羧基量減少,芳香度降低。秸稈還田和有機肥施入后相比對照組,土壤HA的[H]/[C]和[0]/[C]比均呈下降的變化趨勢,且HA的氮素含量明顯增加,這顯示有機物料施入后白土土壤腐殖質(zhì)發(fā)生"脫水"的過程。而脫水的原因不一定是碳原子間縮合造成的,可能是氮原子取代引起。我們猜測可能是長期施入的生物質(zhì)中的糖類-胺類物質(zhì)發(fā)生聚合而形成的蛋白黑素類物質(zhì)而造成。同時這也預(yù)示著白土土壤腐殖質(zhì)形成的特征。(3)水鈉錳礦處理的E600值顯著高于對照和針鐵礦,表明水鈉錳礦作用下溶液縮合度顯著增高,芳香度增強。說明水鈉錳礦顯著促進(jìn)了體系的腐殖化過程。從兩種體系中水鈉錳礦反應(yīng)前后紅外光譜看出:920cm~(-1)附近的吸收帶基本消失,950cm~(-1)峰(-COO-二聚物)出現(xiàn)。紅外光譜吸收峰相對強度1610/3380值,950/3380值分別顯著大于初始混合樣品。顯示水鈉錳礦大大促進(jìn)了丙氨酸和香草酸,葡萄糖、丙氨酸和香草酸的縮合,促進(jìn)有機物的腐殖化過程。且電鏡驗證發(fā)現(xiàn)微生物在礦物反應(yīng)體系中參與了有機物氧化分解作用。
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【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S153

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本文編號：2369119