發(fā)布時間：2020-06-08 18:45

【摘要】：本研究基于黃土高原新造耕地農(nóng)田土壤的保水保肥需求,開展了施用改性纖維素對黃土高原農(nóng)田土壤及作物的影響研究。試驗材料采用五種改性纖維素,分別為CMC-NH_4-Ⅰ、CMC-NH_4-Ⅱ、CMC-Na、CMC-K-Ⅰ和CMC-K-Ⅱ。采用實驗室與田間試驗方法,開展了材料特性、土壤養(yǎng)分、土壤水分與作物產(chǎn)量研究。室內(nèi)實驗探究了改性纖維素的吸水倍率、土壤體積膨脹率及對溶液離子吸附能力;水培小麥實驗試驗探究改性纖維素對幼苗生長、SPAD值、生物量影響;盆栽實驗設(shè)置了0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和3.0%六個濃度梯度探究了改性纖維素對小麥苗期以及對土壤水分、養(yǎng)分的影響。大田試驗設(shè)置了0.0%、0.1%、0.5%、1.0%和2.0%五個梯度探究了五種改性纖維素對土壤水分、電導(dǎo)率、養(yǎng)分及作物產(chǎn)量的影響。全部試驗設(shè)置3次重復(fù)。田間試驗位于陜西省延安市安塞區(qū)南溝村(N36o52'28.10",E109o13'36.06")。研究取得的主要結(jié)果如下:不同改性纖維素的吸水力有很大差異。CMC-K-Ⅱ吸水量最高,吸水倍率為133.92 g/g,顯著高于其它種改性纖維素,CMC-Na吸水倍率顯著低于其它四種改性纖維素,吸水倍率為48.67 g/g。土壤施用纖維素能夠使土體膨脹,施用1.0%CMC-K-Ⅱ的土壤體積膨脹率最高能夠達(dá)到40.5%,改性纖維素加入溶液中,對水體離子具有吸附作用,隨著溶液濃度的增大,吸附量呈增加趨勢。不同改性纖維素的土壤保水效果具有較大差異。改性纖維素吸附能夠在水培條件下固持更多的水分減少蒸發(fā),促進小麥幼苗生長;在小麥盆栽試驗情況下,施用改性纖維素處理的土壤水分含量始終高于對照,隨著纖維素濃度升高土壤含水量呈增加趨勢,盆栽試驗結(jié)束時施加3%CMC-Na土壤含水量最高為13.76%。改性纖維素在田間試驗條件下,能夠提高土壤含水量,在谷子整個生育期施用改性纖維素處理土壤體積含水量高于對照,田間試驗結(jié)束后,施用CMC-NH_4-Ⅰ和CMC-NH_4-Ⅱ處理顯著提高土壤質(zhì)量含水量,CMC-NH_4-Ⅰ和CMC-NH_4-Ⅱ與土壤含水量具有顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.69和0.66)。不同改性纖維素的土壤養(yǎng)分效果具有較大差異。在盆栽試驗條件下,施用CMC-NH_4能夠顯著提高土壤堿解氮含量,施用CMC-K能夠顯著土壤有效鉀含量,且均隨改性纖維素施用量增加,對應(yīng)土壤養(yǎng)分含量隨之增加。在田間施用條件下,改性纖維素對土壤全氮、全磷和全鉀含量無顯著性影響;施用CMC-NH_4能夠顯著提高土壤硝態(tài)氮含量,施用CMC-K能夠顯著提高土壤速效鉀含量;施用CMC-NH_4能夠顯著提高土壤速效磷含量。不同改性纖維材料對農(nóng)作物生長及產(chǎn)量有一定影響。在水培試驗中能夠提高其地上部干物質(zhì)量,在盆栽試驗中施用改性纖維素能夠提高小麥生物質(zhì)量,在大田試驗中,施用改性纖維素對提高谷子產(chǎn)量有一定貢獻(xiàn),0.1%CMC-NH_4-Ⅰ和0.1%CMC-NH_4-Ⅱ處理能夠顯著提高谷子產(chǎn)量;施用CMC-Na對谷子產(chǎn)量提高沒有顯著性影響;施用不同濃度CMC-K-Ⅱ均能夠提高谷子產(chǎn)量,隨著濃度提高谷子產(chǎn)量呈現(xiàn)增加趨勢。田間試驗結(jié)果表明,改性纖維素的施用濃度為0.1%(100kg/hm~2)時,對谷子就有了增產(chǎn)效應(yīng),尤其是CMC-K,以此作為大田應(yīng)用推薦的適宜施用濃度;還未看到1.5%施用濃度對土壤的負(fù)面影響。改性纖維素的大田應(yīng)用沒有發(fā)現(xiàn)土壤pH升高問題。
【圖文】：

改性纖維素實物Fig2.1Modifiedcellulosephysicalmap

圖 3.1 改性纖維素吸水倍率Fig3.1 Modified cellulose water absorption ratio加入水后 10min 拍攝，其中 1 為對照，2-6 施加濃度濃度逐漸升高的 CMC-Na，，17-21 為施加濃度不斷升，加水 10 min 后不同改性纖維素與土壤混合后吸水
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S158.3

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本文編號：2703485