發(fā)布時(shí)間：2020-07-16 10:11

【摘要】：在干旱和半干旱地區(qū),由于土壤保水保肥能力較差,土壤管理方式不合理造成的土壤退化已成為制約旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要因素,如何實(shí)現(xiàn)有限水資源的高效利用、土壤退化的控制和作物增產(chǎn)增收成為旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。本研究以聚丙烯酸鉀(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和腐殖酸(HA)為土壤改良劑,通過(guò)連續(xù)3年的田間試驗(yàn),研究了土壤改良劑單施和配施對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和土壤退化的改良效果。通過(guò)研究土壤改良劑對(duì)土壤物理性狀、化學(xué)性質(zhì)和微生物學(xué)特性的影響,揭示其對(duì)土壤蓄水保墑保肥能力的影響機(jī)制；明確土壤改良劑對(duì)馬鈴薯形態(tài)指標(biāo)、光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,揭示其對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的促進(jìn)作用；研究土壤改良劑對(duì)馬鈴薯水分利用效率和經(jīng)濟(jì)效益的影響,分析其對(duì)區(qū)域旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響,為旱作馬鈴薯增產(chǎn)增收提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。通過(guò)土壤改良劑對(duì)作物生長(zhǎng)和土壤質(zhì)量作用機(jī)制的研究,篩選出適宜的土壤管理措施,有利于提高馬鈴薯產(chǎn)量和土壤質(zhì)量,對(duì)旱作區(qū)合理利用水資源和控制土壤退化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.土壤改良劑顯著地(P0.05)影響馬鈴薯的形態(tài)指標(biāo)和光合特性指標(biāo)。在土壤改良劑的作用下,馬鈴薯株高、莖粗、葉面積、地上部分干物質(zhì)量和地下部分干物質(zhì)量分別提高了0.49%-36.90%、2.59%-21.12%、1.85%-37.57%、4.65%-54.00%和0.21%-83.07%,馬鈴薯生育前期的根冠比降低了0.85%-29.44%,馬鈴薯生育后期的根冠比增加了2.32%-32.56%；葉綠素SPAD值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率分別提高了1.37%-16.96%、5.11%45.94%、2.43%-90.63%和2.03%-22.60%；胞間CO2濃度降低了1.98%-19.54%。2.土壤改良劑顯著地(P0.05)改善土壤的物理性狀、化學(xué)性質(zhì)和微生物學(xué)特性,改善土壤的蓄水保墑保肥的性能。在土壤改良劑的作用下,0-40 cm土壤含水量提高了2.23%-20.44%；0.25mm土壤團(tuán)聚體的比例降低了6.94%-37.22%,2.0mm土壤團(tuán)聚體增加了9.53%-32.43%,0.25-2mm土壤團(tuán)聚體比例影響效果不顯著(P0.05)；土壤緊實(shí)度降低了0.90%-39.68%；土壤的田間持水量增加了0.68%-17.73%,0-40 cm土壤貯水水量也得到一定程度的提升。土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量和有效鉀含量分別提高了1.03%-11.20%、0.82%-13.99%、1.24%-16.61%和4.50%-22.20%；微生物量碳、氮和磷分別增加了2.52%-27.29%、2.42%-28.09%和3.48%-31.58%,土壤。3.土壤改良劑顯著地(P0.05)影響了馬鈴薯產(chǎn)量和塊莖品質(zhì),提升了馬鈴薯的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)價(jià)值,有利于早作馬鈴薯的增產(chǎn)增收。土壤改良劑優(yōu)化了馬鈴薯塊莖的構(gòu)成結(jié)構(gòu),增加了150 g的塊莖比例1.72-16.56個(gè)百分點(diǎn),降低了75 g的塊莖比例2.98-18.36個(gè)百分點(diǎn)；增加了馬鈴薯鮮塊莖產(chǎn)量4.24%-32.89%,對(duì)馬鈴薯同年際內(nèi)的塊莖品質(zhì)各指標(biāo)作用效果不顯著(P0.05)。土壤改良劑增加了馬鈴薯的水分利用效率4.13%-38.06%,部分處理能持續(xù)增加馬鈴薯的經(jīng)濟(jì)效益,每公頃最多增收4947.1元。旱作條件下,土壤改良劑有利于有限水資源的高效利用,一定程度地改良土壤的性能,有利于干旱與半干旱區(qū)旱作農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。4.從不同年份和生育時(shí)期土壤改良劑對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響可知,其作用效果受到天氣條件和馬鈴薯生長(zhǎng)旺盛程度的共同影響。當(dāng)干旱程度增加時(shí),土壤改良劑作用效果呈加強(qiáng)；當(dāng)馬鈴薯生長(zhǎng)旺盛時(shí),土壤改良劑的作用效果也得到一定程度的增加。土壤改良劑對(duì)土壤物理性狀、化學(xué)性質(zhì)和微生物學(xué)特性的影響表現(xiàn)為：隨著施用年限的增加,作用效果也呈加強(qiáng)趨勢(shì)；隨馬鈴薯生育時(shí)期推進(jìn),作用效果呈先增加后下降趨勢(shì)：隨著土層深度的增加,作用效果呈下降趨勢(shì)。5.土壤改良劑單施與配施處理均有效影響馬鈴薯的生長(zhǎng)和土壤質(zhì)量。在單施處理中,腐殖酸對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改良效果優(yōu)于聚丙烯酸鉀和聚丙烯酰胺；在改善土壤水分狀況效果中,聚丙烯酰胺的作用效果最好,腐殖酸最差。各處理中,配施效果優(yōu)于單施,說(shuō)明兩種土壤改良劑配合施用,強(qiáng)化了其作用效果。綜合分析認(rèn)為,聚丙烯酰胺和腐殖酸的配合施用對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和土壤質(zhì)量的作用效果最好,但經(jīng)濟(jì)效益不佳；單施聚丙烯酰胺能持續(xù)增產(chǎn)增收,且聚丙烯酰胺對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升效果最好,適合現(xiàn)階段推廣應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S156.2;S532

【參考文獻(xiàn)】

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