沼液連年施用對“水稻-油菜”輪作土壤物質(zhì)縱向遷移的影響研究
本文關鍵詞:沼液連年施用對“水稻-油菜”輪作土壤物質(zhì)縱向遷移的影響研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本研究針對沼液連年農(nóng)用的安全性問題,利用以通威飼料飼養(yǎng)的大型養(yǎng)豬場的豬糞尿為原料進行厭氧發(fā)酵的沼液,開展田間試驗,設置不同的沼液施用量,以清水和常規(guī)化肥為對照,在四川省邛崍市黃壤性水稻土上進行大田水稻-油菜輪作,以輪作三年后0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm、80-100cm土層土壤為研究對象,研究沼液連年施用對土壤剖面物質(zhì)運移的影響。主要研究結果如下:一、沼液施用可一定程度增加土壤0-80cm粘粒含量;沼液施用量增加對深層土壤機械組成的影響增加,化肥對土壤機械組成的影響主要在A、B層土壤。二、施用沼液和化肥均能促進土壤>0.25mm水穩(wěn)性團聚體形成,對0-80cm土壤團聚體結構有改善作用。沼液施用有利于土壤0.25mm團聚體向>0.25mm團聚體轉(zhuǎn)化,A、B、C、D層土壤各沼液處理表現(xiàn)出隨沼液施用量增加分形維數(shù)減小趨勢;隨土壤深度增加,土壤增加的小粒徑水穩(wěn)性團聚越多,與施用化肥相比一定量沼液施用更能促進A、B層2-5 1mm、1-2mm粒徑團聚體,C層1-2mm粒徑團聚體,D層2-5mm、0.25-0.5mm粒徑團聚體、E層0.25-0.5mm粒徑團聚體形成;施用沼液更有利于改善0-40cm、60-80mmm土壤團聚體組成比例,沼液處理9-12比化肥更有利于改善40-60mm土壤團聚體組成比例。三、較大量沼液(沼液處理6-12)施用有利于改善酸性土壤的pH值,0-80cm土壤pH值表現(xiàn)出隨沼液施用量增加而增加的趨勢;低沼液施用及化肥施用則會導致土壤pH值降低。四、沼液施用有利于土壤水溶性K、Ca、Na、Mg的向下遷移,隨沼液施用量增加,0-80cm各層沼液處理土壤中水溶性Ca、Na含量、0-60cm各層沼液處理土壤中水溶性Mg含量總體表現(xiàn)出增加趨勢,其他土壤受影響趨勢不明顯;0-60cm各層沼液處理土壤中水溶性K含量表現(xiàn)出先增后減,60-100cm各層沼液處理土壤中水溶性K含量表現(xiàn)出增加趨勢。施用化肥和沼液對土壤鹽分的累積影響均為表聚型,兩者施用均會導致土壤0-80cm各層土壤鹽分的累積及其向下遷移;沼液施用比化肥更能促進土壤鹽分的向下遷移,較大沼液施用量比化肥施用更易引起土壤表層鹽分累積。但三年沼液施用不會導致土壤0-100cm土壤次生鹽漬化問題,相反對土壤鹽分即速效養(yǎng)分有改良作用。五、沼液施用會導致Zn、Cu、Cd、Cr、As、Hg表層的累積,隨沼液施用量增加,Zn、Cu、Cd、Cr、As累積量逐漸增加,Hg則先增后減;但不會導致Pb在土壤表層的累積。0-20cm土壤是重金屬的主要累積層。沼液對深層土壤重金屬含量的影響隨施用量增加而增大:20-40cm土壤中Pb、Cr、As表現(xiàn)出隨沼液施用量增加逐漸減少但均高于清水對照,Zn、Cu、Cd、Hg則表現(xiàn)出逐漸增加趨勢;40-60cm沼液處理土壤Zn、Cr、As、Hg呈逐漸增加,Cu、Cd總體呈增加,Hg則呈減少趨勢;60-80cm沼液處理土壤Pb、Zn、Cr呈增加趨勢,Cu、Cd、As、Hg有所增加;80-100cm土壤Pb累積量呈總體增加趨勢,但存在較大的變異性,Zn總體呈增加趨勢,Cu、Cr無顯著變化,Cd有微量增加,As、Hg則變化規(guī)律不明顯;适┯弥饕獙е0-20cm、20-40cm土壤中Pb、Cd、Cr、As、Hg增加,Cu、Zn減少;沼液施用更能促進土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、As、Hg的遷移及其在深層土壤中的累積。六、沼液各處理0-100cm土壤中Pb、Zn、Cu、Cr、As、Hg單因子污染指數(shù)均小于1,但0-20cm土壤綜合污染指數(shù)大于1,表明其土壤處于輕度污染,Cd是主要的污染貢獻因子;20-40cm土壤處于安全警戒級,Cd、Cu是主要的貢獻因子;40-100cm土壤處于優(yōu)良狀態(tài),受重金屬污染程度低。綜上,施用一定量沼液對土壤質(zhì)地和結構有一定的改良作用,對土壤pH值有一定的改良作用;會造成土壤鹽分、重金屬在土壤中的累積及向下遷移,但不會造成土壤0-100cm土壤鹽漬化問題,亦不會造成土壤0-100cm Pb、Zn、Cu、Cr、As、Hg重金屬污染問題,會加重土壤表層Cd污染問題。
【關鍵詞】:沼液 土壤 機械組成 團聚體 pH 鹽基離子 重金屬 污染指數(shù)
【學位授予單位】:四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:S151.9
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 1 前言12-19
- 1.1 研究目的及意義12
- 1.2 文獻綜述12-18
- 1.2.1 沼液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的利用研究12
- 1.2.2 沼液利用對土壤的影響研究12-13
- 1.2.3 對土壤pH的影響研究13
- 1.2.4 對土壤微團聚體和機械組成的影響研究13-15
- 1.2.5 對土壤鹽基離子的影響研究15-16
- 1.2.6 對土壤重金屬的影響研究16-18
- 1.3 主要研究內(nèi)容18
- 1.3.1 不同沼液施用量對土壤機械組成及團粒結構的影響18
- 1.3.2 不同沼液施用量對土壤鹽基離子運移的影響18
- 1.3.3 不同沼液施用量對土壤重金屬累積及遷移的影響18
- 1.3.4 評價連續(xù)施用沼液對土壤物質(zhì)運移的影響18
- 1.4 擬解決的關鍵問題18-19
- 2 材料與方法19-24
- 2.1 試驗材料19-20
- 2.2 試驗地點及條件20
- 2.3 試驗設計20-21
- 2.4 田間主要栽管措施21
- 2.5 樣品采集與制備21
- 2.6 測定方法21-22
- 2.7 評價方法22-23
- 2.8 數(shù)據(jù)處理23-24
- 3 結果與分析24-59
- 3.1 沼液不同施用量對土壤機械組成及團粒結構的影響24-33
- 3.1.1 土壤機械組成24-27
- 3.1.2 土壤團聚體27-33
- 3.2 沼液不同施用量對土壤鹽分累積及鹽基離子縱向運移的影響33-41
- 3.2.1 電導率33-34
- 3.2.2 pH值34-35
- 3.2.3 Ca~(2+)35-37
- 3.2.4 Mg~(2+)37-38
- 3.2.5 K~+38-40
- 3.2.6 Na~+40-41
- 3.3 沼液不同施用量對土壤重金屬累積及縱向運移的影響41-53
- 3.3.1 Pb41-43
- 3.3.2 Zn43-44
- 3.3.3 Cu44-46
- 3.3.4 Cd46-47
- 3.3.5 Cr47-49
- 3.3.6 As49-50
- 3.3.7 Hg50-53
- 3.4 沼液施用后對土壤物質(zhì)縱向運移的綜合評價53-59
- 3.4.1 土壤團粒結構評價53-55
- 3.4.2 土壤鹽漬化風險的評價55
- 3.4.3 土壤重金屬污染安全評價55-59
- 4 討論與結論59-64
- 4.1 討論59-62
- 4.1.1 沼液對土壤質(zhì)地及結構縱向變化的的影響59
- 4.1.2 沼液對土壤鹽漬化的影響59-60
- 4.1.3 沼液對土壤重金屬運移的影響60-62
- 4.2 結論62-64
- 5 有待進一步解決的問題64-65
- 參考文獻65-69
- 致謝69-70
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文70
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