【摘要】：鉀是植物的品質(zhì)元素,其在土壤中的自然豐缺狀況及生物有效性對植物正常生長發(fā)育、產(chǎn)量形成及農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)等都具有決定性的意義。而在原本富鉀的關(guān)中平原,由于長期少施或不施鉀肥,造成土壤鉀素常年入不敷出,收支嚴(yán)重失衡。土施鉀肥是補(bǔ)充土壤鉀素、緩解土壤鉀素收支不平衡的最直接有效的手段。然而由于關(guān)中平原土壤普遍富鉀,我國鉀肥價格昂貴,長期以來當(dāng)?shù)剞r(nóng)民沒有施鉀肥的習(xí)慣。因此,針對近年來陜西省普遍推行的秸稈還田措施,考察其在鉀素歸還方面的重要作用,并比較了其與施用化學(xué)鉀肥的差異,研究其在補(bǔ)充土壤鉀素、影響土壤鉀素形態(tài)的差異。為合理利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中本身產(chǎn)生的作物秸稈等富含鉀素的農(nóng)業(yè)廢棄物,維持土壤鉀素肥力的可持續(xù)性等方面提供理論支持。為此,本研究在關(guān)中平原麥玉輪作體系土壤上進(jìn)行了采樣分析試驗、田間長期定位試驗和室內(nèi)恒溫室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗,主要結(jié)果如下:1、以關(guān)中平原冬小麥-夏玉米輪作體系中連續(xù)13年秸稈還田土壤為對象,并以臨近葡萄園土壤為對照,分析評價連續(xù)多年秸稈還田對土壤鉀素形態(tài)及空間分布(層化現(xiàn)象)的影響。結(jié)果表明,經(jīng)每年兩季作物連續(xù)13年秸稈還田及機(jī)械化淺耕作用,0~5 cm土層速效鉀各組分含量均有提高;但5~15 cm和15~30 cm土層中,速效鉀素消耗嚴(yán)重;土壤速效鉀的層化比增大,加劇了土壤速效鉀的表聚現(xiàn)象。與葡萄園土壤相比,冬小麥-夏玉米化糧田土壤非交換性鉀釋放明顯。但無論秸稈還田還是施用化學(xué)鉀肥,對土壤礦物鉀及全鉀的含量和空間分布的影響均不顯著。整體看,秸稈還田在維持土壤鉀有效成分與全量之間的顯著相關(guān)關(guān)系和協(xié)調(diào)土壤各形態(tài)鉀的含量及空間分布方面,均有一定的積極作用。2、通過采集關(guān)中平原麥玉輪作不同秸稈還田模式多年定位試驗農(nóng)田土壤,用2 mol L-1冷硝酸浸提測定土壤有效鉀,并以常規(guī)方法測得土壤鉀素的其他7種組分,通過相關(guān)分析、主成分分析和通徑分析,揭示上述8種組分間的關(guān)系。結(jié)果表明:在麥玉輪作體系不同秸稈還田模式下,耕層土壤中各組分鉀素含量均存在較大變異性,變異系數(shù)1.90~33.8%,不同秸稈還田模式下差異不顯著;冷硝酸浸提鉀的含量分別約為速效鉀和緩效鉀含量的1.43和0.30倍,且與土壤速效鉀存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.82);主成分分析表明,冷硝酸浸提鉀與土壤速效鉀同在第一主成分中,且均具有較高載荷;通徑分析表明,冷硝酸浸提鉀主要由土壤非特殊吸附鉀、特殊吸附鉀以及非交換性鉀3種化學(xué)形態(tài)組成,其含量來自土壤交換性鉀的貢獻(xiàn)最大,與速效鉀類似。冷硝酸浸提法可以作為表征石灰性富鉀土壤有效鉀水平的可靠方法,土壤交換性鉀是土壤有效鉀主要供方。3、研究作物秸稈和化學(xué)鉀肥兩種外源鉀素施用后在土壤中的釋放及土壤中各鉀素的動態(tài)變化,采用室內(nèi)恒溫模擬培養(yǎng)法,對不同階段的土壤中的鉀素進(jìn)行分組測定。結(jié)果表明,作物秸稈和化學(xué)鉀肥的投入均能顯著提高土壤有效態(tài)鉀素(包括水溶性鉀、非特殊吸附鉀、特殊吸附鉀和非交換性鉀素)的含量。土壤有效態(tài)鉀的含量隨作物秸稈鉀素凈投入量的增加而增加;同時在凈投入量相當(dāng)?shù)那闆r下,化學(xué)鉀肥的作用要優(yōu)于作物秸稈。外源鉀素的釋放與土壤鉀素的固定可以在短時間內(nèi)同步完成;作物秸稈鉀素相比化學(xué)鉀肥更容易被土壤固定。外源鉀素的投入在提高土壤速效鉀、緩效鉀含量的同時,有降低土壤礦物鉀含量的趨勢;外源鉀素的投入能夠顯著提高土壤鉀素總體的活化度,并且化學(xué)鉀肥作用要優(yōu)于作物秸稈?；谝陨显囼炑芯靠梢缘贸鲋饕Y(jié)論:(1)作物秸稈還田在提高土壤鉀素肥力方面有積極作用,但短期內(nèi)對增加土壤速效鉀含量的作用不明顯;(2)長期作物秸稈還田,容易造成土壤有效鉀的表層富集現(xiàn)象,需要適當(dāng)?shù)嘏浜限r(nóng)田深耕或翻耕,以促進(jìn)作物根系對鉀素的吸收和利用。(3)無論是秸稈鉀素還是肥料鉀素,投入土壤后均不能完全轉(zhuǎn)化為土壤速效鉀,且秸稈鉀素比化學(xué)鉀肥更容易被固定。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 鉀肥 關(guān)中平原 土壤鉀素 供鉀能力
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S158
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 文獻(xiàn)綜述13-21
• 1.1 研究的目的及意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 我國土壤鉀素資源現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 提高土壤供鉀能力的方法14-16
• 1.2.3 土壤鉀素形態(tài)與有效性研究進(jìn)展16-18
• 1.3 本研究的切入點18-19
• 1.3.1 對秸稈還田后土壤速效態(tài)鉀素在土壤表層的富集現(xiàn)象研究較少18
• 1.3.2 土壤中鉀素形態(tài)與有效性的關(guān)系不夠明確18
• 1.3.3 外源含鉀物料施用后土壤各形態(tài)鉀素動態(tài)變化的機(jī)理性研究較少18-19
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線19-21
• 第二章 長期秸稈還田對農(nóng)田土壤鉀素形態(tài)及空間分布的影響21-30
• 2.1 引言21-22
• 2.2 材料和方法22-23
• 2.2.1 采樣區(qū)概況及田間管理辦法22
• 2.2.2 土壤樣品采集方法22
• 2.2.3 測定項目與方法22-23
• 2.2.4 層化比的計算23
• 2.2.5 數(shù)據(jù)處理23
• 2.3 結(jié)果與分析23-27
• 2.3.1 土壤速效鉀與全鉀含量23-24
• 2.3.2 土壤中各形態(tài)鉀素含量和分布狀況24-25
• 2.3.3 土壤各形態(tài)鉀層化比率25-26
• 2.3.4 土壤鉀各形態(tài)之間相關(guān)分析26-27
• 2.4 討論27-29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 第三章 秸稈還田條件下農(nóng)田土壤鉀素各形態(tài)之間的關(guān)系研究30-38
• 3.1 引言30-31
• 3.2 材料和方法31-32
• 3.2.1 試驗區(qū)概況31
• 3.2.2 試驗設(shè)計與田間管理31
• 3.2.3 樣品采集及分析測定31-32
• 3.2.4 數(shù)據(jù)處理32
• 3.3 結(jié)果與分析32-36
• 3.3.1 土壤各形態(tài)鉀含量32-33
• 3.3.2 土壤鉀素各形態(tài)之間的關(guān)系33-35
• 3.3.3 土壤鉀素各化學(xué)形態(tài)對有效鉀的貢獻(xiàn)35-36
• 3.4 討論36-37
• 3.5 小結(jié)37-38
• 第四章 秸稈還田與施用鉀肥對農(nóng)田土壤各形態(tài)鉀素動態(tài)變化的影響38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 材料與方法38-40
• 4.2.1 供試材料38-39
• 4.2.2 試驗設(shè)計39
• 4.2.3 樣品采集及分析測定39
• 4.2.4 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計39-40
• 4.3 結(jié)果與分析40-46
• 4.3.1 小麥、玉米秸稈和鉀肥的添加對土壤鉀素各化學(xué)形態(tài)含量的綜合影響40-42
• 4.3.2 培養(yǎng)過程中土壤鉀素各形態(tài)含量的動態(tài)變化42-43
• 4.3.3 土壤鉀素有效性分析43-44
• 4.3.4 土壤速效鉀與各化學(xué)形態(tài)鉀素之間的關(guān)系44-45
• 4.3.5 土壤鉀素總體的活化度分析45-46
• 4.4 討論46-47
• 4.5 小結(jié)47-49
• 第五章 結(jié)論與展望49-51
• 5.1 主要結(jié)論49-50
• 5.2 本研究創(chuàng)新點50
• 5.3 研究展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 致謝57-58
• 作者簡介58

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