基質(zhì)（腐殖酸）緩釋氮肥及其甘薯生物學(xué)與根際土壤環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、本研究從篩選生產(chǎn)基質(zhì)緩釋肥料所需的基質(zhì)出發(fā)，研制了不同形態(tài)的腐殖酸緩釋氮肥，并對(duì)其養(yǎng)分釋放規(guī)律、甘薯生物學(xué)效應(yīng)和根際土壤環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1.基質(zhì)緩釋肥料的研制及緩釋基質(zhì)的篩選本試驗(yàn)選用10種有機(jī)和無(wú)機(jī)基質(zhì)制備基質(zhì)緩釋肥料，通過(guò)砂柱間歇淋洗的方法研究了基質(zhì)緩釋肥料的氮素釋放規(guī)律，結(jié)果表明：基質(zhì)緩釋肥料氮素累積釋放率隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化可用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程Y=a(l-e<'-bx>)、Elovich方程

2、Y=a+blnx、拋物線擴(kuò)散方程Y/k=a+bx<'0.5>、Logistic方程Y=a(l-ae<'-bx>))，其中以Logistic方程擬合效果最好(r=0.98561<'**>～0.99926**)，這說(shuō)明定量描述氮素養(yǎng)分釋放規(guī)律的方程中以Logistic方程評(píng)價(jià)更具有實(shí)效性。通過(guò)Logistic方程的參數(shù)和氮素釋放拐點(diǎn)的UPGMA聚類(lèi)分析評(píng)價(jià)了10種基質(zhì)的緩釋效果，結(jié)果表明：有機(jī)基質(zhì)中氧化淀粉、木質(zhì)素和風(fēng)化煤的緩釋效果較好，無(wú)

3、機(jī)基質(zhì)中膨潤(rùn)土的緩釋效果最好，綜合考慮基質(zhì)價(jià)格及其生物學(xué)和土壤環(huán)境效應(yīng)，選定用富含腐殖酸的風(fēng)化煤來(lái)生產(chǎn)基質(zhì)緩釋肥料。 2.腐殖酸緩釋氮肥的研制及其氮素釋放規(guī)律的研究通過(guò)完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)篩選了利用氫氧化鉀制備活性腐殖酸的最佳條件，試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)20％氫氧化鉀溶液按1/3(氫氧化鉀溶液的體積與風(fēng)化煤的質(zhì)量之比)的配比與風(fēng)化煤混合反應(yīng)，產(chǎn)物的化學(xué)性狀表現(xiàn)最佳，生產(chǎn)成本也更加經(jīng)濟(jì)。并利用活性腐殖酸生產(chǎn)了三種形態(tài)的緩釋氮肥，通過(guò)砂柱淋洗的方

4、法研究了腐殖酸緩釋氮肥的氮素釋放規(guī)律，結(jié)果表明：腐殖酸緩釋氮肥氮素累積釋放率隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化可用Logistic方程 Y=k/(1+ae<'-bx>)表征(r=0.99581**～0.99989**)。通過(guò)Logistic方程的參數(shù)比較了3種HA-SRNFs氮素最大累積釋放率，其大小順序?yàn)椋篐A-NO<,3>>HA-CO(NH<,2>)<,2>>HA-NH<,4>。通過(guò)氮素釋放拐點(diǎn)特征評(píng)價(jià)了同一肥料顆粒直徑的3種形態(tài)HA-SRNFs的緩

5、釋效果依次為：HA-NO<,3>>HA-NH<,4>>HA-CO(NH<,2>)<,2>，并且同一形態(tài)HA-SRNFs的肥料顆粒直徑愈大，其緩釋效果愈好。 3.不同形態(tài)的腐殖酸緩釋氮肥對(duì)甘薯產(chǎn)量品質(zhì)形成的影響采用池栽試驗(yàn)和<'15>N微區(qū)試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了不同形態(tài)的HA-SRNFs對(duì)食用型甘薯品種北京553塊根產(chǎn)量、品質(zhì)、干物質(zhì)積累分配、功能葉光合特性、礦質(zhì)元素吸收利用以及根系活力和氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響。 試驗(yàn)結(jié)果

6、表明：與相同氮素形態(tài)的ANFs相比，HA-SRNFs可以提高塊根產(chǎn)量以及蔗糖和可溶性總糖含量，降低淀粉含量；通過(guò)提高塊根干物質(zhì)積累拐點(diǎn)速率來(lái)提高其積累量，并通過(guò)提前干物質(zhì)積累拐點(diǎn)的出現(xiàn)時(shí)間和增加拐點(diǎn)速率使單株干物積累量高于ANFs；提高功能葉的GS活性、葉綠素含量和光合速率，并增大葉面積系數(shù)；提高根系活力，增加甘薯單株的氮、磷、鉀的積累量，并降低氮素在塊根、莖桿和葉柄中的分配比例，提高氮素在葉片中的分配比例；提高了磷素在葉片和塊根中的分

7、配比例，降低了磷素在莖桿和葉柄中的分配比例；提高了鉀素在塊根中的分配比例，降低了鉀素在葉片、莖桿和葉柄中的分配比例。此外，HA-SRNFs可以提高肥料氮素的利用率和土壤殘留率，降低損失率，并且提高了植株對(duì)肥料氮吸收比例，提高了肥料氮素在塊根中的分配比例，降低了肥料氮素在葉片、莖桿和葉柄中的分配比例。 3種HA-SRNFs中，HA-NH<,4>的增產(chǎn)效果最明顯。此外，它還能夠降低甘薯塊根中的淀粉和蛋白質(zhì)含量，提高可溶性糖含量：提高

8、塊根和單株的干物質(zhì)積累量，并促進(jìn)單株干物質(zhì)向塊根中分配：增加葉面積系數(shù)，并提高功能葉的GS活性和光合速率以及葉綠素a和葉綠素a+b的含量：增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)磷、鉀在植株中的積累：并且有利于氮素在葉柄中積累、磷素在塊根和葉片中積累和鉀素在塊根和葉柄中積累。此外，HA-NH<,4>提高氮肥利用率和土壤殘留率，降低了損失率，提高甘薯對(duì)肥料氮素的吸收比例，并提高肥料氮素在塊根中的分配比例。 4.不同形態(tài)的腐殖酸緩釋氮肥對(duì)甘薯根際土壤環(huán)境

9、的影響利用池載試驗(yàn)研究了不同形態(tài)的HA-SRNFs對(duì)甘薯耕層土壤物理性狀、根際土壤養(yǎng)分含量和生物學(xué)特性的影響。研究表明：與相同氮素形態(tài)的ANFs相比，HA-SRNFs可以降低耕層土壤容重，提高總空隙度和非毛管空隙度，提高根際土壤的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷含量以及脲酶活性、微生物量C、微生物商、呼吸速率，并降低呼吸商；與HA-CO(NH<,2>)<,2>和HA-NO<,3>相比，HA-NH<,4>可以提高根際土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷