自制腐植酸缓效肥养分释放特征及其效应研究

论文摘要

化肥在农业生产中占有重要地位,但其较低的利用效率及其给环境、农产品等带来的系列危害越来越受到人们的重视,因此,各种缓效肥料的研究正成为植物营养与肥料学科研究的热点问题之一。褐煤作为一种重要的肥料基质,在我国已探明的保有储量就达1300多亿t。本试验采用室内试验同盆栽试验相结合的方法,采用腐植酸和钙镁磷肥包裹颗粒尿素的方法自制了包膜氮肥,并对其氮素释放特征和肥效进行了研究。另外,利用腐植酸的吸附特性制成腐植酸缓效肥,以土肥混合法研究了该肥料中各养分离子的释放规律,并通过盆栽试验探讨了该腐植酸缓效肥对小白菜产量及其各品质指标的影响,并进一步研究了腐植酸缓效肥对土壤NPK以及多种土壤酶活性的影响。主要研究结果如下:1.分别采用腐植酸和钙镁磷肥包裹颗粒尿素的方法自制了三种包膜氮肥,并对其氮素释放特征和肥效进行了研究。室内土壤培养试验表明,三种包膜氮肥较普通尿素均有明显的缓释效果,在培养24h后,尿素溶出率为56.78%,而三种自制包膜氮肥分别仅为15.28%、22.95%和11.58%。另外,采用盆栽试验研究了自制包膜氮肥在玉米上的施用效果。结果表明,与普通氮肥（尿素）相比,自制包膜氮肥具有明显的增产效果,并显著提高玉米吸氮量和氮素表观利用率,其中以腐植酸包裹尿素（SRF3）效果最佳。2.通过室内恒温培养试验,研究了施用腐植酸肥料对土壤钾素释放和固定作用的影响。结果表明,施用腐植酸肥料可以促进土壤钾素的释放,并有随腐植酸用量提高而增高的趋势。其中,施用腐植酸肥料20g·kg-1,在25℃下培养30d,土壤的钾素释放量增加了15%。施用腐植酸可以降低土壤对外源钾的固定量,在施用外源钾600mg·kg-1土条件下,与对照比较各处理的固钾量差异均达到了极显著水平。腐植酸与土壤恒温培养10d以后施用钾素的固钾量低于钾素与腐植酸同时施用处理的,腐植酸对土壤钾素释放和固定的影响可能是通过对含钾矿物的溶解和层间堵塞以及对钾素的吸附作用实现的。3.在投入养分量相等的条件下,化学肥料各养分离子的释放主要集中在前12 h,其释放量显著高于腐植酸肥料,而在48h以后,腐植酸肥料的释放量均要高于化学肥料。其中在氮肥释放过程中,NH4+-N是前期主要的释放形式,而随着时间不断延长,NO3--N成为主要的释放形式。4.在小白菜肥效试验中,各肥料处理比对照均有显著增产效果,HA-NPK处理产量最高;腐植酸肥料的施用能显著提高小白菜营养品质。腐植酸肥料能有效的降低小白菜体内硝酸盐含量,提高硝酸还原酶活性,且硝酸盐含量高的处理硝酸还原酶活性相对较低。腐植酸肥料能有效提高小白菜体内叶绿素含量,增加VC和可溶性糖含量。5.在土培试验研究腐植酸类肥料对小白菜品质和生理指标影响的同时,对土壤养分和土壤酶活性的变化进行了研究。结果表明:腐植酸类肥料较等养分无机肥增加小白菜鲜/干重和肥料利用率;腐植酸类肥料增加土壤碱解N和速效P含量,促进土壤K的消耗;腐植酸类肥料降低土壤pH值,提高碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,降低脲酶活性,说明腐植酸可作为脲酶抑制剂。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 缓释化肥的类型和优点
• 1.1.1 缓释化肥的概念及定义
• 1.1.2 缓释化肥的类型
• 1.1.3 缓释化肥的优点
• 1.2 缓释肥料的应用及其发展前景
• 1.2.1 国外缓释化肥研究现状与进展
• 1.2.2 中国缓释化肥研究现状与进展
• 1.3 腐植酸肥料在农业上的应用
• 1.3.1 腐植酸肥料在农业上应用的科学性
• 1.3.2 腐植酸在农业上应用的可行性
• 1.3.3 腐植酸肥料在农业上应用前景
• 1.4 腐植酸类肥料的作用机理
• 1.4.1 腐植酸与氮和钾等阳离子的作用
• 1.4.2 腐植酸与磷的作用机理研究
• 1.5 腐植酸型缓效肥料的发展前景
• 2 试验材料与方法
• 2.1 自制腐植酸包膜尿素肥效试验
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 养分释放试验
• 2.1.3 玉米追肥试验
• 2.1.4 测定项目与分析方法
• 2.2 腐植酸缓效肥料养分释放模拟试验
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 2.2.2.1 肥料方案设计
• 2.2.2.2 培养方法及取样方法
• 2.3 腐植酸缓效肥料对土壤固钾与释钾的影响试验
• 2.3.1 材料与方法
• 2.3.2 测定项目与分析方法
• 2.4 自制腐植酸缓效肥料的肥效试验
• 2.4.1 供试作物
• 2.4.2 供试方法
• 2.4.3 供试肥料
• 2.4.4 试验方案
• 2.4.5 测定方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 自制包膜肥料的释放规律
• 3.2 自制包膜肥料在盆栽玉米上肥效研究
• 3.2.1 自制包膜肥料对玉米产量的影响
• 3.2.2 包膜氮肥的对氮素表观利用率的影响
• 3.3 施用 HA-N 对土壤钾素的影响
• 3.3.1 施用 HA-N 对土壤钾素释放的影响
• 3.3.2 施用 HA-N 对土壤钾素固定的影响
• 3.3.3 外源钾不同施用方式对土壤固钾状况的影响
• 3.4 自制腐植酸肥料养分释放规律
• 3.4.1 氮素释放规律
• 3.4.1.1 氮素总量释放规律
• 3.4.1.2 氮素释放形态变化
• 3.4.2 磷素释放规律
• 3.4.3 钾素释放规律
• 3.5 自制腐植酸肥料在盆栽小白菜上的肥效研究
• 3.5.1 不同处理对小白菜生长量的影响
• 3.5.2 不同处理对小白菜产量的影响
• 3.5.3 不同处理对小白菜肥料生产率与肥料利用率的影响
• 3.5.3.1 不同施肥处理对小白菜利用 N 素的影响
• 3.5.3.2 不同施肥处理对小白菜利用 P 素的影响
• 3.5.3.3 不同施肥处理对小白菜利用 K 素的影响
• 3.5.4 不同施肥水平及肥料品种对产量的贡献率
• 3.5.5 不同处理对小白菜营养指标的影响
• 3.5.6 不同处理对小白菜体内硝酸盐含量和硝酸还原酶活性的影响
• 3.5.7 不同处理对小白菜叶绿素含量的影响
• 3.5.8 不同处理对小白菜脯氨酸含量的影响
• 3.5.9 不同处理对小白菜丙二醛（MDA）含量的影响
• 3.5.10 不同处理对小白菜植物组织逆境伤害程度的影响
• 3.5.11 不同处理对小白菜根系活力的影响
• 3.6 施用腐植酸肥料对土壤养分含量的影响
• 3.6.1 不同处理对土壤碱解氮含量的影响
• 3.6.2 不同处理对土壤速效磷含量的影响
• 3.6.3 不同处理对土壤速效钾含量的影响
• 3.6.4 不同处理对土壤有机质含量的影响
• 3.6.5 施用 HA 类肥料对土壤酶活性的影响
• 3.6.5.1 不同处理对土壤蔗糖酶活性的影响
• 3.6.5.2 不同处理对土壤脲酶活性的影响
• 3.6.5.3 不同处理对土壤磷酸酶活性的影响
• 3.6.5.4 不同处理对土壤氧化还原酶活性的影响
• 4 讨论
• 4.1 腐植酸包膜尿素的释放规律及其肥效研究
• 4.2 腐植酸肥料对土壤释钾与固钾的影响研究
• 4.3 腐植酸肥料释放规律研究
• 4.4 腐植酸肥料在盆栽小白菜上的肥效研究
• 4.5 腐植酸肥料对土壤养分转化和土壤酶活性的影响研究
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况