论文部分内容阅读
茶树是我国重要的经济作物之一,广泛分布于热带与亚热带地区。茶树最适宜生长的土壤pH为5.0~5.5。但是由于茶叶的大量采摘与肥料施用,土壤酸化现象严重,强酸性土壤(pH<5.0)不仅不利于茶树的生长,而且降低茶叶的产量和品质。因此,有必要通过微调的方式将土壤酸度调节到其生长的最适宜条件。本文筛选了不同酸化土壤改良剂,并对其酸度调控机制进行了阐述,以期为酸化茶园土壤的改良提供科学依据。
1.选取了四种不同灰化碱与C/N比的有机物料(水稻、小麦、菜籽饼、花生秸秆)对强酸性土壤进行改良,结果表明:有机物料的添加可以显著地降低土壤交换性酸与Al饱和度,并增加土壤交换性盐基离子(P<0.05)。灰化碱含量高的有机物料通常具有更高的酸度调节能力,但是对于强酸性茶园土壤,灰化碱含量的高低并不是调控土壤酸度能力的决定性因素,灰化碱含量高、C/N比低的有机物料短期内能够迅速提高土壤pH。然而,提高的土壤pH增强了土壤硝化作用,减小了其pH调节能力,甚至存在加速土壤酸化的风险;C/N比高的有机物料能够更有效的控制土壤硝化作用,抑制酸化。改良后土壤pH与有机物料的C/N比无论是低剂量处理(r=0.977),还是高剂量处理(r=0.991)均成正相关性,因此,C/N比高的有机物料更有利于茶园土壤pH的长期调节。
2.四种不同灰化碱与C/N比的有机物料低温(300℃)制炭后,添加到不同pH值的酸化茶园土壤中。结果表明:生物质炭的添加可以有效地提高土壤交换性盐基与pH值、降低土壤交换性酸与Al饱和度(P<0.05)。低温制炭改良酸化土壤pH的能力并不是由生物炭的pH值或酸碱缓冲能力所决定的,而与其灰化碱含量与土壤性质有关。生物炭添加后,有机阴离子的脱羧作用、氮转化过程以及离子的吸附解析作用共同作用于土壤pH的变化,土壤pH的变化是上述生化过程共同作用的结果。
3.碱渣(主要成分为CaO)与不同灰化碱含量和C/N比的有机物料(小麦、水稻、花生秸秆、菜籽饼)复配后调控土壤酸度。结果表明:复合修复剂能够有效地减少土壤交换性酸、Al饱和度,增加交换性碱基离子(P<0.05)。但是碱渣调控土壤酸度的能力会因添加低C/N比的有机物料而减弱。复配改良剂碱性物质的释放与有机氮的矿化在初始阶段能够提高土壤pH。但在后期培养过程中,土壤硝化作用又降低了土壤pH。高C/N比的有机物料增加了氮的固持,减小了净硝化,最终引起pH微降。而对于低C/N比的有机物料,当碱渣的添加量较低时(5 g/kg),土壤硝化作用加强,引起pH的迅速下降;当碱渣的添加量较高时(10g/kg),碱渣对土壤硝化作用并非是持续性的,初始阶段呈抑制作用,之后增强硝化作用。因此,与对照处理(pH=4.21)相比,当花生秸秆的添加量为10 g/kg时,土壤pH也得到大幅度上升(pH=5.16)。实验表明:高C/N比的有机物料与碱渣等碱性材料复配对土壤酸度的调控更为有效;而碱渣的碱性作用容易被高氮含量的有机物料减弱。
通过柱淋洗试验,研究了土壤表层施加碱渣与有机肥(猪粪、菜籽饼)对亚表层土壤酸度的影响。培养120天后,发现复配改良剂可以显著提高表层(0-15 cm)土壤pH,交换性盐基离子量,减少Al饱和度,而且随着土壤深度的增加,对亚表层土壤酸度的影响程度逐渐碱小。碱渣的添加加强了硝化作用,产生了大量的NO3-,NO3-是盐基离子迁移的主要作用因子。而盐基离子的迁移是增大亚表层土壤交换性盐基离子与减小Al饱和度的重要途径。
田间试验结果表明:复配改良剂的添加显著增加了茶叶中水溶出物与氨基酸的含量(P<0.05),但对茶多糖、茶多酚等含量影响程度因复配比例不同而存在一定的差异。综合考虑茶叶各种品质要求,施用3175 kg/ha(211 kg/亩)的菜籽饼与4234 kg/ha(282 kg/亩)碱渣的复配改良剂对各项茶叶指标综合改良效果最佳(P<0.05)。