有机物料与磷石膏联用对盐渍化设施土壤的修复研究

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设施土壤盐渍化成为限制设施蔬菜可持续发展主要问题,为了探究有机物料与磷石膏联用对盐渍化的修复效果,本研究采用盆栽试验按比例添加有机物料与磷石膏材料设置CK、磷石膏(P)、秸秆(S)、生物炭(B)、磷石膏+秸秆(P+S)、磷石膏+生物炭(P+B)处理,选种小白菜,通过探究有机物料与磷石膏联用,在硝态氮的中和钠离子的置换对土壤盐分的消减,土壤理化性质的影响,土壤微环境环境的改善效果及小白菜生长和品质的影响,并通过田间试验有机物料等氮替代25%添加,设置CK、磷石膏(P)、有机肥(OF)、生物炭(B)、磷石膏+有机肥(P+OF)、磷石膏+生物炭(P+B)进行验证,主要研究结果如下:(1)通过按比例添加有机物料(秸秆、生物炭)与磷石膏联用的盆栽试验和有机物料(有机肥、生物炭)等氮替代与磷石膏联用田间试验可知,有机物物料的添加、有机物料与磷石膏的联用能有效促进土壤有机质、速效磷、速效钾、铵态氮的提升,降低土壤硝态氮的含量,稳定土壤p H,尤以生物炭与磷石膏联用促进土壤机质、速效磷、速效钾、铵态氮等养分含量增加的效果最好。(2)在土壤盐分消减方面,试验期间土壤中的水溶性盐分随时间的增加而降低,与CK对照相比,盆栽实验中以生物炭+磷石膏(P+B)、秸秆+磷石膏(P+S)处理效果较好,田间试验中有机肥+磷石膏(P+OF)、生物炭+磷石膏(P+B)效果较好,磷石膏处理无显著变化;在盐分离子的变化方面,盆栽试验和田间试验中有机物料添加(S、B、OF)、有机物料与磷石膏添加(P+S、P+B、P+OF)处理都降低了土壤中的硝酸根离子和钠离子,有磷石膏加入的处理钙离子、硫酸根离子增加,其他离子含量无显著变化,与CK对照相比不同处理均能降低土壤的电导率与SAR。通过土壤理化性质与土壤盐分相关性分析发现,盆栽试验中硝态氮、电导率的降低对土壤水溶性盐分消减有促进作用,速效磷、有机质的提升对与盐分的消减有促进作用;田间试验中有机质、速效磷提升对土壤盐分的降低起到促进作用,硝态氮、电导率的降低对土壤盐分的降低有促进作用。(3)与CK对照相比,添加有机物料与磷石膏能显著提高土壤中的微生物量碳氮,增加土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性,增加土壤细菌和放线菌的数量,降低土壤真菌的数量,通过冗余分析知,盆栽试验中水溶性盐、硝态氮、p H、电导率对土壤微生物量、菌数、土壤酶活性有抑制作用,铵态氮、有机质、速效磷、速效钾则反之,田间试验中水溶性盐、硝态氮、p H、电导率对土壤微生物量、菌数、土壤酶活性有抑制作用,铵态氮、有机质、速效磷、速效钾则反之。有机物料与磷石膏的添加较单一材料添加,对土壤生物学特性改善起到提升作用。(4)在小白菜生长与品质方面,与CK对照相比,添加有机物料与磷石膏能够促进小白菜的生长,提高小白菜叶绿素含量、Vc含量、可溶性蛋白、降低游离的脯氨酸、硝酸盐含量、POD、CAT的活性,增强小白菜体内硝酸还原酶的活性,经过隶属函数计算可知,在盆栽试验中P+B处理得分最高为0.98,田间试验中P+B处理得分最高,达到0.94。
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