强还原处理对土壤磷形态和含量的影响

作     者：李孙宁 

作者单位：云南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：续勇波;雷宝坤

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

主      题：土壤强还原处理 有效磷 无机磷分级 有机磷分级 

摘      要：土壤强还原处理(Reductive Soil Disinfestation,RSD)作为新兴的土壤修复技术,该技术通过向土壤中添加有机物料并长时间淹水覆膜,以此创造强烈的厌氧还原条件来达到杀灭土传病原菌的效果,并有大量研究证明其杀菌效果显著。然而,我们除研究RSD处理的灭菌能力之外,还要对其肥力效益和环境效应进行研究。目前,有学者提出RSD处理会产生大量有机酸,释放土壤中的金属离子,改变土壤的微生物群落结构和酶活性等,而这些发生变化的条件也是影响土壤磷形态和含量的重要因素。故此,本研究通过进行土壤培养试验(淹水处理,2%粉状物料RSD处理,1%粉状物料RSD处理,2%固体物料RSD处理,1%固体物料RSD处理),RSD处理试验(未处理,2%粉状物料RSD处理,1%粉状物料RSD处理)和盆栽试验(未处理,2%粉状物料RSD处理,1%粉状物料RSD处理)来探究RSD处理在处理过程中、处理前后和处理后种植过程中对土壤磷形态和含量的影响。主要得出以下结论:(1)在土壤培养试验中,即RSD处理过程中,土壤无机磷组分中的O-P和Ca-P的溶解度可以得到提高,转化成为土壤中便于作物利用的Fe-P和Ca-P或者作物可以直接利用的Al-P和Ca-P。RSD处理结束时相较于未处理时,无机磷组分变化幅度最大的为2%固体物料RSD处理,其中O-P和Ca-P含量分别降低了14.40%和13.42%,Fe-P和Ca-P分别增加了6.56%和39.57%,Al-P和Ca-P分别增加了8.80%和23.44%。土壤有机磷组分中的活性有机磷和中等活性有机磷,在受到微生物作物的影响下,会随着处理时间的推进而逐渐增加。RSD处理结束时相较于未处理时,活性有机磷和中等活性有机磷含量增加幅度最大的为2%固体物料RSD处理,分别增加了35.19%和33.47%。在处理进行的过程中,有效磷也会随着处理时间的推进而增加,其中增加幅度最大的为2%固体物料RSD处理,在RSD处理结束时相较于未处理时共增加了20.41%,并且经过相关性分析得出,在RSD处理过程中,有效磷与土壤p H、土壤无机磷中Ca-P、Al-P、Fe-P、土壤有机磷中活性有机磷和中等活性有机磷以及土壤有机碳有着极显著正相关关系(p0.01),与土壤无机磷中O-P以及全氮有着极显著负相关关系(p0.01)。此外,针对物料种类和物料用量进行了双因素方差分析,发现在RSD处理过程中物料的种类和用量仅对土壤中的Ca-P和有机碳有显著影响,对土壤中的其他磷组分均没有显著影响。(2)在RSD处理后,土壤需要落干才能种植作物,在这个落干过程中,土壤有效磷会随着土壤的落干而降低;无机磷中的Ca-P和Ca-P会随着土壤的落干逐渐降低,Al-P、Fe-P、O-P和Ca-P含量会逐渐升高;有机磷中的活性有机磷和中等活性有机磷含量变化均不显著。(3)在莴笋盆栽试验中,经过RSD处理的土壤,相较于未处理的土壤更加有利于作物的生长,尤其是在莲座期这种特殊生育期,RSD处理土壤中的磷会更容易被作物根系作用所释放,转化成作物可以利用的有效磷,为作物提供养分,促进作物生长。综上所述,土壤强还原处理可以有效提高土壤中部分难溶性无机磷的溶解度,利于植物吸收利用的磷含量有所增加,并且在RSD处理在处理过程中、处理前后和处理后种植过程中土壤磷形态的变化规律并不相同,但总体上是有利于作物生长吸收的。