生物质材料改良酸化茶园土壤的效果与机理研究

【摘要】目前,茶园土壤酸化日趋严重,而茶园土壤过度酸化不仅会降低茶叶产量和品质,危害人类的健康,也会导致茶园土壤的其他生态环境问题,因此,迫切需要探索经济、有效和适用的改良措施来缓解和防治茶园土壤酸化。同时,生物质材料利用率低,造成了巨大的浪费,甚至产生严重的环境问题,因此,对其进行合理资源化利用具有十分重要的现实意义。本研究立足于这种背景下,采用定位研究、室内培养试验和野外田间试验相结合的方法,掌握目前江苏省茶园土壤酸化现状及其发展趋势,重点探究生物质材料对酸化茶园土壤的调控效果,并深入探寻生物质材料改良酸化茶园土壤的作用机理,寻求经济实惠、操作简单且可维持茶园土壤适宜酸度的生物质材料,并选择江苏典型茶园进行田间试验,旨在促进茶叶生产的合理区划和科学管理,同时为进一步调整农业产业结构提供依据。本文主要研究结果如下：通过定位研究,结果表明：2011年江苏省典型茶园土壤存在严重的酸化现象,走访调查的11个江苏茶园土壤pH值均低于茶树生长最适值pH5.5,近82%的茶园土壤pH已低于茶树生长适宜范围下限(pH4.5),其中以土壤pH低于4.0的茶园所占比例最高,约64%。从其时间尺度上看,2003-2011年间总体上近十年来江苏省茶园土壤酸化速度在2007年之前呈加快的趋势,2007年之后有所缓解。另外,在现有的观测期内(2003-2011年),江苏省茶园土壤年均pH值呈现逐年下降的趋势。在分析江苏省茶园土壤酸化现状及其发展趋势基础上,为了后期对酸化茶园土壤进行田间试验,选择3种酸度不同的茶园土壤和7种生物质材料进行改良酸化茶园土壤的室内培养实验研究,结果表明：3种酸度的茶园土壤中施加7种生物质材料,均能不同程度地提高土壤的pH,改善茶园土壤的养分特性和降低土壤铝浓度,具体改良效果则因茶园土壤本身酸性强度、生物质材料种类及用量的不同而异。相同条件下,茶园土壤酸性强度越低,使用生物质材料后的土壤pH提高幅度越大；7种生物质材料对酸化茶园土壤pH提高效果由高到低依次为：牛粪>商品有机肥>秸秆堆肥>水稻秸秆>作物秸秆炭>玉米秸秆>沼渣。除此之外,相同条件下,3种酸度土壤施入生物质材料后,对土壤交换性酸、交换性铝、总可溶性铝和总单核铝的降低效果,以牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥的效果较显著；对土壤CEC、交换性盐基离子、交换性盐基总量和土壤有机质的提高效果,以作物秸秆炭的效果最好,其次是牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥。综合分析供试的7种生物质材料的改良效果,牛粪、秸秆堆肥和商品有机肥的总体改良效果较佳。最后,选择商品有机肥和作物秸秆炭2种生物质材料对已发生酸化的2种茶园土壤分别进行田间试验,结果表明：施加2种生物质材料不仅能提高酸化茶园土壤的pH,也会极显著降低酸化茶园土壤交换性酸和交换性铝的含量(P<0.01),同时,对酸化茶园土壤交换性能和土壤可溶性铝等也有影响。另外,施用生物质材料也会提高土壤有机质和养分含量。具体改良效果则因茶园土壤本身酸性强度、生物质的种类的不同而异。
【作者】谢少华；
【导师】宗良纲；
【作者基本信息】南京农业大学，环境科学，2013，硕士
【关键词】生物质材料；酸化茶园土壤；改良；效果；机理；

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