新型多孔改良剂增强黄壤通气性能研究

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1、新型多孔改良剂增强黄壤通气性能研究贵州省烟草公司毕节市公司科技专项（毕节合2015-02,省市院合2015-06）*通讯作者：E-mail：mywang@issas.ac.cn作者简介：孙益权（1992—），男，江苏丰县人，硕士研究生，主要从事土壤资源与环境方面的研究。Email:sunyiquan305@163.com孙益权1,3，王美艳1*，黄化刚2，夏庚瑞1,3，史学正1，张忠启3，徐胜祥1，孙维侠1，蔡良海2，班国军2，陈垚2，夏中文2（1土壤与农业可持续发展国家重点试验室，中国科学院南京土壤研究所，南京210008）(2贵州省烟草公司毕节市

2、公司，贵州毕节551700)（3江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院，江苏徐州221116）摘要：为探索新型多孔改良剂对黄壤通气性能的影响，本文以贵州省毕节市植烟黄壤为研究对象，通过掺入不同比例的新型多孔改良剂，研究贵州粘重黄壤物理结构的变化。结果表明：随着添加新型多孔改良剂比例的增加，土壤总孔隙度及土壤通气孔隙度均随之增加。与对照相比，3个处理（新型多孔改良剂添加比例分别为7.5%、15.0%和22.5%）的总孔隙度分别增加了2.7%、3.1%和3.2%，通气孔隙度分别增加了2.7%、8.6%和10.6%；对照和3个处理加水饱和之后，分别需要130h

3、、52h、34h和37h提供足够的氧气，以保证作物正常生长。总之，新型多孔改良剂能够有效增加粘重黄壤通气孔隙，达到增强土壤通气性能的目的，为粘重土壤改良提供了新的途径与思路。关键词：新型多孔改良剂；黄壤；土壤通气性；毕节中图分类号：S156.2贵州地形以高原山地和丘陵为主[1]，黄壤为该地区的主要土壤类型[2,3]。由于烟区种植模式单一，长期施用化肥等原因，导致该地区土壤板结严重[4]，使得土壤通气孔隙锐减，不利于水分下渗，也不利于土壤通气，进而影响作物根系生长[5,6]。因此贵州板结土壤改良对于当前烟叶生产具有重要意义。关于板结土壤的改良研究，国内

4、外已经开展了较多的工作，概括起来主要有以下几种措施，即掺沙子[7-9]、增施有机肥[10-12]和添加化学改良剂[13-15]。首先，在掺入沙子改良土壤结构方面，蔺亚莉等[7]在内蒙古河套平原进行了黏性碱化盐土中掺沙试验，研究表明，黏性碱化盐土中掺入25%沙子后，其土壤通气孔隙度增加了11.34%，土壤的全盐量和碱化度均有所降低，使得玉米产量约由2100kg/hm2增加至9100kg/hm2，增加了335%。其次，在施用有机肥改良方面，施用有机肥不仅可以增9加土壤透气和透水性，还可以提高土壤肥力。罗兴录等[10]于广西大学科研基地进行施用有机肥试验，

5、作物种植前施入450kg/hm2~900kg/hm2的生物有机肥，使得作物在生育期内的土壤通气孔隙度大约增加了2%~6%。第三，在添加化学改良剂方面，康倍铭等[13]研究表明，在陕西杨凌土中添加0.1%的聚丙烯酰胺(PAM)，在气候培养箱中培养60d，可以增加2.1%土壤孔隙度。虽然传统改良剂在土壤改良方面取得一些成果，但也存在一些问题。如沙子为实心材料，缺乏内部孔隙，通过添加沙子改良板结土壤，其通气孔隙的增加幅度有限。随着社会经济的发展，劳动力成本大幅增加，有机肥资源有限，因此在大宗粮食作物上，如水稻、小麦和玉米上已很少使用有机肥；另一方面，由于

6、有机肥易于分解，需要长期施用才能起到改良板结土壤的作用。化学改良剂则存在成本较高而时效性较短、适用性有限的问题。因此，板结土壤的改良需要寻找一种成本低、时效长、不易分解且环保的材料。基于这个设想，中国科学院南京土壤研究所研发了一种新型多孔矿质材料，这种材料具有高度发达的内部孔隙结构，其生产成本较低，环境友好，使得这种材料用于板结土壤改良成为可能。本研究通过在贵州毕节黄壤中添加不同体积比例的新型多孔材料，研究其对供试土壤通气孔隙度的影响，揭示多孔材料添加比例与黄壤通气性能改良效果之间的关系，为贵州烟区板结黄壤改良提供科学依据。1材料与方法1.1试验材料

7、试验土壤取自贵州省毕节市黔西县林泉科技园，土壤类型为黄壤，黄壤质地偏粘，为粉砂质黏壤土，保水性较好，但通透性较差，容易发生板结，是目前影响该地区优质烟叶生产的主要土壤问题。试验土壤风干后过2mm筛作为盆栽用土，其理化性质见表1。新型多孔改良剂是一种新型矿质土壤结构改良材料，通过特殊工艺制成，它具有孔隙发达，容重小，通气性能良好等优点。其pH值为9.2，松散容重为0.26g/cm3，粒径为5~10mm。施入土壤后除了正常风化外，变化微小，因此是一种长效的土壤结构改良材料。表1供试土壤的理化性质Table1ThePhysicalandchemicalpr

8、opertiesoftestedsoil样品pHCEC(cmol/kg)容重(g/cm3)有机质(g/kg)