施用猪场粪水对种植土地土壤理化性状及菌群组成的影响

论文摘要

本研究以种养结合模式为基础,研究施用猪粪水对种植土地土壤理化性状的影响。测定分析了不同施用年限和不同土壤深度苹果种植和玉米-小麦轮作土地土壤的物理结构、养分含量及菌群组成等的变化规律,为养殖粪污更好的还田利用提供基础参数。试验一施用猪粪水对苹果种植地块土壤理化性质及菌群组成的影响。选取连续施用猪场粪水11年和5年的苹果种植地块为试验组,以施用化肥的苹果种植地块为对照组。分别采集表层（0-20cm）、中层（20-40cm）和深层（40-60cm）的土壤样品,测定其物理性状、养分含量及菌群组成;同时取相应地块苹果样品,测定苹果品质指标。结果表明,长期施用猪粪水苹果地土壤容重和比重均降低,孔隙度显著增加（P<0.05）,土壤p H显著降低（P<0.05）,土壤有机质水平明显升高（P<0.05）。施用猪粪水显著提高了土壤常量养分全氮、全磷和速效养分碱解氮、硝态氮、速效磷和有效钾的含量,连续施用猪粪水11年和5年的土壤全氮含量分别比施用化组提高15.4%91.6%和49.4%125%,全磷提高了46.4%148.6%和30.4%166.2%;土壤碱解氮和速效磷有小幅度提高,硝态氮和有效钾有较大幅度的提高,硝态氮的最大增幅为300.4%,连续施用猪粪水11年和5年的土壤有效钾比施用化肥组分别提高了118.6%141.7%和163.4%258.5%。施用猪粪水显著提高了苹果地土壤中Cu、Zn的含量（P<0.05）,与施用化肥组相比,施用猪粪水11年和5年土壤表层Cu含量分别提高82.4%和94.5%,Zn含量分别提高116.5%和145.5%。苹果地施用猪粪水后改变了土壤微生物群落结构和丰度,在施用猪粪水的土壤中绿弯菌门和厚壁菌门的丰度大幅提高,而放线菌门和酸酐菌门的丰度则有不同程度的下降。施用猪粪水后显著提高了苹果的硬度和可溶性固形物含量,降低了苹果酸度（P<0.05）,改善了苹果品质。试验二施用猪粪水对玉米种植地块土壤理化性质和菌群组成的影响。选取连续施用猪场粪水7年的玉米种植地块为试验组,以施用化肥的玉米种植地块为对照组。分别采集表层（0-20cm）、中层（20-40cm）和深层（40-60cm）的土壤样品,测定其物理性状、养分含量及菌群组成;同时取相应地块玉米样品,测定玉米品质指标。结果表明,连续施用猪粪水7年的土壤p H只在土壤中层时较化肥组显著降低了0.17,有机碳含量提高了56.9%91.0%,土壤的物理性状并没有显著的改变。连续施用猪粪水7年的土壤全氮和全磷只在土壤深层时显著高于化肥组。而土壤中的速效养分,如碱解氮、硝态氮、速效磷、有效钾的含量都有显著提高,连续施用7年猪粪水的土壤中Cu的含量增加了39.7%91.6%,而Zn只在土壤表层显著提高了62.4%。鞘氨醇细菌属的丰度明显提高,这大大提高了土壤对有机物特别是芳香烃的利用能力,促进了土壤内的养分循环。Cu在玉米籽粒中的没有明显变化,在秸秆中提高了40%,但Zn在玉米籽粒和秸秆中都有显著增加,分别增加了20.5%和32.0%。综上所述,与施用化肥相比,苹果和“玉米-小麦”轮作地块长期施用猪粪水改善了土壤结构,提高了土壤有机质及常量养分、速效养分的含量,增加了土壤中微生的丰度和多样性,对于作物品质有一定的提升,但是长期施用猪粪水后引起土壤中Cu、Zn含量的增加,有造成土壤及作物中重金属元素累计的风险。

论文目录

• 符号说明
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
•   1.1 畜禽养殖现状
•   1.2 畜禽养殖污染问题
•   1.3 畜禽粪便的资源化利用
•     1.3.1 肥料化技术模式
•     1.3.2 饲料化技术模式
•     1.3.3 能源化技术模式
•   1.4 种养结合
•     1.4.1 种养结合模式的优点
•     1.4.2 种养结合模式的弊端
•     1.4.3 种养结合模式的对策
•   1.5 研究目的和意义
• 2 材料与方法
•   2.1 试验地点
•   2.2 试验材料
•   2.3 试验试剂、耗材与仪器
•     2.3.1 试验试剂
•     2.3.2 试验耗材
•     2.3.3 试验仪器
•   2.4 试验设计
•     2.4.1 试验一施用猪粪水对苹果种植地块土壤理化性状及菌群组成的影响
•     2.4.2 试验二施用猪粪水对玉米-小麦轮作地块土壤理化性状及菌群组成的影响
•   2.5 样品制备及测定
•     2.5.1 样品制备
•     2.5.2 测定指标与方法
•   2.6 数据分析
• 3 结果与分析
•   3.1 施用猪粪水对苹果种植地块土壤理化性状及菌群组成的影响
•     3.1.1 猪粪水对土壤物理性状的影响
•     3.1.2 猪粪水对土壤pH的影响
•     3.1.3 猪粪水对土壤常量养分的影响
•     3.1.4 猪粪水对土壤速效养分的影响
•     3.1.5 猪粪水对土壤有机质的影响
•     3.1.6 猪粪水对土壤Cu、Zn含量的影响
•     3.1.7 猪粪水对土壤菌群组成的影响
•     3.1.8 猪粪水对苹果品质的影响
•     3.1.9 猪粪水对苹果氮、磷、Cu、Zn的影响
•   3.2 施用猪粪水对玉米-小麦轮作种植地块土壤理化性状及菌群组成的影响
•     3.2.1 猪粪水对土壤物理性状的影响
•     3.2.2 猪粪水对土壤pH的影响
•     3.2.3 猪粪水对土壤常量养分的影响
•     3.2.4 猪粪水对土壤速效养分的影响
•     3.2.5 猪粪水对土壤有质的影响
•     3.2.6 猪粪水对土壤Cu、Zn含量的影响
•     3.2.7 猪粪水对土壤微生物结构的影响
•     3.2.8 猪粪水对玉米氮、磷、Cu、Zn及植酸磷的影响
• 4 讨论
•   4.1 猪粪水施用对土壤物理性状的影响
•   4.2 施用猪粪水对土壤养分的影响
•   4.3 施用猪粪水对重金属的影响
•   4.4 猪粪水施用对土壤菌群组成的影响
•   4.5 施用猪粪水对作物品质的影响
• 5 结论
• 6 课题创新与研究展望
•   6.1 课题创新
•   6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 殷勤

导师: 焦洪超

关键词: 猪粪水,土壤,理化性状,菌群组成,种养结合

来源: 山东农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 生物学,环境科学与资源利用,农业基础科学,农艺学

单位: 山东农业大学

分类号: S154.3;X713

总页数: 69

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