納米碳對(duì)黃土區(qū)典型作物生長(zhǎng)發(fā)育影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、黃土地區(qū)耕地面積連年銳減，耕地資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重，人地矛盾嚴(yán)峻。為了提高糧食單產(chǎn)，大量化肥投入到農(nóng)田中，但由于化肥利用率低，大量的肥料均以多種形式流失，造成一系列嚴(yán)重的土壤環(huán)境問(wèn)題。本文通過(guò)在農(nóng)田表層5～10cm條施（寬5×長(zhǎng)100cm）不同納米碳含量（質(zhì)量含量分別為0、0.001、0.005、0.007、0.010k g/k g），分析研究了不同納米碳對(duì)農(nóng)田土壤水分、養(yǎng)分、作物生長(zhǎng)發(fā)育以及其產(chǎn)量的影響。主要得到以下結(jié)論：
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2、1）納米碳條施含量較高時(shí)，在農(nóng)田中在一定程度上增大了土壤容重，使土壤變得緊實(shí)，降低土壤中大孔隙的數(shù)量；納米碳在土壤中不會(huì)使土壤產(chǎn)生斥水性；納米碳可以增加土壤中粒級(jí)＞2的土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的數(shù)量，增加了在水分入滲過(guò)程中抵抗水破壞的能力。
　　（2）土壤添加納米碳后，土壤中大孔隙數(shù)量降低，中小孔隙數(shù)量增加，而與大孔隙相比，小孔隙中的水分受外界吸力影響較小，保持水分能力較強(qiáng)；且納米碳具有極大比表面積，表面能極高，對(duì)水分有較高的吸持力。從

3、作物整個(gè)生育期內(nèi)不同土壤深度的土壤含水量分布來(lái)看，表層土壤由于蒸散量較大，含水量較低，施加納米碳的小區(qū)表層10cm，即納米碳層以上部分土壤含水量要高于對(duì)照組，且隨著納米碳質(zhì)量含量的增加，土壤吸持水分的效果愈加顯著。
　?。?）分析不同納米碳含量對(duì)冬小麥及春玉米各生育期內(nèi)的土壤養(yǎng)分濃度與播種前土壤初始養(yǎng)分濃度差值的影響可以發(fā)現(xiàn)，將納米碳條施于土壤表層以下5～10cm，提升了這一土壤深度范圍內(nèi)的土壤水分吸持能力，同時(shí)抑制了硝態(tài)氮的向下

4、淋移，有效的提升了氮肥的利用率；納米碳強(qiáng)吸附性的特性在粘粒含量較低的土壤中，可以增加鉀離子在條施納米碳土層內(nèi)的滯留時(shí)間，從而抑制髙移動(dòng)性的鉀離子向深層土壤遷移，提高鉀肥的利用率；土壤對(duì)速效磷有較強(qiáng)的吸附作用，與硝態(tài)氮、速效鉀相比，磷素在土壤中具有固定性強(qiáng)、移動(dòng)性弱的顯著特點(diǎn)。納米碳吸附土壤中速效磷的同時(shí)，還膠結(jié)了大量吸附著磷素的土壤細(xì)顆粒，進(jìn)一步穩(wěn)固了磷素在相應(yīng)土層深度的留存，提高了磷肥的利用率。
　?。?）較大質(zhì)量含量的納米碳在

5、作物生育期內(nèi)可提高作物植株內(nèi)的養(yǎng)分含量，促進(jìn)作物莖葉的發(fā)育，增大作物的莖粗和葉面積，并提高植株生物量。且質(zhì)量含量為0.007和0.010kg/kg的納米碳小區(qū)對(duì)作物產(chǎn)量的增產(chǎn)效果最為顯著，分別對(duì)關(guān)中地區(qū)冬小麥增產(chǎn)2.4％和3.5%，對(duì)神木春玉米增產(chǎn)4.4%和5.7%。
　?。?）根區(qū)水質(zhì)模型（RZWQM2）對(duì)不同納米碳質(zhì)量含量的小區(qū)內(nèi)冬小麥和春玉米的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程和最終產(chǎn)量進(jìn)行模擬時(shí)，率定及驗(yàn)證過(guò)程中不同土層含水率、養(yǎng)分的 ERMS