滴施有机肥酸性浸提物活化石灰性土壤养分的时空效应及机理研究

Soil nutrient is the main source of crop nutrient absorption. The soil fertility and organic fertilizer application ratio are low in Xinjiang calcareous. Drip irrigation with acid-extract of rotten organic fertilizer is a good way to improve soil quality, activate nutrient, increase crop production and achieve efficient synthetically utilization of nutrient. In this subject, different acid-extract(sulphuric acid,phosphoric acid,nitric acid) of different organic fertilizer(cattle manure,chicken manure), different amount of acid-extract mixed with chemical fertilizer and different drip frequency to soil available nutrition concentration and biological efficiency of cotton were analyzed by potted simulation and field cultivation experiment. The modal transformation of soli available phosphorus,iron, zinc, boron etc and distribution regularity of absorption by cotton in different development stages and different spatial location of soil will be analyzed after acid-extract of rotten organic fertilizer be dripped in soil. The main purpose are reveal main impact factors of extracts activating time- spatial effect, explain activate mechanism of organic matter-chemical fertilizer acid to soil nutrient effectiveness. Basisic theories will be carried out to decrease fertilizer application and nutrients use efficiency of cotton in calcareous soil in Xinjiang.

土壤养分是农作物养分吸收的最主要来源，新疆石灰性土壤肥力低，有机肥施用比例低。通过滴施腐熟有机肥的酸性浸提物提高土壤质量、活化土壤养分、增加作物产量、实现养分资源高效利用是一个良好的途径。本研究通过盆栽模拟和大田栽培试验，研究不同有机肥源(牛粪、鸡粪）不同酸度浸提（硫酸、磷酸、硝酸）、浸提物不同施用量及配施化肥、不同滴灌频率下土壤有效养分含量及对棉花的生物学效应，分析有机肥酸性浸提物施入土壤后，土壤有效磷、铁、锌、硼等养分的形态转化及在棉花不同生育期（时间效应）、土壤不同空间位置有效养分分布规律，揭示其活化土壤养分时空效应的主要影响因子，阐明有机物-化学酸性对土壤养分有效性的活化机理，为棉花的减肥增效提供理论依据。

项目进行了盆栽和大田试验，研究结果表明，不同酸浸提剂的pH越低，对养分的浸提效率越高，但对有机质的分解随之加强。pH为1的磷酸较硝酸浸提效果更好，是更高效的制作有机肥浸提液的浸提剂。盆栽试验施用有机肥浸提液后，提高了土壤养分含量，降低了土壤pH，增加了棉花干物质积累量。pH为1的有机肥浸提液对土壤肥力提升和棉花生长效果最佳，磷酸有机肥浸提液比硝酸有机肥浸提液效果更好。.大田试验也证实磷酸有机肥浸提液效果优于硝酸有机肥浸提液，以有机无机肥搭配的CG+P220对磷肥利用率最高。施用有机肥浸提液可以增加石灰性土壤的有机质和养分含量，这对0-40 cm的土壤层具有显著影响。在石灰性土壤上高频率施用有机肥浸提液，可以降低土壤的pH值， 但是在蕾期需要增加施肥比例，促进棉花的营养生长养分吸收，有利于高产。酸性有机肥浸提液对棉花生长和磷形态有显著影响，其主要影响了土壤中中高活性磷的比例，降低土壤的pH还可以溶解土壤中储存的无效态磷，增加了磷利用效率。酸性有机肥浸提液中的H+是化的主要因素，其对土壤中的Fe有积极的活化作用，对于其他元素（Mn，Zn）也起到了增加其有效态含量的效果。施用有机肥浸提液可以增加棉花对P，Fe，Mn，Zn的吸收量。. 该研究主要通过将有机肥用酸进行浸提，研究其对石灰性土壤中的磷及微量元素的活化和棉花生长的影响，优化了提取的参数，明确了不同施用方式的的实际效果，证明酸性有机肥浸提液是适合石灰性土壤提高磷肥利用效率，活化土壤中Fe，Mn，Zn的新型肥料。该成果具有较大应用价值。