黃河上游灌區(qū)稻田系統(tǒng)氮素氣態(tài)損失及平衡研究
發(fā)布時間:2021-07-30 00:44
黃河上游灌區(qū)水稻中高產(chǎn)區(qū)過量施肥現(xiàn)象十分突出,氮肥過量引起土壤氮素盈余,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境構(gòu)成直接或潛在威脅。稻田氮素氣態(tài)損失是灌區(qū)農(nóng)田氮素流失的主要途徑之一,氮肥過量施用加劇了氮素的氣態(tài)損失,由氮素氣態(tài)損失引起的大氣氮沉降成為灌區(qū)地表水氮污染的重要來源,氮素氣體排放引起的增溫潛勢不容忽視。為了實現(xiàn)灌區(qū)糧食增產(chǎn)和環(huán)境友好的雙贏目標(biāo),迫切需要探明灌區(qū)稻田氮素的氣態(tài)損失特征及減少氮素氣態(tài)損失的有效途徑。本研究選擇黃河上游灌區(qū)具有代表性的寧夏引黃灌區(qū)靈武試驗區(qū),于2009-2010年開展大田小區(qū)試驗和(15)N微區(qū)示蹤試驗,通過大田原位監(jiān)測,揭示了不同氮肥運籌下稻田氨揮發(fā)和N2O排放的動態(tài)分布特征,估算了氮素氣態(tài)損失量,評價了稻田氮素?fù)p失對環(huán)境的污染及大氣增溫效應(yīng);利用(15)N示蹤法及農(nóng)田系統(tǒng)氮素質(zhì)量平衡法,研究了稻田氮肥去向和稻田系統(tǒng)氮素平衡及損失風(fēng)險。本研究田間小區(qū)試驗設(shè)置了5個處理,分別為常規(guī)氮肥300 kg/hm2水平下的單施尿素(N300)和有機肥(豬糞)與尿素氮肥配合施用(N300-OM)的2個處理、優(yōu)化氮肥240 ...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景、目的與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 目的意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 農(nóng)田系統(tǒng)氮素平衡研究
1.2.2 農(nóng)田系統(tǒng)肥料氮去向特征研究
1.2.3 農(nóng)田系統(tǒng)氨揮發(fā)損失研究
1.2.4 農(nóng)田系統(tǒng)N_20 排放研究
1.3 研究區(qū)域概況
1.3.1 自然條件
1.3.2 社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 水稻種植面積及農(nóng)田氮肥利用情況
第二章 研究內(nèi)容和試驗方案
2.1 研究內(nèi)容
2.2 技術(shù)路線
2.2.1 研究總體思路
2.2.2 技術(shù)路線圖
2.3 試驗方案
2.3.1 試驗區(qū)概況
2.3.2 試驗設(shè)計
2.4 試驗樣品的采集和測定方法
2.4.1 田間試驗小區(qū)樣品的采集與測定
2.4.2 (15)~N 微區(qū)樣品的采集和測定
2.4.3 田間小區(qū)氨氣的捕獲
2.4.4 N_20 氣體樣品的采集和測定
2.4.5 氮平衡研究方法
2.5 數(shù)據(jù)處理
第三章 黃河上游灌區(qū)稻田氨揮發(fā)損失研究
3.1 稻田不同施肥時期氨揮發(fā)損失特征
3.1.1 基肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.1.2 分蘗肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.1.3 拔節(jié)肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.1.4 粒肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.2 水稻生長季累積氨揮發(fā)損失量及損失總量
3.2.1 不同施肥期累積氨揮發(fā)損失量動態(tài)特征
3.2.2 水稻生長季累積氨揮發(fā)損失總量及肥料氮損失量
3.3 稻田氨揮發(fā)速率與表層土壤NH_4~+-N 含量的相關(guān)性
3.4 稻田氨揮發(fā)速率與田面水NH_4~+-N 含量相關(guān)性
3.5 黃河上游灌區(qū)稻田氨揮發(fā)影響因素分析
3.5.1 氮肥運籌與氨揮發(fā)
3.5.2 溫度、日照及降雨與氨揮發(fā)
3.5.3 灌水與氨揮發(fā)
3.5.4 稻田pH 值與氨揮發(fā)
3.6 黃河上游灌區(qū)稻田氨揮發(fā)損失與大氣氮沉降
3.7 本章小結(jié)
第四章 黃河上游灌區(qū)稻田N_20 排放特征研究
4.1 水稻生長季土壤N_20 排放動態(tài)變化特征
4.2 水稻生長季稻田N_20 排放總量研究
4.2.1 不同氮肥水平下稻田N_20 排放總量變化
4.2.2 不同施肥時期稻田N_20 累積排放量變化
4.3 稻田N_20 排放通量與田面水硝態(tài)氮含量的相關(guān)性
4.4 稻田耕層土壤硝態(tài)氮含量與N_20 排放通量的相關(guān)性
4.5 黃河上游灌區(qū)水稻生長季土壤N_20 排放影響因素分析
4.5.1 氮肥運籌與N_20 排放
4.5.2 溫度與N_20 排放
4.5.3 田間水分狀況與N_20 排放
4.6 水稻生長季土壤N_20 排放全球增溫潛勢
4.7 黃河上游灌區(qū)稻田N_20 排放與大氣溫室效應(yīng)
4.8 小結(jié)
第五章 黃河上游灌區(qū)稻田肥料氮去向研究
5.1 用(15)~N 示蹤法計算相關(guān)指數(shù)
5.1.1 水稻氮肥回收率計算方法
5.1.2 氮肥土壤殘留量計算方法
5.1.3 肥料氮回收率計算方法
5.1.4 A 值計算
5.2 水稻植株對肥料(15)~N 吸收和體內(nèi)分配特征研究
5.3 同位素標(biāo)記肥料(15)~N 土壤殘留及剖面分布
5.3.1 灌區(qū)土壤剖面中肥料(15)~N 豐度變異特征
5.3.2 不同處理同位素標(biāo)記肥料(15)~N 土壤殘留及剖面分布特征
5.4 稻田系統(tǒng)標(biāo)記肥料(15)~N 的回收利用及去向研究
5.5 利用差減法研究灌區(qū)稻田肥料氮回收利用及去向
5.6 小結(jié)
第六章 黃河上游灌區(qū)稻田系統(tǒng)氮素平衡研究
6.1 水稻生長季植株氮素積累量動態(tài)變化研究
6.1.1 水稻植株干物質(zhì)及氮素積累量動態(tài)變化特征
6.1.2 水稻產(chǎn)量及植株氮素吸收利用
6.2 水稻生長季土壤無機氮濃度動態(tài)變化特征
6.2.1 土壤剖面硝態(tài)氮濃度動態(tài)變化特征
6.2.2 土壤剖面銨態(tài)氮濃度動態(tài)變化特征
6.3 水稻生長季土壤無機氮積累量動態(tài)變化特征
6.3.1 硝態(tài)氮積累量動態(tài)變化特征
6.3.2 銨態(tài)氮積累量動態(tài)變化特征
6.4 土壤氮素積累量動態(tài)變化趨勢研究
6.4.1 土壤無機氮動態(tài)變化
6.4.2 土壤總氮動態(tài)變化
6.5 稻田生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡特征研究
6.5.1 稻田系統(tǒng)無機氮收支平衡
6.5.2 稻田系統(tǒng)總氮收支平衡
6.6 小結(jié)
第七章 全文結(jié)論
7.1 主要結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
張惠個人簡歷
本文編號:3310333
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景、目的與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 目的意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 農(nóng)田系統(tǒng)氮素平衡研究
1.2.2 農(nóng)田系統(tǒng)肥料氮去向特征研究
1.2.3 農(nóng)田系統(tǒng)氨揮發(fā)損失研究
1.2.4 農(nóng)田系統(tǒng)N_20 排放研究
1.3 研究區(qū)域概況
1.3.1 自然條件
1.3.2 社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 水稻種植面積及農(nóng)田氮肥利用情況
第二章 研究內(nèi)容和試驗方案
2.1 研究內(nèi)容
2.2 技術(shù)路線
2.2.1 研究總體思路
2.2.2 技術(shù)路線圖
2.3 試驗方案
2.3.1 試驗區(qū)概況
2.3.2 試驗設(shè)計
2.4 試驗樣品的采集和測定方法
2.4.1 田間試驗小區(qū)樣品的采集與測定
2.4.2 (15)~N 微區(qū)樣品的采集和測定
2.4.3 田間小區(qū)氨氣的捕獲
2.4.4 N_20 氣體樣品的采集和測定
2.4.5 氮平衡研究方法
2.5 數(shù)據(jù)處理
第三章 黃河上游灌區(qū)稻田氨揮發(fā)損失研究
3.1 稻田不同施肥時期氨揮發(fā)損失特征
3.1.1 基肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.1.2 分蘗肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.1.3 拔節(jié)肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.1.4 粒肥后氨揮發(fā)損失動態(tài)特征
3.2 水稻生長季累積氨揮發(fā)損失量及損失總量
3.2.1 不同施肥期累積氨揮發(fā)損失量動態(tài)特征
3.2.2 水稻生長季累積氨揮發(fā)損失總量及肥料氮損失量
3.3 稻田氨揮發(fā)速率與表層土壤NH_4~+-N 含量的相關(guān)性
3.4 稻田氨揮發(fā)速率與田面水NH_4~+-N 含量相關(guān)性
3.5 黃河上游灌區(qū)稻田氨揮發(fā)影響因素分析
3.5.1 氮肥運籌與氨揮發(fā)
3.5.2 溫度、日照及降雨與氨揮發(fā)
3.5.3 灌水與氨揮發(fā)
3.5.4 稻田pH 值與氨揮發(fā)
3.6 黃河上游灌區(qū)稻田氨揮發(fā)損失與大氣氮沉降
3.7 本章小結(jié)
第四章 黃河上游灌區(qū)稻田N_20 排放特征研究
4.1 水稻生長季土壤N_20 排放動態(tài)變化特征
4.2 水稻生長季稻田N_20 排放總量研究
4.2.1 不同氮肥水平下稻田N_20 排放總量變化
4.2.2 不同施肥時期稻田N_20 累積排放量變化
4.3 稻田N_20 排放通量與田面水硝態(tài)氮含量的相關(guān)性
4.4 稻田耕層土壤硝態(tài)氮含量與N_20 排放通量的相關(guān)性
4.5 黃河上游灌區(qū)水稻生長季土壤N_20 排放影響因素分析
4.5.1 氮肥運籌與N_20 排放
4.5.2 溫度與N_20 排放
4.5.3 田間水分狀況與N_20 排放
4.6 水稻生長季土壤N_20 排放全球增溫潛勢
4.7 黃河上游灌區(qū)稻田N_20 排放與大氣溫室效應(yīng)
4.8 小結(jié)
第五章 黃河上游灌區(qū)稻田肥料氮去向研究
5.1 用(15)~N 示蹤法計算相關(guān)指數(shù)
5.1.1 水稻氮肥回收率計算方法
5.1.2 氮肥土壤殘留量計算方法
5.1.3 肥料氮回收率計算方法
5.1.4 A 值計算
5.2 水稻植株對肥料(15)~N 吸收和體內(nèi)分配特征研究
5.3 同位素標(biāo)記肥料(15)~N 土壤殘留及剖面分布
5.3.1 灌區(qū)土壤剖面中肥料(15)~N 豐度變異特征
5.3.2 不同處理同位素標(biāo)記肥料(15)~N 土壤殘留及剖面分布特征
5.4 稻田系統(tǒng)標(biāo)記肥料(15)~N 的回收利用及去向研究
5.5 利用差減法研究灌區(qū)稻田肥料氮回收利用及去向
5.6 小結(jié)
第六章 黃河上游灌區(qū)稻田系統(tǒng)氮素平衡研究
6.1 水稻生長季植株氮素積累量動態(tài)變化研究
6.1.1 水稻植株干物質(zhì)及氮素積累量動態(tài)變化特征
6.1.2 水稻產(chǎn)量及植株氮素吸收利用
6.2 水稻生長季土壤無機氮濃度動態(tài)變化特征
6.2.1 土壤剖面硝態(tài)氮濃度動態(tài)變化特征
6.2.2 土壤剖面銨態(tài)氮濃度動態(tài)變化特征
6.3 水稻生長季土壤無機氮積累量動態(tài)變化特征
6.3.1 硝態(tài)氮積累量動態(tài)變化特征
6.3.2 銨態(tài)氮積累量動態(tài)變化特征
6.4 土壤氮素積累量動態(tài)變化趨勢研究
6.4.1 土壤無機氮動態(tài)變化
6.4.2 土壤總氮動態(tài)變化
6.5 稻田生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡特征研究
6.5.1 稻田系統(tǒng)無機氮收支平衡
6.5.2 稻田系統(tǒng)總氮收支平衡
6.6 小結(jié)
第七章 全文結(jié)論
7.1 主要結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
張惠個人簡歷
本文編號:3310333
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