發(fā)布時(shí)間：2017-10-16 13:10

  本文關(guān)鍵詞：生物炭及滴灌對(duì)京郊大棚土壤氮素殘留及溫室氣體排放的影響

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【摘要】：蔬菜種植在生產(chǎn)管理過程中存在施肥量大、灌溉頻繁等現(xiàn)象,而這種不合理施肥灌溉導(dǎo)致土壤、地表水、地下水硝態(tài)氮污染加劇以及溫室氣體(CO2、N2O)排放量增加等的一系列重大環(huán)境問題。本文以生物炭(B)為試驗(yàn)材料、局部根區(qū)交替(PRD)滴灌技術(shù)為灌溉改進(jìn)措施,分別開展田間和室內(nèi)兩部分試驗(yàn)來進(jìn)行目的性研究。田間試驗(yàn)通過在兩季作物種植過程中,主要研究常規(guī)施肥下混施生物炭、實(shí)施PRD滴灌以及兩者配合施用對(duì)土壤無機(jī)氮淋溶的影響;室內(nèi)試驗(yàn)主要研究,基于目前蔬菜種植過程中常見的四種施肥模式下,添加生物炭土壤中兩種溫室氣體的釋放特征,旨在為緩解菜地土壤生態(tài)系統(tǒng)無機(jī)氮淋失和減少溫室氣體排放技術(shù)的研發(fā)提供理論依據(jù)。本文的主要結(jié)果如下:(1)田間常規(guī)施肥灌溉(CK)、PRD、B和B+PRD四個(gè)不同處理下在不同時(shí)期土壤無機(jī)氮均發(fā)生不同程度的淋溶。在63d時(shí),M處理土壤深層(40-100cm)的各個(gè)土層無機(jī)氮含量顯著增加,M+B處理下土壤剖面無機(jī)氮含量與0d相比沒有顯著變化,說明M+B處理可緩解土壤無機(jī)氮向剖面深層淋溶的速度。通過比較在126d、189d和234d時(shí)兩種施肥處理下土壤剖面各個(gè)土層無機(jī)氮含量大小同樣說明施加生物炭處理可以減緩無機(jī)氮在剖面中的淋溶。(2)在189d和234d,由于降雨量和灌溉量增加土壤無機(jī)氮發(fā)生大量淋溶,表現(xiàn)為剖面土壤各個(gè)土層無機(jī)氮含量顯著降低。M和M+B兩種施肥模式下,比較不同滴灌方式處理土壤剖面無機(jī)氮含量分布變化發(fā)現(xiàn),與常規(guī)滴灌處理相比,PRD滴灌處理的土壤各個(gè)土層無機(jī)氮含量較高,即與常規(guī)滴灌技術(shù)相比,PRD滴灌技術(shù)可以降低無機(jī)氮的向深層的運(yùn)移速度,減少無機(jī)氮的淋溶損失。(3)比較不同滴灌方式下,施加生物炭對(duì)0-100cm土體無機(jī)氮累積量的影響發(fā)現(xiàn),當(dāng)無機(jī)氮發(fā)生淋溶時(shí),生物炭結(jié)合PRD滴灌處理下土體無機(jī)氮累積量最高,說明生物炭結(jié)合PRD滴灌與常規(guī)滴灌相比在緩解無機(jī)氮在剖面淋溶效果更顯著。(4)不同施肥模式下添加生物炭對(duì)土壤系統(tǒng)中CO2、N2O釋放產(chǎn)生影響的持續(xù)時(shí)間不同。CK和M模式下,添加不同用量生物炭?jī)H在培養(yǎng)初期(0-1.5d)對(duì)CO2、N2O的釋放產(chǎn)生影響,而在2-60d,添加生物炭對(duì)CO2、N2O釋放的影響不明顯。F和M+F模式下,生物炭輸入對(duì)土壤CO2、N2O釋放產(chǎn)生影響的持續(xù)時(shí)間較長。分別在0-14d和0-25d生物炭輸入對(duì)土壤系統(tǒng)中CO2和N2O的釋放均具有顯著抑制或促進(jìn)作用,而隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(27-60d),這種促進(jìn)作用逐漸減弱。(5)不同施肥模式下,添加生物炭對(duì)土壤系統(tǒng)中CO2、N2O的釋放影響不同。CK和M下,添加2%生物炭對(duì)CO2、N2O累計(jì)釋放量沒有顯著影響;施化肥(F和M+F)模式下,生物炭輸入顯著提高土壤中CO2和N2O的累積釋放量。(6)相關(guān)分析結(jié)果表明,生物炭輸入可通過改變土壤中DOC、DON和無機(jī)氮含量分別影響土壤中CO2和N2O的釋放。
【關(guān)鍵詞】：菜地 生物炭 PRD滴灌 無機(jī)氮 CO2 N2O
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S153;X144
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-25
• 1.1 我國農(nóng)田菜地現(xiàn)狀及生產(chǎn)管理中面臨的問題11-12
• 1.1.1 我國耕地面積現(xiàn)狀11
• 1.1.2 我國菜地生產(chǎn)管理中存在的問題11
• 1.1.3 我國面源污染的現(xiàn)狀11-12
• 1.2 農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)對(duì)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)以及所面臨的挑戰(zhàn)12-14
• 1.2.1 全球氣候變暖12
• 1.2.2 溫室氣體12-13
• 1.2.3 我國農(nóng)田土壤CO_2、N_2O排放及所面臨的挑戰(zhàn)13-14
• 1.3 生物炭輸入對(duì)土壤氮素淋溶、CO_2、N_2O釋放的影響14-22
• 1.3.1 土壤氮素淋溶14-17
• 1.3.1.1 土壤理化性質(zhì)14-16
• 1.3.1.2 氮素的轉(zhuǎn)化16-17
• 1.3.2 土壤CO_2釋放17-20
• 1.3.2.1 土壤有機(jī)碳礦化18
• 1.3.2.2 碳源及養(yǎng)分18-19
• 1.3.2.3 土壤理化性質(zhì)19-20
• 1.3.3 土壤氮循環(huán)和N_2O釋放20-22
• 1.3.3.1 土壤理化性質(zhì)。20-21
• 1.2.2.2 其他物質(zhì)輸入21-22
• 1.4 PRD在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用22-23
• 1.4.1 PRD的概念和工作原理22-23
• 1.4.2 PRD滴灌技術(shù)的研究現(xiàn)狀23
• 1.5 問題的提出23-24
• 1.6 研究的目的、意義及內(nèi)容24-25
• 1.6.1 大田試驗(yàn)24
• 1.6.2 室內(nèi)培養(yǎng)24-25
• 第二章 材料與方法25-31
• 2.1 大田試驗(yàn)25-28
• 2.1.1 試驗(yàn)地概況25
• 2.1.2 試驗(yàn)土壤及物料性質(zhì)25-26
• 2.1.3 田間管理與試驗(yàn)設(shè)計(jì)26-27
• 2.1.2.1 田間管理26
• 2.1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)26-27
• 2.1.4 土壤樣品的采集與測(cè)定27-28
• 2.1.4.1 基礎(chǔ)土壤的采集27
• 2.1.4.2 耕層土樣的采集27-28
• 2.1.4.3 剖面土壤土樣的采集28
• 2.1.4.4 指標(biāo)測(cè)定28
• 2.2 室內(nèi)培養(yǎng)28-30
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)28-29
• 2.2.2 土樣的采集及指標(biāo)測(cè)定29
• 2.2.3 氣樣的采集及指標(biāo)測(cè)定29-30
• 2.2.4 數(shù)據(jù)計(jì)算30
• 2.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析30-31
• 第三章 生物炭和PRD對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響31-33
• 3.1 土壤p H31-32
• 3.2 土壤SOM、TN32-33
• 第四章 生物炭和PRD對(duì)菜地耕層土壤無機(jī)氮含量及剖面無機(jī)氮?dú)埩袅康挠绊?/span>33-46
• 4.1 生物炭和PRD對(duì)菜地耕層土壤無機(jī)氮含量的影響33-37
• 4.1.1 土壤含水量33-34
• 4.1.2 土壤無機(jī)氮含量34-37
• 4.2 生物炭和PRD對(duì)菜地剖面土壤無機(jī)氮?dú)埩舻挠绊?/span>37-46
• 4.2.1 不同處理下菜地土壤剖面無機(jī)氮含量的動(dòng)態(tài)變化37-39
• 4.2.2 剖面土壤無機(jī)氮分布39-42
• 4.2.3 0-100cm土體剖面無機(jī)氮累積量42-44
• 4.2.4 根區(qū)（0-60cm）土壤無機(jī)氮累積量44-45
• 4.2.5 無機(jī)氮?dú)埩袅?/span>45-46
• 第五章 在不同施肥模式下添加生物炭菜地土壤CO_2、N_2O釋放及不同形態(tài)碳氮含量的動(dòng)態(tài)變化46-59
• 5.1 不同施肥模式下施加生物炭菜地土壤CO_2釋放、DOC、SMBC含量的動(dòng)態(tài)變化46-51
• 5.1.1 CO_2釋放特征46-48
• 5.1.2 DOC、SMBC含量的動(dòng)態(tài)變化特征48-50
• 5.1.3 DOC、SMBC含量與CO_2釋放量的相關(guān)性分析50-51
• 5.2 不同施肥模式下添加生物炭菜地土壤N_2O釋放及不同形態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)變化51-59
• 5.2.1 N_2O釋放特征51-55
• 5.2.2 DON、無機(jī)氮含量的動(dòng)態(tài)變化55-57
• 5.2.3 DON、無機(jī)氮含量與N_2O釋放量的相關(guān)性分析57-59
• 第六章 結(jié)果與討論59-68
• 6.1 研究結(jié)果59-61
• 6.1.1 大田試驗(yàn)59-60
• 6.1.2 室內(nèi)培養(yǎng)60-61
• 6.1.2.1 CO_2釋放特征60
• 6.1.2.2 N_2O釋放特征60-61
• 6.2 討論61-68
• 6.2.1 大田試驗(yàn)61-65
• 6.2.1.1 耕層含水量61
• 6.2.1.2 耕層土壤無機(jī)氮61-62
• 6.2.1.3 剖面土壤無機(jī)氮淋溶62-63
• 6.2.1.4 隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化63
• 6.2.1.5 PRD滴灌對(duì)土壤無機(jī)氮淋溶的影響63-64
• 6.2.1.6 生物炭對(duì)土壤氮淋溶的潛在影響機(jī)制64-65
• 6.2.2 室內(nèi)培養(yǎng)65-68
• 6.2.2.1 CO_2釋放特征65-66
• 6.2.2.2 N_2O釋放特征66-68
• 第七章 總結(jié)與展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-80
• 參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表文章80-81
• 圖版81-83

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本文編號(hào)：1042840