氮肥在稻田易于損失，其當(dāng)季利用率低。施用緩/控釋肥是提高稻田氮肥利用率的有效途徑，然而適宜的緩/控釋肥料種類少。本文以脲酶抑制劑（N-丁基硫代磷酰三胺，NBPT）和硝化抑制劑（3,4-二甲基吡唑磷酸鹽，DMPP）為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用15N示蹤的微區(qū)試驗(yàn)研究了生化抑制劑對(duì)稻田氮素?fù)p失的影響；采用田間試驗(yàn)研究了添加脲酶抑制劑時(shí)稻田氮肥的減施潛力、稻田適宜的脲酶抑制劑施用比例、脲酶抑制劑與硝化抑制劑配施下的土壤氮素供應(yīng)特征；采用分子生態(tài)學(xué)方法研究了脲酶抑制劑與硝化抑制劑對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)以及功能微生物多樣性的影響。研究取得以下進(jìn)展：（1）15N示蹤微區(qū)試驗(yàn)表明，添加NBPT或NBPT與DMPP配施可以顯著提高水稻地上部氮素回收率和土壤殘留氮量。與單施尿素處理相比，添加NBPT處理的氨揮發(fā)速率峰值降低27.04%，累積氨揮發(fā)損失量降低21.65%；NBPT與DMPP配施時(shí)，氨揮發(fā)速率峰值降低12.95%，累積氨揮發(fā)損失量降低13.58%；而添加DMPP時(shí)，氨揮發(fā)速率峰值增加23.61%，累積氨揮發(fā)損失量與單施尿素的差異不顯著。對(duì)于降低稻田氨揮發(fā)損失，添加NBPT或NBPT與DMPP配施的兩個(gè)處理... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
博士學(xué)位論文評(píng)閱人、答辯委員會(huì)簽名表
摘要
Abstract
圖目錄
表目錄
英文縮略表
第一章 緒論
    1.1 稻田土壤氮素?fù)p失特征
        1.1.1 氨揮發(fā)損失
        1.1.2 硝化-反硝化損失
    1.2 肥料氮素的緩/控釋途徑
    1.3 氮肥生化抑制劑的作用機(jī)理
        1.3.1 脲酶抑制劑
        1.3.2 硝化抑制劑
    1.4 氮肥生化抑制劑的應(yīng)用效果
        1.4.1 脲酶抑制劑
        1.4.2 硝化抑制劑
    1.5 本文研究契機(jī)與總體思路
        1.5.1 研究契機(jī)
        1.5.2 總體思路
第二章 材料與方法
    2.1 ~(15)N 同位素試驗(yàn)
        2.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
        2.1.2 試驗(yàn)材料
        2.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.4 樣品采集
    2.2 田間試驗(yàn)
        2.2.1 脲酶抑制劑作用下的氮肥減施潛力
        2.2.2 添加不同比例的脲酶抑制劑對(duì)土壤氮素供應(yīng)的影響
        2.2.3 脲酶抑制劑與硝化抑制劑配施下土壤氮素供應(yīng)特征與微生物變化
    2.3 測(cè)定方法
        2.3.1 氨揮發(fā)監(jiān)測(cè)
        2.3.2 氧化亞氮（N_2O）排放監(jiān)測(cè)
        2.3.3 地表水與土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮含量測(cè)定
        2.3.4 土壤中脲酶與硝酸還原酶活性測(cè)定
        2.3.5 土壤微生物量碳、氮含量測(cè)定
        2.3.6 土壤殘留氮量與氮素回收率測(cè)定
        2.3.7 土壤磷脂脂肪酸含量（PLFA）測(cè)定
        2.3.8 土壤氨氧化菌與反硝化菌群落結(jié)構(gòu)檢測(cè)
        2.3.9 氨氧化菌與反硝化菌相關(guān)基因的定量檢測(cè)
    2.4 數(shù)據(jù)處理
第三章 生化抑制劑作用下肥料氮素轉(zhuǎn)化研究
    3.1 氨揮發(fā)
        3.1.1 氨揮發(fā)速率與累積氨揮發(fā)損失量
        3.1.2 氨揮發(fā)累計(jì)損失量的兩種方法比較
        3.1.3 溫度對(duì)氨揮發(fā)速率的影響
        3.1.4 地表水銨態(tài)氮含量、pH 動(dòng)態(tài)變化
        3.1.5 氨揮發(fā)影響因子與氨揮發(fā)速率的相關(guān)性分析
    3.2 氧化亞氮排放
        3.2.1 氧化亞氮排放通量
        3.2.2 氧化亞氮累積排放量
        3.2.3 土壤硝態(tài)氮含量動(dòng)態(tài)變化
    3.3 作物氮素吸收與土壤氮素殘留
        3.3.1 地上部氮素回收率
        3.3.2 土壤殘留氮量
    3.4 肥料~(15)N 的去向
    3.5 討論
        3.5.1 氨揮發(fā)
        3.5.2 N_2O 排放
        3.5.3 植株氮素回收與土壤氮素殘留
        3.5.4 肥料~(15)N 的去向
    3.6 小結(jié)
第四章 生化抑制劑作用下土壤氮素供應(yīng)特征
    4.1 脲酶抑制劑作用下氮肥的減施潛力
        4.1.1 水稻產(chǎn)量
        4.1.2 氮素回收率
        4.1.3 土壤脲酶與硝酸還原酶活性
        4.1.4 土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量
        4.1.5 土壤微生物量碳、氮含量
        4.1.6 土壤特性與產(chǎn)量的相關(guān)性
    4.2 添加不同比例的脲酶抑制劑對(duì)土壤氮素供應(yīng)的影響
        4.2.1 水稻產(chǎn)量
        4.2.2 氮素回收率
        4.2.3 土壤脲酶與硝酸還原酶活性
        4.2.4 土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量
        4.2.5 土壤微生物量碳、氮含量
        4.2.6 土壤特性與產(chǎn)量的相關(guān)性
    4.3 脲酶抑制劑與硝化抑制劑配施下土壤氮素供應(yīng)特征
        4.3.1 水稻產(chǎn)量
        4.3.2 氮素回收率
        4.3.3 土壤脲酶與硝酸還原酶活性
        4.3.4 土壤銨態(tài)氮與硝態(tài)氮含量
        4.3.5 土壤微生物量碳、氮含量
        4.3.6 土壤特性與產(chǎn)量的相關(guān)性
    4.4 討論
        4.4.1 脲酶抑制劑作用下氮肥的減施潛力
        4.4.2 添加不同比例的脲酶抑制劑對(duì)土壤氮素供應(yīng)的影響
        4.4.3 脲酶抑制劑與硝化抑制劑配施下土壤氮素供應(yīng)特征
    4.5 小結(jié)
第五章 生化抑制劑作用下土壤微生物變化
    5.1 土壤磷脂脂肪酸（PLFA）含量的變化
        5.1.1 土壤中 PLFA 總量及各單體的含量
        5.1.2 土壤中各單體 PLFA 的相對(duì)含量
        5.1.3 不同菌群 PLFA 的相對(duì)含量
        5.1.4 土壤 PLFA 的主成分分析
    5.2 氨氧化細(xì)菌(AOB)與氨氧化古菌(AOA)的群落結(jié)構(gòu)的變化
        5.2.1 氨氧化細(xì)菌的 DGGE 圖譜分析
        5.2.2 氨氧化細(xì)菌 amoA 基因的定量分析
        5.2.3 氨氧化古菌的 DGGE 圖譜分析
        5.2.4 氨氧化古菌 amoA 基因的定量分析
    5.3 反硝化細(xì)菌（nirK 型）群落結(jié)構(gòu)的變化
        5.3.1 反硝化細(xì)菌 nirK 基因的 DGGE 圖譜分析
        5.3.2 反硝化細(xì)菌 nirK 基因的定量分析
    5.4 討論
        5.4.1 土壤磷脂脂肪酸（PLFA）含量的變化
        5.4.2 土壤氨氧化細(xì)菌、氨氧化古菌與反硝化細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)變化
    5.5 小結(jié)
第六章 全文結(jié)論
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Nitrogen Use Efficiency as Affected by Phosphorus and Potassium in Long-Term Rice and Wheat Experiments[J]. DUAN Ying-hua,SHI Xiao-jun,LI Shuang-lai,SUN Xi-fa,HE Xin-hua.  Journal of Integrative Agriculture. 2014(03)
[2]Responses of Ammonia-Oxidizing Bacteria and Archaea in Two Agricultural Soils to Nitrification Inhibitors DCD and DMPP: A Pot Experiment[J]. GONG Ping,ZHANG Li-Li,WU Zhi-Jie,CHEN Zhen-Hua,CHEN Li-Jun.  Pedosphere. 2013(06)
[3]我國(guó)雙季稻生產(chǎn)機(jī)械化制約因子與發(fā)展對(duì)策[J]. 朱德峰,陳惠哲,徐一成,張玉屏.  中國(guó)稻米. 2013(04)
[4]土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物過(guò)程及機(jī)制[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅.  微生物學(xué)通報(bào). 2013(01)
[5]硝化抑制劑對(duì)蔬菜土硝化和反硝化細(xì)菌的影響[J]. 楊揚(yáng),孟德龍,秦紅靈,吳敏娜,朱亦君,魏文學(xué).  生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(21)
[6]Effcts of Irrigation Patterns and Nitrogen Fertilization on Rice Yield and Microbial Community Structure in Paddy Soil[J]. I. H. SHAMSI.  Pedosphere. 2012(05)
[7]長(zhǎng)期施肥對(duì)玉米生育期土壤微生物量碳氮及酶活性的影響[J]. 馬曉霞,王蓮蓮,黎青慧,李花,張樹(shù)蘭,孫本華,楊學(xué)云.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(17)
[8]Effects of Nitrogen Application Levels on Ammonia Volatilization and Nitrogen Utilization during Rice Growing Season[J]. LIN Zhong-cheng1,2,DAI Qi-gen1,YE Shi-chao1,3,WU Fu-guan2,JIA Yu-shu3,CHEN Jing-dou1,XU Lu-sheng2,ZHANG Hong-cheng1,HUO Zhong-yang1,XU Ke1,WEI Hai-yan1(1Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province /Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze Valley,Ministry of Agriculture,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China;2Agriculture Committee of Wujiang County,Jiangsu Province,Wujiang 215200,China;3Agriculture Bureau of Guannan County,Jiangsu Province,Guannan 222500,China).  Rice Science. 2012(02)
[9]施肥對(duì)巢湖流域稻季氨揮發(fā)損失的影響[J]. 朱小紅,馬中文,馬友華,張麗娟,汪麗婷,徐宏軍,肖圣輝.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(07)
[10]不同施氮量下雙季稻連作體系土壤氨揮發(fā)損失研究[J]. 王淳,周衛(wèi),李祖章,劉秀梅,孫剛,夏文建,王秀斌,劉光榮.  植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2012(02)

博士論文
[1]脲酶結(jié)構(gòu)與功能的動(dòng)力學(xué)研究及其抑制劑的設(shè)計(jì)篩選[D]. 呂婧.浙江大學(xué) 2011
[2]典型種植制度下長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤微生物群落多樣性的影響[D]. 裴雪霞.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010
[3]優(yōu)化施氮下冬小麥/夏玉米輪作農(nóng)田氮素循環(huán)與平衡研究[D]. 王秀斌.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009



本文編號(hào)：3643707