近些年,農(nóng)村勞動(dòng)力的短缺使得免耕栽培技術(shù)得到大面積的推廣和應(yīng)用。然而,免耕稻田仍然采用傳統(tǒng)的氮肥撒施技術(shù),氮肥顆粒滯留于土壤表層會(huì)導(dǎo)致免耕稻田氣態(tài)氮損失加大,氮肥利用率和產(chǎn)量降低。因此研究氮肥深施模式下免耕稻田氨揮發(fā)和氧化亞氮的釋放、氮素利用的變化特征及相應(yīng)微生物調(diào)控機(jī)制,可以為該技術(shù)的推廣與相關(guān)研究提供科學(xué)依據(jù)。本研究于2013-2016年在湖北省武穴市花橋鎮(zhèn)試驗(yàn)基地進(jìn)行,以長期免耕稻田為研究對(duì)象,設(shè)置不同的氮肥施用深度,研究了氮肥深施對(duì)免耕稻田氨揮發(fā)、氧化亞氮排放與氮肥利用率的影響。具體試驗(yàn)處理包括:不施氮肥對(duì)照(CK)、傳統(tǒng)表施(S)、5 cm穴施(5P)、10 cm穴施(10P)和20 cm穴施(20P)。本研究從土壤硝化和反硝化作用功能微生物群落分析出發(fā),探討不同氮肥施用深度下氧化亞氮排放的微生物調(diào)控機(jī)理,通過根際速效氮供應(yīng)模型分析氮肥施用深度對(duì)水稻根系生長和氮吸收的影響;同時(shí),設(shè)置氮肥深施比例盆栽試驗(yàn),為進(jìn)一步完善免耕稻田氮肥深施模式提供理論依據(jù)。主要試驗(yàn)結(jié)果如下:(1)免耕稻田氮肥深施相對(duì)于氮肥表施提高了水稻全生育期平均土壤銨態(tài)氮含量19.4%-94.5%,降低了平均地表...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
第一章 前言
    1.1 研究背景
        1.1.1 免耕稻田氮肥利用率和產(chǎn)量下降
        1.1.2 免耕稻田氣態(tài)氮損失上升
        1.1.3 免耕稻田氮肥施用技術(shù)問題
    1.2 氮肥施用對(duì)氧化亞氮溫室氣體排放的影響機(jī)理
        1.2.1 硝化作用和反硝化作用對(duì)氧化亞氮排放的影響
        1.2.2 氮肥施用對(duì)硝化作用及功能微生物群落的影響研究進(jìn)展
        1.2.3 氮肥施用對(duì)反硝化作用及功能微生物群落的影響研究進(jìn)展
    1.3 水稻根際速效氮供應(yīng)對(duì)水稻氮肥利用率的影響
        1.3.1 水稻根系生長對(duì)氮肥利用率的影響
        1.3.2 水稻根際不同速效氮供應(yīng)對(duì)水稻根系生長的影響
        1.3.3 水稻根際不同速效氮供應(yīng)速率的影響因素
    1.4 氮肥施用方式對(duì)稻田氣態(tài)氮損失和氮肥利用率的影響
        1.4.1 氮肥施用方式對(duì)稻田氣態(tài)氮損失的影響
        1.4.2 氮肥施用方式對(duì)稻田氮肥利用率和產(chǎn)量的影響
    1.5 研究目的與意義
    1.6 研究思路與方案
        1.6.1 研究切入點(diǎn)與技術(shù)路線
        1.6.2 科學(xué)假設(shè)
        1.6.3 研究內(nèi)容
第二章 材料和方法
    2.1 供試材料
    2.2 試驗(yàn)點(diǎn)基本情況
    2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.1 大田試驗(yàn)
        2.3.2 盆栽試驗(yàn)
    2.4 大田氮肥深施管理
    2.5 盆栽氮肥深施管理
    2.6 土壤采集
    2.7 測(cè)定指標(biāo)與方法
        2.7.1 氨揮發(fā)測(cè)定
        2.7.2 氧化亞氮溫室氣體排放測(cè)定
        2.7.3 土壤剖面氧化亞氮溫室氣體濃度測(cè)定
        2.7.4 土壤氮循環(huán)功能微生物群落豐度測(cè)定
        2.7.5 土壤硝化作用和反硝化作用速率測(cè)定
        2.7.6 根際速效氮供應(yīng)速率測(cè)定
        2.7.7 其他測(cè)定指標(biāo)與方法
    2.8 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
第三章 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田氨揮發(fā)的影響
    3.1 結(jié)果與分析
        3.1.1 氨揮發(fā)
        3.1.2 土壤銨態(tài)氮含量
        3.1.3 地表水體銨態(tài)氮含量
        3.1.4 土壤和地表水體銨態(tài)氮含量與氨揮發(fā)間的相關(guān)性
    3.2 討論
        3.2.1 免耕稻田生育期氨揮發(fā)通量變化
        3.2.2 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)土壤和地表水體銨態(tài)氮含量的影響
        3.2.3 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田氨揮發(fā)的抑制作用
    3.3 小結(jié)
第四章 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田氧化亞氮排放的影響
    4.1 結(jié)果與分析
        4.1.1 氧化亞氮排放
        4.1.2 土壤剖面氧化亞氮濃度
        4.1.3 土壤氧化還原電位
        4.1.4 土壤pH
        4.1.5 土壤溶氧量
        4.1.6 土壤硝化作用速率和相應(yīng)功能微生物群落豐度
        4.1.7 土壤反硝化作用速率和相應(yīng)功能微生物群落豐度
        4.1.8 免耕稻田氮肥深施降低氧化亞氮排放的結(jié)構(gòu)方程模型
    4.2 討論
        4.2.1 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田還原性的影響
        4.2.2 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田氧化亞氮還原的影響
        4.2.3 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田主要氧化亞氮產(chǎn)生途徑的影響
        4.2.4 氮肥深施減少免耕稻田氧化亞氮排放的作用機(jī)理
    4.3 小結(jié)
第五章 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田氮肥利用率和產(chǎn)量的影響
    5.1 結(jié)果與分析
        5.1.1 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)水稻生物量的影響
        5.1.2 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)水稻氮吸收量的影響
        5.1.3 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)氣態(tài)氮損失、氮肥利用率和產(chǎn)量的影響
    5.2 討論
        5.2.1 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)水稻氮吸收的影響
        5.2.2 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)氣態(tài)氮損失總量和氮肥利用率的影響
        5.2.3 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)產(chǎn)量的影響
    5.3 小結(jié)
第六章 免耕稻田氮肥施用深度對(duì)免耕稻田根系生長和氮吸收的影響
    6.1 結(jié)果與分析
        6.1.1 根際和非根際土壤硝化作用速率和相應(yīng)功能微生物群落豐度
        6.1.2 根際和非根際土壤反硝化作用速率和相應(yīng)功能微生物群落豐度
        6.1.3 根際土壤pH
        6.1.4 根際無機(jī)氮供應(yīng)速率
        6.1.5 根系生長
        6.1.6 免耕稻田氮肥深施提高水稻氮肥利用率的結(jié)構(gòu)方程模型
    6.2 討論
        6.2.1 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田根際和非根際硝化作用功能微生物的影響.
        6.2.2 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田根際和非根際硝化作用的影響
        6.2.3 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田根際和非根際反硝化作用微生物的影響
        6.2.4 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田根際和非根際反硝化作用的影響
        6.2.5 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田根際無機(jī)氮供應(yīng)速率的影響
        6.2.6 氮肥施用深度對(duì)免耕稻田水稻根系生長的影響
        6.2.7 免耕稻田氮肥深施提高水稻氮肥利用率的機(jī)理分析
    6.3 小結(jié)
第七章 氮肥深施比例對(duì)免耕稻田氮肥利用率和產(chǎn)量的影響
    7.1 結(jié)果與分析
        7.1.1 免耕稻田氮肥深施比例對(duì)水稻生物量的影響
        7.1.2 免耕稻田氮肥深施比例對(duì)水稻氮吸收量和氮肥利用率的影響
        7.1.3 免耕稻田氮肥深施比例對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
    7.2 討論
        7.2.1 免耕稻田氮肥深施比例對(duì)水稻干物質(zhì)積累的影響
        7.2.2 免耕稻田氮肥深施比例對(duì)水稻氮肥利用率的影響
        7.2.3 免耕稻田氮肥深施比例對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
        7.2.4 免耕稻田氮肥深施模式
    7.3 小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 總結(jié)
    8.2 本研究創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號(hào)：3748284