本文關(guān)鍵詞：北方稻田立體種養(yǎng)殖模式氮磷遷移轉(zhuǎn)化及調(diào)控機(jī)理研究

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【摘要】：針對目前我國北方地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重、肥料利用率低的現(xiàn)象,本論文選擇北方典型稻區(qū)——天津市寶坻水稻種植區(qū)為研究對象,首次在北方地區(qū)開展稻田立體種養(yǎng)殖模式(RF,水稻-魚蝦蟹共作+田埂+溝渠)研究,這對提高氮磷的有效利用率、降低其流失產(chǎn)生的環(huán)境危害具有重要意義。以整個稻田生態(tài)系統(tǒng)為基本單位,進(jìn)行大田小區(qū)試驗(yàn)；通過建立氮磷營養(yǎng)元素的輸入和輸出模型,并以稻田普通種植模式(CK,水稻單作)為對照,研究RF模式氮素的利用率、磷素的流失負(fù)荷以及氮磷的調(diào)控措施。主要研究結(jié)論如下：(1)RF和CK氮磷的輸入途徑相同,主要來自灌溉、施肥和降雨,但由于RF灌溉-排水循環(huán)系統(tǒng)和田埂-溝渠截留系統(tǒng)的建設(shè),兩種種植模式氮磷的有效輸出途徑存在差異,CK僅指水稻吸收利用,RF除水稻和魚蝦蟹直接吸收利用外,還包括氮磷通過側(cè)滲和稻田排水被田埂植物和溝渠水生動物間接利用。研究表明,RF氮素利用率為64.9%,比CK高20%,磷素流失率20.4%,比CK低17.1%。(2)由于魚蝦蟹的存在以及施用有機(jī)肥,RF氨揮發(fā)損失率比CK低8.5%,比全國平均水平低10.3%,有效降低了稻田氨揮發(fā)損失。(3)輸入RF的磷素有52.2%被土壤吸附固定,表明土壤吸附是稻田磷素?fù)p失的主要途徑。(4)RF與CK相比,由于其特有的田埂-溝渠截留系統(tǒng),通過側(cè)滲離開稻田的氮素(以NO3--N為主)和磷素分別減少了9.33 kg(N)·hm-2和3.71 kg(P)·hm-2,灌溉-排水循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)也有效提高了水肥資源的利用效率。(5)RF水稻產(chǎn)量比CK增加了6.65%,水稻和水生動物對氮磷的吸收量也比CK高,表明稻田養(yǎng)殖魚蝦蟹不僅不會降低水稻產(chǎn)量,還可以增加農(nóng)漁產(chǎn)品氮磷輸出,減少氮磷流失。(6)綜合考慮環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,RF比CK更具有優(yōu)越性。因此,在滿足水稻灌溉需求的北方地區(qū),可以開展水稻立體種養(yǎng)殖模式,本研究為控制北方地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染提供參考。
【關(guān)鍵詞】：北方稻區(qū) 立體種養(yǎng)殖 氮素利用 磷素流失 氮磷調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S181
【目錄】：

• 學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展10-18
• 1.2.1 稻田立體種養(yǎng)殖模式10-11
• 1.2.2 稻田氮磷遷移轉(zhuǎn)化途徑及特征11-17
• 1.2.3 稻田氮磷調(diào)控措施研究17-18
• 1.3 研究目的及內(nèi)容18-19
• 1.3.1 研究目的及意義18-19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19
• 1.3.3 項(xiàng)目來源19
• 1.4 技術(shù)路線19-21
• 第二章 研究區(qū)概況21-25
• 2.1 研究區(qū)概況21-22
• 2.2 試驗(yàn)田建設(shè)22-23
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計23-25
• 2.3.1 水肥管理23
• 2.3.2 養(yǎng)殖管理23-25
• 第三章 北方稻田立體種養(yǎng)殖模式氮素利用率研究25-37
• 3.1 材料與方法25-30
• 3.1.1 供試材料25-26
• 3.1.2 研究方法26-29
• 3.1.3 樣品分析方法29
• 3.1.4 數(shù)據(jù)分析29-30
• 3.2 結(jié)果與分析30-34
• 3.2.1 灌溉、施肥和降雨氮素輸入30-31
• 3.2.2 氨揮發(fā)損失31
• 3.2.3 側(cè)滲液氮素含量的動態(tài)變化31-33
• 3.2.4 土壤固氮33
• 3.2.5 水稻和水產(chǎn)品氮素輸出33
• 3.2.6 立體種養(yǎng)殖稻田氮素利用率33-34
• 3.3 討論34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第四章 北方稻田立體種養(yǎng)殖模式磷素流失負(fù)荷研究37-45
• 4.1 材料與方法37-39
• 4.1.1 供試材料37
• 4.1.2 研究方法37-39
• 4.1.3 樣品與數(shù)據(jù)分析39
• 4.2 結(jié)果與分析39-43
• 4.2.1 灌溉、施肥和降雨磷素輸入39-40
• 4.2.2 土壤磷吸附量40-41
• 4.2.3 水稻和水產(chǎn)品磷素輸出41
• 4.2.4 側(cè)滲液磷素含量的動態(tài)變化41-42
• 4.2.5 稻田排水磷輸出42
• 4.2.6 立體種養(yǎng)殖稻田磷素流失負(fù)荷42-43
• 4.3 討論43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 北方稻田立體種養(yǎng)殖模式氮磷調(diào)控研究45-49
• 5.1 稻田動植物共生系統(tǒng)45
• 5.2 灌溉-排水循環(huán)系統(tǒng)45-46
• 5.3 田埂-溝渠截留系統(tǒng)46
• 5.4 調(diào)控效益分析46-49
• 5.4.1 環(huán)境效益47
• 5.4.2 經(jīng)濟(jì)效益47-48
• 5.4.3 社會效益48-49
• 第六章 結(jié)論與展望49-51
• 6.1 結(jié)論49-50
• 6.2 展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 發(fā)表論文和參加科研情況57-59
• 附錄59-61
• 致謝61

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