我國是水資源十分短缺的農(nóng)業(yè)大國,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式高耗、低效,既造成水肥資源浪費(fèi)又加劇了水環(huán)境惡化,因此,定量化研究變化灌排模式下農(nóng)田氮素遷移轉(zhuǎn)化過程,優(yōu)選適合于我國南方水稻灌區(qū)灌排臨界調(diào)控模式,對促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效,提高水肥利用效率,減少水肥流失,防控面源污染,構(gòu)建節(jié)水控污型健康生態(tài)灌區(qū)具有一定的理論意義與實(shí)踐價值。本文以節(jié)水灌溉、控制排水、水肥耦合、臨界控制論理論為指導(dǎo),在田間試驗(yàn)及模型模擬的基礎(chǔ)上,深入分析了節(jié)灌控排條件下土壤中氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和水肥利用效率,構(gòu)建了稻田水肥臨界調(diào)控體系,主要研究結(jié)果如下： 1.以湖北漳河灌區(qū)團(tuán)林灌溉試驗(yàn)站2007～2008年稻田面源污染灌排調(diào)控試驗(yàn)為基礎(chǔ),對比分析不同節(jié)水灌溉模式、施氮及排水控制方式下的稻田氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,結(jié)果表明：不同灌溉處理下,土壤水中NH4+-N、TN濃度表現(xiàn)為淺灌深蓄處理大于淺勤灌溉,土壤中NH4+-N含量則相反,土壤和土壤水中NO3--N濃度差距較��；與傳統(tǒng)排水相比,控制排水處理提高了土壤水中氮素濃度和土壤中NH4+-N含量,減少N03--N.NH4+-N.TN的排水流失量分別為34.08%、7.11%、11.31%。 2...

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.1 農(nóng)田面源污染防控技術(shù)研究進(jìn)展
        1.2.2 農(nóng)田氮循環(huán)及氮平衡研究進(jìn)展
        1.2.3 水肥耦合與利用效率研究進(jìn)展
        1.2.4 農(nóng)田控制排水及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展
        1.2.5 臨界調(diào)控研究動態(tài)
    1.3 本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 研究技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
2 農(nóng)田氮素遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理及臨界調(diào)控理論
    2.1 稻田水量平衡原理
    2.2 土壤中氮素遷移轉(zhuǎn)化
        2.2.1 稻田氮平衡原理
        2.2.2 土壤中氮素循環(huán)過程
    2.3 農(nóng)田水肥臨界調(diào)控理論
        2.3.1 臨界控制的基本概念和理論描述
        2.3.2 農(nóng)田水肥高效利用臨界調(diào)控基本概念
    2.4 本章小結(jié)
3 農(nóng)田氮素遷移轉(zhuǎn)化及流失規(guī)律
    3.1 試驗(yàn)設(shè)計
        3.1.1 試驗(yàn)場地
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和田間管理
        3.1.3 試驗(yàn)設(shè)計
        3.1.4 試驗(yàn)小區(qū)田間布置
        3.1.5 試驗(yàn)觀測內(nèi)容
    3.2 節(jié)灌控排下稻田水量平衡
        3.2.1 節(jié)灌控排下稻田水量平衡匡算
        3.2.2 節(jié)灌控排下地下水位變化規(guī)律
    3.3 節(jié)灌控排下稻田氮素運(yùn)移規(guī)律
        3.3.1 節(jié)灌控排下土壤水中氮素運(yùn)移規(guī)律
        3.3.2 節(jié)灌控排下的稻田氮素土壤運(yùn)移規(guī)律
    3.4 本章小結(jié)
4 土壤氮循環(huán)模擬模型與方法
    4.1 DNDC模型的簡介
        4.1.1 DNDC模型的發(fā)展
        4.1.2 模型的原理
    4.2 模型參數(shù)率定
    4.3 稻田氮平衡模擬分析
        4.3.1 模型驗(yàn)證指標(biāo)與方法
        4.3.2 模型驗(yàn)證結(jié)果
        4.3.3 稻田氮素循環(huán)特征分析
    4.4 DNDC模型敏感性分析
        4.4.1 計算方法
        4.4.2 敏感性分析
    4.5 本章小結(jié)
5 農(nóng)田水肥利用效率分析方法
    5.1 水稻水肥利用效率與生產(chǎn)函數(shù)計算方法
        5.1.1 水分利用效率計算方法
        5.1.2 氮肥利用效率計算方法
        5.1.3 生產(chǎn)函數(shù)
    5.2 節(jié)灌控排下水稻生理生態(tài)及產(chǎn)量效應(yīng)
        5.2.1 節(jié)灌控排下水稻生態(tài)效應(yīng)
        5.2.2 節(jié)灌控排下水稻產(chǎn)量效應(yīng)
    5.3 節(jié)灌控排下水稻水肥利用效率
        5.3.1 節(jié)灌控排下水稻水分利用效率
        5.3.2 節(jié)灌控排下水稻氮肥利用效率
    5.4 水稻水、氮耦合效應(yīng)模型
        5.4.1 單因素與產(chǎn)量效應(yīng)關(guān)系
        5.4.2 水稻水、氮耦合數(shù)學(xué)模型
    5.5 本章小結(jié)
6 農(nóng)田氮肥流失臨界控制方法研究
    6.1 農(nóng)田水肥高效利用臨界調(diào)控模型
        6.1.1 水肥高效利用臨界調(diào)控目標(biāo)
        6.1.2 農(nóng)田水肥高效利用約束條件
        6.1.3 水肥臨界調(diào)控指標(biāo)與條件
    6.2 農(nóng)田水肥高效利用臨界調(diào)控模擬試驗(yàn)設(shè)計
    6.3 多維臨界調(diào)控閾值分析
        6.3.1 灌溉排水措施與灌水量的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系
        6.3.2 灌溉排水措施與年均排水量的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系
        6.3.3 水肥耦合與年均產(chǎn)量的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系
        6.3.4 灌溉、排水和施氮處理與氮素流失的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系
    6.4 田間水肥臨界調(diào)控閾值
    6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻博期間參與的項目及科研成果



本文編號：3786946