冬小麥/夏玉米輪作體系有機(jī)無機(jī)肥配施的農(nóng)學(xué)和環(huán)境效應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-03-29 13:06
冬小麥/夏玉米,一年兩熟制,是我國北方地區(qū)的主要作物種植體系之一。大量研究表明有機(jī)無機(jī)肥配施有利于改善土壤肥力和增加作物產(chǎn)量,但該施肥措施對農(nóng)田N2O及其它含氮氣體排放的研究結(jié)論不相一致,并且有機(jī)肥與化肥的合理配比也有待進(jìn)一步研究。本試驗以陜西關(guān)中平原塿土冬小麥/夏玉米輪作體系為研究對象,以田間試驗和DNDC模型模擬相結(jié)合的方法,研究有機(jī)無機(jī)肥配施對小麥和玉米產(chǎn)量、氮肥利用效率、氮平衡和含氮氣體排放的綜合影響,為該區(qū)合理利用養(yǎng)分資源、減少化肥投入、緩解環(huán)境壓力提供理論參考。試驗設(shè)置7個處理,分別為不施肥(CK),氮磷鉀養(yǎng)分100%由化肥提供(NPK),化肥氮的25%、50%、75%和100%由有機(jī)肥氮替代(分別記為25%M、50%M、75%M和100%M),以及在NPK處理的基礎(chǔ)上增加小麥和玉米秸稈還田(SNPK)。小麥/玉米輪作體系有機(jī)肥替代處理的施氮量均與NPK處理相同,為345 kg N ha-11 yr-1。獲得以下主要結(jié)果和結(jié)論:(1)小麥/玉米三個輪作年的田間試驗結(jié)果表明有機(jī)肥氮替代75%化肥氮較單施化肥優(yōu)化...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
N2O樣品采集裝置
cm 和 16 cm,使用前首先用磷酸甘油溶液浸勻(磷酸甘油由 50 ml 磷酸加上 40 m醇混合后定容 1000 ml 配制),在整個采樣過程中能使裝置內(nèi)的空氣經(jīng)過兩層海綿外界空氣保持通暢。將裝置置于土壤的 2 cm 深,下層海綿距管底 9 cm 處,上層與管頂部相平。遇到陰雨天氣,配備遮雨裝置,測定仍可照常進(jìn)行(圖 2-2)。該測定在施肥后立即進(jìn)行監(jiān)測,每個小區(qū)分別隨機(jī)放置 3 個氨揮發(fā)收集裝置在次日 8:00 回收海綿。在取樣過程中,首先將下層海綿裝入提前準(zhǔn)備好的塑封袋密封保存,同時將新的收集海綿放置在下層位置進(jìn)行另一輪的吸收。上層海綿不每次都更換,而是根據(jù)干濕度在 3 至 7 天的時間內(nèi)進(jìn)行更換。每一次吸收工作結(jié)都要將裝置重新擺放,進(jìn)行下一次揮發(fā)氨收集。基本上在施肥的一周時間內(nèi)進(jìn)行采樣,其后的 2 到 3 周時間內(nèi)根據(jù)捕獲的氨揮發(fā)量多少進(jìn)行間隔取樣,如間隔 1天取樣一次,往后可間隔至 7 天,一直到吸收的揮發(fā)氨維持在很低的水平,停止NH3含量測定:取樣結(jié)束后,把收集的海綿帶回實驗室,立即裝入 500 ml 裝積為 300 ml,濃度為 1 mol L-1的氯化鉀溶液的塑料瓶內(nèi),進(jìn)行振蕩浸提,浸取液后用流動分析儀(德國 Seal,AA3)測定溶液中銨態(tài)氮含量。
ABSTRACT2.3.5 DNDC 模型模擬農(nóng)田施肥條件下含氮氣體的排放2.3.5.1 DNDC 模型簡介本研究采用 DNDC 模型的最新版本 9.5,包含兩大部分六個子模型。第一部分包括土壤氣候、作物生長和分解子模型,如土壤氣候子模型計算每小時和每日土壤溫度和土壤水分通量變化;作物生長子模型預(yù)測作物生物量的累計和分配;分解子模型模擬微生物同化、有機(jī)碳轉(zhuǎn)化以及二氧化碳的產(chǎn)生,該部分由生態(tài)因子驅(qū)動。第二部分包括硝化、反硝化和發(fā)酵子模型,是根據(jù)土壤氧化還原電位和可溶性有機(jī)碳等生態(tài)因子驅(qū)動,用于模擬在生物地球化學(xué)過程中甲烷、N2O、一氧化氮和氨的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及排放,以及二氧化碳在生態(tài)系統(tǒng)中的凈交換量,同時也可以量化由徑流造成的碳、氮損失量。詳見模型結(jié)構(gòu)圖 2-3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長期有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥籽粒產(chǎn)量及氨揮發(fā)損失的影響[J]. 鄭鳳霞,董樹亭,劉鵬,張吉旺,趙斌. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2017(03)
[2]長期定位有機(jī)物料還田對關(guān)中平原冬小麥-玉米輪作土壤N2O排放的影響[J]. 郝耀旭,劉繼璇,袁夢軒,周應(yīng)田,楊學(xué)云,顧江新. 環(huán)境科學(xué). 2017(06)
[3]氮素管理的指標(biāo)[J]. 巨曉棠,谷保靜. 土壤學(xué)報. 2017(02)
[4]連續(xù)施用控釋肥對小麥/玉米農(nóng)田氮素平衡與利用率的影響[J]. 王文巖,董文旭,陳素英,李嘉珍,陳拓,胡春勝. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(S2)
[5]有機(jī)肥替代部分無機(jī)肥對華北農(nóng)田土壤理化特性、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J]. 邢鵬飛,高圣超,馬鳴超,周曉琳,趙同凱,孫軍德,沈德龍. 中國土壤與肥料. 2016(03)
[6]不同氮肥緩釋化處理對夏玉米田間氨揮發(fā)和氮素利用的影響[J]. 周麗平,楊俐蘋,白由路,盧艷麗,王磊,倪露. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2016(06)
[7]長期施用有機(jī)肥與化肥氮對華北夏玉米N2O和CO2排放的影響[J]. 李燕青,唐繼偉,車升國,溫延臣,孫文彥,趙秉強(qiáng). 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(21)
[8]有機(jī)無機(jī)肥配施對湖南省晚稻生長、產(chǎn)量及土壤生物學(xué)特性的影響[J]. 魯耀雄,崔新衛(wèi),范海珊,龍世平,彭福元. 中國土壤與肥料. 2015(05)
[9]有機(jī)無機(jī)肥配施對稻穗不同部位粒重與結(jié)實率的影響[J]. 唐先干,劉光榮,徐昌旭,袁福生,秦文婧,王萍,李祖章,倪康,侯紅乾. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2015(05)
[10]從《IPCC 2006國家溫室氣體排放清單增補(bǔ):2013濕地》談濕地溫室氣體計量進(jìn)展及問題[J]. 鄭聚鋒,潘根興,程琨,張旭輝. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(10)
博士論文
[1]不同類型有機(jī)肥與化肥配施的農(nóng)學(xué)和環(huán)境效應(yīng)研究[D]. 李燕青.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]黃土高原旱作覆膜玉米不同時期施氮效果及氣態(tài)氮損失[D]. 王少杰.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[3]溝壟集雨種植條件下農(nóng)田土壤水溫與產(chǎn)量效應(yīng)的DNDC模型模擬研究[D]. 韓娟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[4]有機(jī)肥與化肥長期配施協(xié)調(diào)土壤供氮的效應(yīng)及機(jī)理[D]. 梁斌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
本文編號:3107599
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
N2O樣品采集裝置
cm 和 16 cm,使用前首先用磷酸甘油溶液浸勻(磷酸甘油由 50 ml 磷酸加上 40 m醇混合后定容 1000 ml 配制),在整個采樣過程中能使裝置內(nèi)的空氣經(jīng)過兩層海綿外界空氣保持通暢。將裝置置于土壤的 2 cm 深,下層海綿距管底 9 cm 處,上層與管頂部相平。遇到陰雨天氣,配備遮雨裝置,測定仍可照常進(jìn)行(圖 2-2)。該測定在施肥后立即進(jìn)行監(jiān)測,每個小區(qū)分別隨機(jī)放置 3 個氨揮發(fā)收集裝置在次日 8:00 回收海綿。在取樣過程中,首先將下層海綿裝入提前準(zhǔn)備好的塑封袋密封保存,同時將新的收集海綿放置在下層位置進(jìn)行另一輪的吸收。上層海綿不每次都更換,而是根據(jù)干濕度在 3 至 7 天的時間內(nèi)進(jìn)行更換。每一次吸收工作結(jié)都要將裝置重新擺放,進(jìn)行下一次揮發(fā)氨收集。基本上在施肥的一周時間內(nèi)進(jìn)行采樣,其后的 2 到 3 周時間內(nèi)根據(jù)捕獲的氨揮發(fā)量多少進(jìn)行間隔取樣,如間隔 1天取樣一次,往后可間隔至 7 天,一直到吸收的揮發(fā)氨維持在很低的水平,停止NH3含量測定:取樣結(jié)束后,把收集的海綿帶回實驗室,立即裝入 500 ml 裝積為 300 ml,濃度為 1 mol L-1的氯化鉀溶液的塑料瓶內(nèi),進(jìn)行振蕩浸提,浸取液后用流動分析儀(德國 Seal,AA3)測定溶液中銨態(tài)氮含量。
ABSTRACT2.3.5 DNDC 模型模擬農(nóng)田施肥條件下含氮氣體的排放2.3.5.1 DNDC 模型簡介本研究采用 DNDC 模型的最新版本 9.5,包含兩大部分六個子模型。第一部分包括土壤氣候、作物生長和分解子模型,如土壤氣候子模型計算每小時和每日土壤溫度和土壤水分通量變化;作物生長子模型預(yù)測作物生物量的累計和分配;分解子模型模擬微生物同化、有機(jī)碳轉(zhuǎn)化以及二氧化碳的產(chǎn)生,該部分由生態(tài)因子驅(qū)動。第二部分包括硝化、反硝化和發(fā)酵子模型,是根據(jù)土壤氧化還原電位和可溶性有機(jī)碳等生態(tài)因子驅(qū)動,用于模擬在生物地球化學(xué)過程中甲烷、N2O、一氧化氮和氨的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及排放,以及二氧化碳在生態(tài)系統(tǒng)中的凈交換量,同時也可以量化由徑流造成的碳、氮損失量。詳見模型結(jié)構(gòu)圖 2-3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長期有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥籽粒產(chǎn)量及氨揮發(fā)損失的影響[J]. 鄭鳳霞,董樹亭,劉鵬,張吉旺,趙斌. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2017(03)
[2]長期定位有機(jī)物料還田對關(guān)中平原冬小麥-玉米輪作土壤N2O排放的影響[J]. 郝耀旭,劉繼璇,袁夢軒,周應(yīng)田,楊學(xué)云,顧江新. 環(huán)境科學(xué). 2017(06)
[3]氮素管理的指標(biāo)[J]. 巨曉棠,谷保靜. 土壤學(xué)報. 2017(02)
[4]連續(xù)施用控釋肥對小麥/玉米農(nóng)田氮素平衡與利用率的影響[J]. 王文巖,董文旭,陳素英,李嘉珍,陳拓,胡春勝. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(S2)
[5]有機(jī)肥替代部分無機(jī)肥對華北農(nóng)田土壤理化特性、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J]. 邢鵬飛,高圣超,馬鳴超,周曉琳,趙同凱,孫軍德,沈德龍. 中國土壤與肥料. 2016(03)
[6]不同氮肥緩釋化處理對夏玉米田間氨揮發(fā)和氮素利用的影響[J]. 周麗平,楊俐蘋,白由路,盧艷麗,王磊,倪露. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2016(06)
[7]長期施用有機(jī)肥與化肥氮對華北夏玉米N2O和CO2排放的影響[J]. 李燕青,唐繼偉,車升國,溫延臣,孫文彥,趙秉強(qiáng). 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(21)
[8]有機(jī)無機(jī)肥配施對湖南省晚稻生長、產(chǎn)量及土壤生物學(xué)特性的影響[J]. 魯耀雄,崔新衛(wèi),范海珊,龍世平,彭福元. 中國土壤與肥料. 2015(05)
[9]有機(jī)無機(jī)肥配施對稻穗不同部位粒重與結(jié)實率的影響[J]. 唐先干,劉光榮,徐昌旭,袁福生,秦文婧,王萍,李祖章,倪康,侯紅乾. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2015(05)
[10]從《IPCC 2006國家溫室氣體排放清單增補(bǔ):2013濕地》談濕地溫室氣體計量進(jìn)展及問題[J]. 鄭聚鋒,潘根興,程琨,張旭輝. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(10)
博士論文
[1]不同類型有機(jī)肥與化肥配施的農(nóng)學(xué)和環(huán)境效應(yīng)研究[D]. 李燕青.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]黃土高原旱作覆膜玉米不同時期施氮效果及氣態(tài)氮損失[D]. 王少杰.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[3]溝壟集雨種植條件下農(nóng)田土壤水溫與產(chǎn)量效應(yīng)的DNDC模型模擬研究[D]. 韓娟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[4]有機(jī)肥與化肥長期配施協(xié)調(diào)土壤供氮的效應(yīng)及機(jī)理[D]. 梁斌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
本文編號:3107599
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