農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),農(nóng)田水分和氮素的高效利用對(duì)于解決我國水資源緊缺、水環(huán)境惡化和糧食安全問題非常重要。統(tǒng)計(jì)資料表明,我國農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)僅為0.5,而發(fā)達(dá)國家約為0.7-0.8；與此同時(shí),我國主要糧食作物氮肥平均利用率僅27.5%,比全球平均水平低45%。因此,迫切需要提高水肥利用效率,增進(jìn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)和水資源保護(hù)。這種需求在干旱半干旱地區(qū)更加突出,這些地區(qū)一方面水資源短缺、土地相對(duì)貧瘠,需要通過農(nóng)田水氮管理“以肥調(diào)水”、“以水促肥”；另一方面,這類地區(qū)普遍受到土壤鹽漬化的威脅。以內(nèi)蒙古河套灌區(qū)為例,由于土壤母質(zhì)含鹽,地下水的埋深較淺,以及強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用,灌區(qū)一直受到土壤鹽漬化威脅,為了保證農(nóng)作物的正常生長,灌區(qū)每年都會(huì)采用大水漫灌的方式淋洗土壤鹽分,這在導(dǎo)致水資源浪費(fèi)的同時(shí),也將相當(dāng)數(shù)量的養(yǎng)分與鹽分一起淋洗至深層土壤及地下水體中,帶來環(huán)境的污染和次生鹽漬化的潛在威脅。然而,目前有關(guān)水肥耦合機(jī)理以及農(nóng)田水肥管理的研究多集中在非鹽漬土地區(qū),當(dāng)作物生長于鹽分脅迫的環(huán)境中,同時(shí)存在水、肥、鹽三者的交互作用,其內(nèi)在機(jī)理更加復(fù)雜。鑒于我國仍有約1.2億畝的耕地遭受不同程度的鹽漬化威脅,研... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：248 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 作物水氮耦合效應(yīng)及其數(shù)學(xué)表達(dá)
        1.2.2 水鹽對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響
        1.2.3 土壤鹽分對(duì)作物水氮耦合效應(yīng)的影響
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況
    2.1 研究區(qū)自然概況
    2.2 觀測微區(qū)基本資料
        2.2.1 觀測微區(qū)設(shè)計(jì)布置
        2.2.2 氣象資料
        2.2.3 土壤質(zhì)地分類
3 土壤鹽、氮交互作用對(duì)向日葵生長的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        3.1.4 實(shí)驗(yàn)觀測內(nèi)容與測試方法
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性分析
    3.3 向日葵的生育期劃分與農(nóng)藝學(xué)指標(biāo)
        3.3.1 向日葵的生育期劃分
        3.3.2 向日葵的出苗率
        3.3.3 向日葵的葉面積指數(shù)
        3.3.4 向日葵的株高
        3.3.5 向日葵的莖縱截面積
        3.3.6 向日葵的蕾徑或花盤直徑
        3.3.7 向日葵的地上部分干物質(zhì)量
        3.3.8 向日葵的地上部分儲(chǔ)水量
        3.3.9 向日葵收獲時(shí)根系指標(biāo)
        3.3.10 向日葵的籽粒產(chǎn)量
    3.4 向日葵的光合特性與生理指標(biāo)
        3.4.1 向日葵的SPAD值
        3.4.2 向日葵的光合特性
        3.4.3 向日葵不同生育期Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的含量
    3.5 向日葵不同生育期土壤剖面的氮素含量
    3.6 本章小結(jié)
4 土壤水、氮、鹽交互作用對(duì)向日葵生長的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)觀測內(nèi)容與測試方法
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性分析
        4.2.1 W.E.T傳感器校核
        4.2.2 向日葵全生育期土壤剖面平均水鹽狀況
    4.3 向日葵生育期劃分與農(nóng)藝學(xué)指標(biāo)
        4.3.1 向日葵的生育期劃分
        4.3.2 向日葵的葉面積指數(shù)
        4.3.3 向日葵的株高
        4.3.4 向日葵的莖縱截面積
        4.3.5 向日葵的蕾徑或花盤直徑(D)
        4.3.6 向日葵的干物質(zhì)量
        4.3.7 向日葵各器官儲(chǔ)水量
        4.3.8 向日葵的最大根深、最大根徑和根體積
        4.3.9 向日葵的籽粒產(chǎn)量
    4.4 向日葵的生理指標(biāo)
        4.4.1 向日葵的SPAD值
        4.4.2 向日葵Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的含量
        4.4.3 向日葵的騰發(fā)量
    4.5 本章小結(jié)
5 水、鹽對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響機(jī)理
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        5.1.2 實(shí)驗(yàn)土樣
        5.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        5.1.4 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        5.1.5 BaPS基本原理
        5.1.6 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    5.2 鹽分對(duì)氮素硝化反硝化速率的影響
        5.2.1 硝化反硝化速率的BaPS測定
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)過程中氮素含量的變化
    5.3 水鹽交互作用下的氮素轉(zhuǎn)化
        5.3.1 含水率的變化
        5.3.2 水鹽交互作用下的氮素含量
        5.3.3 氮素轉(zhuǎn)化過程的動(dòng)力學(xué)描述
    5.4 本章小結(jié)
6 水、鹽、氮交互作用下向日葵產(chǎn)量模擬
    6.1 鹽漬農(nóng)田向日葵產(chǎn)量預(yù)測的改進(jìn)Jensen模型
        6.1.1 改進(jìn)彭曼蒙特斯(Penman Monteith,PM)公式計(jì)算實(shí)際蒸騰量(ET)
        6.1.2 實(shí)際騰發(fā)量與產(chǎn)量的關(guān)系
        6.1.3 向日葵根區(qū)鹽分水平的定量描述
        6.1.4 鹽分脅迫閾值與鹽分脅迫函數(shù)
        6.1.5 鹽分脅迫下氮素對(duì)向日葵生長的緩解效應(yīng)
        6.1.6 非鹽分脅迫下實(shí)際騰發(fā)量的傳遞函數(shù)估計(jì)
        6.1.7 改進(jìn)Jensen模型的建立
    6.2 基于土壤水、鹽與施氮量的向日葵產(chǎn)量傳遞函數(shù)(Yield Transfer Function,YTF)模擬
    6.3 基于作物生長指標(biāo)的向日葵產(chǎn)量模擬
        6.3.1 向日葵生長指標(biāo)的篩選
        6.3.2 向日葵產(chǎn)量的傳遞函數(shù)估計(jì)
        6.3.3 模型的驗(yàn)證與應(yīng)用
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
        7.1.1 水、氮、鹽對(duì)向日葵生長的耦合效應(yīng)
        7.1.2 水、鹽對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響機(jī)理
        7.1.3 水、鹽、氮交互作用下向日葵的產(chǎn)量模擬
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 建議
參考文獻(xiàn)
博士學(xué)習(xí)期間的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]土壤鹽分與施氮量交互作用對(duì)葵花生長的影響[J]. 曾文治,徐馳,黃介生,伍靖偉,高真.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[2]小麥生育期模擬模型的比較研究[J]. 楊月,劉兵,劉小軍,劉蕾蕾,范雪梅,曹衛(wèi)星,朱艷.  南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]水分脅迫及遮光處理對(duì)沙漠植物約書亞樹（Yucca brevifolia）幼苗光合特性的影響[J]. 劉力寧,滿秀玲,唐中華,李奕.  中國沙漠. 2013(03)
[4]小樣本下基于偏最小二乘回歸的航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)預(yù)測[J]. 史永勝,李元正,宋云雪.  飛機(jī)設(shè)計(jì). 2012(06)
[5]半濕潤氣候區(qū)土壤水分對(duì)冬小麥葉綠素值的影響[J]. 王春玲,申雙和,王潤元,趙鴻.  干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2012(12)
[6]鹽分脅迫下水、肥對(duì)向日葵光合特性的影響[J]. 田德龍,史海濱,閆建文,趙倩.  灌溉排水學(xué)報(bào). 2012(05)
[7]基于偏最小二乘法的高光譜圖像波段選擇[J]. 葛亮,王斌,張立明.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[8]寧夏紅寺堡揚(yáng)黃灌區(qū)次生鹽漬化土壤改良成效研究[J]. 張俊華,賈科利.  土壤. 2011(04)
[9]干旱脅迫過程中外源鈣對(duì)忍冬光合生理的影響[J]. 李強(qiáng),曹建華,余龍江,栗茂騰,廖金晶,甘露.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2010(10)
[10]水分脅迫對(duì)馬鈴薯光合生理特性和產(chǎn)量的影響[J]. 王婷,海梅榮,羅海琴,郭華春,達(dá)布希拉圖.  云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)

博士論文
[1]河套灌區(qū)鹽分脅迫下水肥耦合效應(yīng)響應(yīng)機(jī)理及模擬研究[D]. 田德龍.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]基于ASAR和生長模擬模型的水稻長勢監(jiān)測研究[D]. 何維.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2007
[3]含鹽土壤節(jié)水灌溉下作物—水—鹽響應(yīng)關(guān)系及模型研究[D]. 孔東.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]鹽分脅迫對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響[D]. 周影.揚(yáng)州大學(xué) 2007
[2]調(diào)虧灌溉對(duì)苜蓿生長、生理指標(biāo)及其產(chǎn)量效應(yīng)的影響研究[D]. 董國鋒.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[3]水稻水肥高效利用機(jī)理及模型研究[D]. 龔少紅.武漢大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3460518