有機肥對稻田甲烷排放的影響及其機理研究
發(fā)布時間：2021-04-16 13:15
甲烷（CH4）是僅次于二氧化碳（CO2）排放的地球第二大溫室氣體,其全球增溫潛勢（Global warming potential 100,GWP100）是CO2的28倍,它是產(chǎn)甲烷菌在嚴格厭氧條件下經(jīng)過一系列復雜代謝活動產(chǎn)生的最終底物。據(jù)統(tǒng)計,全球CH4年均排放量約為5.3億噸,其中,約10%來自于稻田生態(tài)系統(tǒng),特別是在水稻種植面積較廣的南亞地區(qū)。減少稻田生態(tài)系統(tǒng)的CH4排放量對于降低全球增溫潛勢有非常重要的意義。目前,有機肥在培肥農(nóng)田土壤方面的積極作用得到公認,但研究表明有機肥的大量使用,會導致稻田CH4排放量的大幅增加。如果能從有機肥影響稻田CH4排放的機理出發(fā),找到起決定作用的關鍵環(huán)境因子,針對具體問題優(yōu)化田間施肥管理措施,緩解稻田生態(tài)系統(tǒng)的CH4排放量,可為發(fā)展低碳、可持續(xù)農(nóng)業(yè)提供技術基礎和數(shù)據(jù)支撐。本研究結(jié)合大田小區(qū)試驗和盆栽試驗,研究了有機肥對稻田CH4排放的影響,分析了影響稻...
【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：157 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
稻田CH4排放過程示意圖
圖 2-1 試驗站結(jié)構(gòu)圖和地下室控制室Figure 2-1 The structure and the basement of lysimeter system試驗站設有自動的氣象監(jiān)測裝置，2015 ~ 2016 年，年均氣溫為 16.8oC，年均最高氣溫 21.3oC，年均最低氣溫 7.16oC，年均水氣壓 16.85hpa，年均相對濕度 77.85%，年均降雨量為 1447mm，年均日照時數(shù) 1407h，年均 1.5m 風速為 0.9m/s。水稻生長季（稻季）從 5 月 31 日 ~10 月 31 日，具體溫度和降雨具體情況見圖 2-2。其中，2015 年，稻季平均氣溫 24.3oC，平均最高氣溫 28.5oC，平均最低氣溫 15.0oC，平均降雨量 12.5mm·d-1；而 2016 年，稻季平均氣溫 25.6oC，平均最高氣溫 29.7oC，平均最低氣溫 16.2oC，平均降雨量 12.7mm·d-1。
圖 2-2 水稻種植期氣溫和降雨量（2015 ~ 2016 年）Figure 2-2Air temperature and precipitation from paddy season from 2015 to 2016注：左邊的坐標軸是溫度；右邊的坐標軸是降雨量。Axis on the left side was for temperature, while the right side was for precipitation.2.2.2 試驗設計2015~2016 年，試驗共設 4 個處理，每個處理三次重復，共計 12 個小區(qū)，小區(qū)面積 6 m2（2 3 m），小區(qū)間間隔 35 cm，隨機區(qū)組排列。（1）不施肥處理（CK）。（2）化肥對照處理（CT）：氮肥的純氮量為 300 kg·N·hm-2，參照當?shù)剞r(nóng)民習慣氮肥施用量。施用尿素（含氮量 46%），按基追比 6：2：2 分別在水稻移栽前、孕穗前、灌漿前三次施入稻田。磷肥為 P2O5，總量為 60 kg·hm-2；鉀肥為K2O，總量為 60 kg·hm-2；二者均在水稻移栽前以施入土壤。（3）混施肥處理（MT）：純氮量按照 20% 有機肥 +80% 化肥處理進行配
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻植株對稻田甲烷排放影響的研究進展[J]. 田婷,張青,蔣華偉,靖晶,姜紅衛(wèi),李欣,江君,徐君. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2017(20)
[2]濕地甲烷厭氧氧化的重要性和機制綜述[J]. 翟俊,馬宏璞,陳忠禮,肖君,劉顯檳,李媛媛,楊忠平,汪昆平,羅志勇. 中國環(huán)境科學. 2017(09)
[3]控釋肥與尿素配合施用對稻季土壤CH4和N2O排放的影響[J]. 紀洋,于海洋,徐華. 生態(tài)環(huán)境學報. 2017(09)
[4]水稻植株甲烷傳輸能力與根系特性的相關性分析[J]. 鐘娟,傅志強,劉莉,祝志娟,鄭華斌. 作物雜志. 2017(04)
[5]農(nóng)藝措施對稻田土壤產(chǎn)甲烷菌的影響研究進展[J]. 杜彭,吳家梅,陳躍進,紀雄輝. 湖南農(nóng)業(yè)科學. 2017(07)
[6]長期施肥對雙季稻田甲烷排放和關鍵功能微生物的影響[J]. 唐海明,肖小平,湯文光,孫繼民,劉杰,汪柯,李超,程凱凱,李微艷,孫耿. 生態(tài)學報. 2017(22)
[7]氮源類型對甲烷氧化過程主要菌群的影響[J]. 高鑫華,朱婷,鄒斌,全哲學. 基因組學與應用生物學. 2017(03)
[8]甲烷氧化菌分類及代謝途徑研究進展[J]. 蔡朝陽,何嶄飛,胡寶蘭. 浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版). 2016(03)
[9]有機-無機肥不同配施比例對稻季CH4和N2O排放的影響[J]. 劉紅江,郭智,張麗萍,朱興連,孫國峰,陳留根,鄭建初. 生態(tài)環(huán)境學報. 2016(05)
[10]產(chǎn)甲烷古菌研究進展[J]. 承磊,鄭珍珍,王聰,張輝. 微生物學通報. 2016(05)
本文編號：3141498
【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：157 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
稻田CH4排放過程示意圖
圖 2-1 試驗站結(jié)構(gòu)圖和地下室控制室Figure 2-1 The structure and the basement of lysimeter system試驗站設有自動的氣象監(jiān)測裝置，2015 ~ 2016 年，年均氣溫為 16.8oC，年均最高氣溫 21.3oC，年均最低氣溫 7.16oC，年均水氣壓 16.85hpa，年均相對濕度 77.85%，年均降雨量為 1447mm，年均日照時數(shù) 1407h，年均 1.5m 風速為 0.9m/s。水稻生長季（稻季）從 5 月 31 日 ~10 月 31 日，具體溫度和降雨具體情況見圖 2-2。其中，2015 年，稻季平均氣溫 24.3oC，平均最高氣溫 28.5oC，平均最低氣溫 15.0oC，平均降雨量 12.5mm·d-1；而 2016 年，稻季平均氣溫 25.6oC，平均最高氣溫 29.7oC，平均最低氣溫 16.2oC，平均降雨量 12.7mm·d-1。
圖 2-2 水稻種植期氣溫和降雨量（2015 ~ 2016 年）Figure 2-2Air temperature and precipitation from paddy season from 2015 to 2016注：左邊的坐標軸是溫度；右邊的坐標軸是降雨量。Axis on the left side was for temperature, while the right side was for precipitation.2.2.2 試驗設計2015~2016 年，試驗共設 4 個處理，每個處理三次重復，共計 12 個小區(qū)，小區(qū)面積 6 m2（2 3 m），小區(qū)間間隔 35 cm，隨機區(qū)組排列。（1）不施肥處理（CK）。（2）化肥對照處理（CT）：氮肥的純氮量為 300 kg·N·hm-2，參照當?shù)剞r(nóng)民習慣氮肥施用量。施用尿素（含氮量 46%），按基追比 6：2：2 分別在水稻移栽前、孕穗前、灌漿前三次施入稻田。磷肥為 P2O5，總量為 60 kg·hm-2；鉀肥為K2O，總量為 60 kg·hm-2；二者均在水稻移栽前以施入土壤。（3）混施肥處理（MT）：純氮量按照 20% 有機肥 +80% 化肥處理進行配
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻植株對稻田甲烷排放影響的研究進展[J]. 田婷,張青,蔣華偉,靖晶,姜紅衛(wèi),李欣,江君,徐君. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2017(20)
[2]濕地甲烷厭氧氧化的重要性和機制綜述[J]. 翟俊,馬宏璞,陳忠禮,肖君,劉顯檳,李媛媛,楊忠平,汪昆平,羅志勇. 中國環(huán)境科學. 2017(09)
[3]控釋肥與尿素配合施用對稻季土壤CH4和N2O排放的影響[J]. 紀洋,于海洋,徐華. 生態(tài)環(huán)境學報. 2017(09)
[4]水稻植株甲烷傳輸能力與根系特性的相關性分析[J]. 鐘娟,傅志強,劉莉,祝志娟,鄭華斌. 作物雜志. 2017(04)
[5]農(nóng)藝措施對稻田土壤產(chǎn)甲烷菌的影響研究進展[J]. 杜彭,吳家梅,陳躍進,紀雄輝. 湖南農(nóng)業(yè)科學. 2017(07)
[6]長期施肥對雙季稻田甲烷排放和關鍵功能微生物的影響[J]. 唐海明,肖小平,湯文光,孫繼民,劉杰,汪柯,李超,程凱凱,李微艷,孫耿. 生態(tài)學報. 2017(22)
[7]氮源類型對甲烷氧化過程主要菌群的影響[J]. 高鑫華,朱婷,鄒斌,全哲學. 基因組學與應用生物學. 2017(03)
[8]甲烷氧化菌分類及代謝途徑研究進展[J]. 蔡朝陽,何嶄飛,胡寶蘭. 浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版). 2016(03)
[9]有機-無機肥不同配施比例對稻季CH4和N2O排放的影響[J]. 劉紅江,郭智,張麗萍,朱興連,孫國峰,陳留根,鄭建初. 生態(tài)環(huán)境學報. 2016(05)
[10]產(chǎn)甲烷古菌研究進展[J]. 承磊,鄭珍珍,王聰,張輝. 微生物學通報. 2016(05)
本文編號：3141498
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