本文關(guān)鍵詞：耕作措施對(duì)南方雙季稻田碳、氮效應(yīng)的影響

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【摘要】：土壤耕作作為一項(xiàng)重要的農(nóng)藝措施,對(duì)土壤有機(jī)碳與氮素周轉(zhuǎn)、作物生產(chǎn)中溫室氣體和活性氮排放都有重要的影響。因此,了解耕作措施對(duì)雙季稻區(qū)土壤固碳和氮素動(dòng)態(tài)、以及環(huán)境壓力的影響,對(duì)雙季稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本研究主要分析了耕作措施對(duì)土壤有機(jī)碳庫與氮庫變化及其對(duì)作物生產(chǎn)的影響,并評(píng)價(jià)了各耕作措施下雙季稻的碳足跡和氮足跡,以期提出雙季稻生產(chǎn)碳氮管理對(duì)策。本試驗(yàn)于2005年設(shè)置,包括免耕秸稈還田(NT)、旋耕秸稈還田(RT)、翻耕秸稈還田(PT)和翻耕秸稈不還田(PT0)4個(gè)處理。本文主要基于2013-2014年期間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,主要結(jié)果如下： (1)除NT處理外,各處理土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳和全氮含量在0-20cm變化幅度均較小,土壤有機(jī)碳與全氮及其他各組分有機(jī)碳和全氮含量均隨土壤的加深而遞減；秸稈還田條件下,隨著耕作強(qiáng)度的增強(qiáng),各指標(biāo)其層化率基本上呈逐漸降低的趨勢(shì)。 (2)秸稈還田條件下,0-5cm土層有機(jī)碳含量隨耕作強(qiáng)度的增強(qiáng)而顯著降低：早稻收獲時(shí),各處理0-5cm土層全氮含量變化類似,晚稻收獲時(shí)NT處理顯著高于RT和PT處理。5-10和10-20cm層次NT處理土壤有機(jī)碳和全氮含量均低于RT和PT處理。不同耕作處理間20-30cm土層有機(jī)碳和全氮含量年際間表現(xiàn)不同,且耕作措施對(duì)30-50cm土層有機(jī)碳和全氮含量影響較小。 (3)表層(0-5cm)土壤重組和輕組、顆粒和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳和全氮含量均隨耕作強(qiáng)度的增強(qiáng)呈降低趨勢(shì)；其中,各指標(biāo)NT處理均顯著高于PT處理；但NT處理5-20cm各組分有機(jī)碳和全氮含量基本上低于PT處理,部分組分達(dá)到顯著差異；耕作措施對(duì)20cm土層各組分有機(jī)碳和全氮含量影響較小。 (4)除輕組碳氮比外,耕作措施對(duì)各土層總碳氮比和各組分碳氮比及其層化率影響不大。秸稈還田條件下,早稻收獲時(shí)耕作措施對(duì)0-50cm剖面土壤有機(jī)碳和氮儲(chǔ)量影響不大,晚稻收獲時(shí)年際間表現(xiàn)不同。與PT0相比,PT處理顯著增加了早稻收獲時(shí)0-30cm和晚稻收獲時(shí)0-20cm各土層有機(jī)碳儲(chǔ)量,并顯著增加了20-30cm土層全氮儲(chǔ)量。0-50cm剖面土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量每增加1Mghm-2,水稻增產(chǎn)23.2kg hm-2。 (5)秸稈還田條件下,各處理雙季稻生產(chǎn)中由農(nóng)資投入造成的潛在溫室氣體和活性氮排放均表現(xiàn)為NTRTPT,其周年排放分別介于3978.3-4271.9kg CO2-eq hm-21149.2-1435.7ghN-eq hm-2之間,NT和RT較PT處理潛在溫室氣體排放分別減少7.4%和3.4%,活性氮排放減少24.9%和10.0%。肥料施用是潛在溫室氣體排放的最大貢獻(xiàn)者,收獲、灌溉及耕作等機(jī)械耗能則是潛在活性氮排放最主要的貢獻(xiàn)者。 (6)不考慮土壤有機(jī)碳變化時(shí),NT、RT、PT和PT0處理周年雙季稻的碳足跡分別為1.53、1.95、1.59和1.37kg CO2-eq kg,其中秸稈還田條件下早稻碳足跡低于晚稻。稻田CH4排放是水稻碳足跡的最大組成,肥料施用次之。若考慮土壤有機(jī)碳,雙季稻的碳足跡約降低35.9-50.3%。NT、 RT、 PT和PT0處理雙季稻的氮足跡分別為5.70、4.67、4.94和5.17g N-eq kg-1,稻田NH3揮發(fā)損失是雙季稻氮足跡的主要構(gòu)成部分。
【關(guān)鍵詞】：耕作措施 有機(jī)碳庫 氮庫 碳氮比 碳、氮足跡
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S511.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-23
• 1.3 存在的問題與不足23
• 1.4 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 材料與方法25-34
• 2.1 研究區(qū)簡(jiǎn)介與試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-27
• 2.2 取樣與測(cè)定方法27-30
• 2.3 雙季稻碳、氮足跡的計(jì)算30-33
• 2.4 數(shù)據(jù)分析33-34
• 第三章 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤有機(jī)碳庫的影響34-59
• 3.1 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤有機(jī)碳含量及其層化率的影響34-39
• 3.2 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤輕組有機(jī)碳含量及其層化率的影響39-43
• 3.3 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤重組有機(jī)碳含量及其層化率的影響43-46
• 3.4 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤顆粒有機(jī)碳含量及其層化率的影響46-50
• 3.5 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳含量及其層化率的影響50-53
• 3.6 土壤有機(jī)碳對(duì)各有機(jī)碳組分的響應(yīng)分析53-55
• 3.7 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響55-58
• 3.8 本章小結(jié)58-59
• 第四章 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤氮庫的影響59-81
• 4.1 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤全氮含量及其層化率的影響59-63
• 4.2 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤輕組全氮含量及其層化率的影響63-66
• 4.3 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤重組全氮含量及其層化率的影響66-69
• 4.4 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤顆粒全氮含量及其層化率的影響69-72
• 4.5 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤礦物結(jié)合態(tài)全氮含量及其層化率的影響72-75
• 4.6 土壤全氮對(duì)各全氮組分的響應(yīng)分析75-77
• 4.7 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤全氮儲(chǔ)量的影響77-80
• 4.8 本章小結(jié)80-81
• 第五章 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤碳氮耦合的影響81-96
• 5.1 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤碳氮比的影響81-83
• 5.2 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤輕組碳氮比的影響83-84
• 5.3 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤重組碳氮比的影響84-86
• 5.4 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤顆粒碳氮比的影響86-87
• 5.5 耕作措施對(duì)雙季稻田土壤礦物結(jié)合態(tài)碳氮比的影響87-89
• 5.6 土壤碳氮比與各組分碳氮比的關(guān)系89
• 5.7 土壤氮儲(chǔ)量變化對(duì)有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響89-91
• 5.8 土壤有機(jī)碳庫和氮庫變化對(duì)雙季稻產(chǎn)量的影響91-95
• 5.9 本章小結(jié)95-96
• 第六章 耕作措施對(duì)雙季稻碳、氮足跡的影響96-111
• 6.1 耕作措施對(duì)雙季稻碳足跡的影響96-102
• 6.2 耕作措施對(duì)雙季稻氮足跡的影響102-108
• 6.3 雙季稻碳、氮足跡比較分析108-110
• 6.4 本章小結(jié)110-111
• 第七章 討論與結(jié)論111-125
• 7.1 討論111-123
• 7.2 結(jié)論123-125
• 參考文獻(xiàn)125-140
• 致謝140-141
• 個(gè)人簡(jiǎn)介141-142

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1043218