南方典型稻作系統(tǒng)綠肥和秸稈還田對(duì)溫室氣體排放特征和環(huán)境效應(yīng)的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 12:18
南方稻區(qū)是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū),在國家糧食安全保障中起著至關(guān)重要的作用。南方稻田冬種綠肥是保障水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的有效措施。此外,秸稈還田能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,有助于水稻產(chǎn)量的提高。當(dāng)前研究表明,綠肥和秸稈還田措施有利于農(nóng)田土壤固碳并促進(jìn)產(chǎn)量的提高;但綠肥和秸稈還田攜入的大量碳源和氮源,作為可溶性氣體產(chǎn)生的重要底物,其對(duì)稻田CH4和N2O排放的普遍和持續(xù)性影響沒有充分研究認(rèn)識(shí)。本文利用南方典型稻作系統(tǒng)長期定位試驗(yàn),采用靜態(tài)箱-氣相色譜法監(jiān)測了稻田CH4和N2O排放,計(jì)算了不同稻作系統(tǒng)CH4和N2O排放總量,探討了綠肥和秸稈還田下CH4和N2O排放特征及其影響機(jī)制;并結(jié)合碳足跡理論和生命周期評(píng)價(jià)法,評(píng)估了南方稻區(qū)綠肥和秸稈還田條件下溫室氣體排放及水稻生產(chǎn)碳足跡。本論文研究的長期定位試驗(yàn)如下:(1)江蘇蘇州,連續(xù)8年麥稻輪作定位試驗(yàn),以常規(guī)麥稻輪作模式秸稈不還田為對(duì)照(CK)、麥稻輪作雙季秸稈還田(SS)和綠肥-稻輪作秸稈不還田(GM),共3個(gè)處理;(2)江西南昌,連續(xù)31年雙季稻定位試驗(yàn),以常規(guī)雙季稻模式秸稈不還田為對(duì)照(CK)、早稻施綠肥秸稈不還田(GM)、早稻施綠肥+晚稻秸稈還田(GM...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1各試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和秸稈還田下土壤有機(jī)碳(SOC)含量??Fig.?2-1?The?concentration?of?soil?organic?carbon?(SOC)?under?green?manure?and?straw?incorporation??2-2
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西南昌?£?140?1?江西南昌??S.?|?a??fg|?1200?'?^?減?I120.?(;;?-?b??_fl?〇?b?msLsa?_??專?t??蓉泛t?H?蓉?5?r?p%i??刼?I?誦-???ma?Hi?刼?I?loo-?^?m??i??寒i?d?p'??3?800?-?d?..?j?.?■?i?l?801?i?■:?r^j?s??i?—,?i?;?m?l?■■?■??CK?GM?GM+LS?GM+WS?CK?GM?GM+LS?GM+WS??圖2-4江蘇和江西試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和秸稈還田下土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量??Fig.?2-4?The?concentrations?of?soil?microbial?biomass?carbon?(MBC)?and?nitrogen?(MBN)?under?green??manure?and?straw?incorporation?at?Jiangsu?and?Jiangxi??2.2.4綠肥和秸稈還田對(duì)土壤可溶性有機(jī)碳氮含量的影響??圖2-5所示為不同地區(qū)綠肥和秸軒還田下土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量變化。整體??上,不同地區(qū)土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量均以江西南昌較高,各處理平均含量分別為??54.7?mg?kg.1和10.5?mg?kg.1,而江蘇蘇州為26.1?mg?kg.1和2.4?mg?kg.1。綠月巴和秸稈還??田下土壤可溶性有機(jī)碳含量均有不同程度的提高。在江蘇蘇州,與對(duì)照處理相比,SS??和GM處理均顯著提高了土壤可溶性有機(jī)碳含量,分別增加35.7%和14%。在江西南??昌,與CK處理相比,GM+WS處理顯著增加了土壤可溶性有機(jī)碳
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紫云英還田對(duì)早稻直播稻田溫室氣體排放的影響[J]. 聶江文,王幼娟,吳邦魁,劉章勇,朱波. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]南方冬季種養(yǎng)結(jié)合模式對(duì)雙季稻田CH4和CO2排放的影響[J]. 周玲紅,魏甲彬,成小琳,唐啟源,肖志祥,徐華勤,唐劍武,傅志強(qiáng). 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]施肥與灌溉對(duì)甘肅省苜蓿碳足跡的影響[J]. 劉松,王效琴,胡繼平,李強(qiáng),崔利利,段雪琴,郭亮. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[4]肥料減施條件下水稻土壤有機(jī)碳組分對(duì)紫云英-稻草協(xié)同利用的響應(yīng)[J]. 周興,廖育林,魯艷紅,謝堅(jiān),楊曾平,聶軍,曹衛(wèi)東. 水土保持學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]太湖地區(qū)不同秸稈還田方式對(duì)作物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 孫小祥,常志州,靳紅梅,沈明星,陸長嬰,王海候. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]種植翻壓紫云英配施化肥對(duì)稻田土壤活性有機(jī)碳氮的影響[J]. 劉春增,常單娜,李本銀,曹衛(wèi)東,呂玉虎,潘茲亮. 土壤學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]When will China achieve its carbon emission peak?[J]. Tianli Zheng,Jiangling Zhu,Shaopeng Wang,Jingyun Fang. National Science Review. 2016(01)
[8]太湖地區(qū)不同輪作模式對(duì)稻田溫室氣體(CH4和N2O)排放的影響[J]. 胡安永,孫星,劉勤. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]綠肥還田對(duì)雙季稻根際土壤產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 趙曉萌,劉婧娜,易麗霞,朱波,代紅翠,胡躍高,曾昭海. 作物學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]紫云英與化肥配施對(duì)安徽沿江雙季稻區(qū)土壤生物學(xué)特性的影響[J]. 萬水霞,朱宏斌,唐杉,郭熙盛,王允青. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2015(02)
本文編號(hào):3387447
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1各試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和秸稈還田下土壤有機(jī)碳(SOC)含量??Fig.?2-1?The?concentration?of?soil?organic?carbon?(SOC)?under?green?manure?and?straw?incorporation??2-2
?第二章綠肥和秸稈還田對(duì)不同稻作系統(tǒng)土壤養(yǎng)分和微生物學(xué)特性的影響???3.5?-1?1?j???江蘇蘇州!?江西南昌I?廣東廣州??3-0?-?I?J?a???I?__?jj|_?I???〇?〇?〇??圖2-2各試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和稻桿還田下土壤全氮(TN)含量??Fig.?2-2?The?concentration?of?soil?total?nitrogen?(TN)?under?green?manure?and?straw??incorporation?at?three?sites??相對(duì)于試驗(yàn)設(shè)置時(shí)土壤有機(jī)碳和全氮的初始值,經(jīng)過長期的綠肥和秸稈還田處理,??二者的變化如表2-5所示。對(duì)照處理下,各試驗(yàn)點(diǎn)土壤有機(jī)碳含量均有不同程度的增??加,增加幅度0.15?5.40?gkg-1,相應(yīng)土壤有機(jī)碳年平均增長量為22?0.174?kg?ha-1?a-1,??其中江西南昌點(diǎn)的試驗(yàn)?zāi)晗拮铋L,為31年,增加幅度也最大,江蘇蘇州和廣東廣州??相同的試驗(yàn)?zāi)晗尴拢ň鶠椋改辏,有機(jī)碳增加幅度表現(xiàn)為廣東廣州高于江蘇蘇州。江??蘇蘇州、江西南昌和廣東廣州試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和秸稈還田處理有機(jī)碳的增長量均顯著高于??對(duì)照處理,不同處理下有機(jī)碳的平均增長量分別為179kghfa'?259kgha-1?a-1和398??kg?ha"1?a"1?〇??長期對(duì)照處理下,各試驗(yàn)點(diǎn)土壤全氮含量也有不同程度的増加,增加幅度為〇_12-??O^gkg-1,相應(yīng)的土壤全氮平均增長量為17?66kghaW其中廣東點(diǎn)的增加幅度最??大,其次為江西南昌和江蘇蘇州。江蘇蘇州、江西南昌和廣東廣州試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和秸稈??還田處理下土壤全氮含量的年平
西南昌?£?140?1?江西南昌??S.?|?a??fg|?1200?'?^?減?I120.?(;;?-?b??_fl?〇?b?msLsa?_??專?t??蓉泛t?H?蓉?5?r?p%i??刼?I?誦-???ma?Hi?刼?I?loo-?^?m??i??寒i?d?p'??3?800?-?d?..?j?.?■?i?l?801?i?■:?r^j?s??i?—,?i?;?m?l?■■?■??CK?GM?GM+LS?GM+WS?CK?GM?GM+LS?GM+WS??圖2-4江蘇和江西試驗(yàn)點(diǎn)綠肥和秸稈還田下土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量??Fig.?2-4?The?concentrations?of?soil?microbial?biomass?carbon?(MBC)?and?nitrogen?(MBN)?under?green??manure?and?straw?incorporation?at?Jiangsu?and?Jiangxi??2.2.4綠肥和秸稈還田對(duì)土壤可溶性有機(jī)碳氮含量的影響??圖2-5所示為不同地區(qū)綠肥和秸軒還田下土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量變化。整體??上,不同地區(qū)土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量均以江西南昌較高,各處理平均含量分別為??54.7?mg?kg.1和10.5?mg?kg.1,而江蘇蘇州為26.1?mg?kg.1和2.4?mg?kg.1。綠月巴和秸稈還??田下土壤可溶性有機(jī)碳含量均有不同程度的提高。在江蘇蘇州,與對(duì)照處理相比,SS??和GM處理均顯著提高了土壤可溶性有機(jī)碳含量,分別增加35.7%和14%。在江西南??昌,與CK處理相比,GM+WS處理顯著增加了土壤可溶性有機(jī)碳
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紫云英還田對(duì)早稻直播稻田溫室氣體排放的影響[J]. 聶江文,王幼娟,吳邦魁,劉章勇,朱波. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]南方冬季種養(yǎng)結(jié)合模式對(duì)雙季稻田CH4和CO2排放的影響[J]. 周玲紅,魏甲彬,成小琳,唐啟源,肖志祥,徐華勤,唐劍武,傅志強(qiáng). 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]施肥與灌溉對(duì)甘肅省苜蓿碳足跡的影響[J]. 劉松,王效琴,胡繼平,李強(qiáng),崔利利,段雪琴,郭亮. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[4]肥料減施條件下水稻土壤有機(jī)碳組分對(duì)紫云英-稻草協(xié)同利用的響應(yīng)[J]. 周興,廖育林,魯艷紅,謝堅(jiān),楊曾平,聶軍,曹衛(wèi)東. 水土保持學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]太湖地區(qū)不同秸稈還田方式對(duì)作物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 孫小祥,常志州,靳紅梅,沈明星,陸長嬰,王海候. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]種植翻壓紫云英配施化肥對(duì)稻田土壤活性有機(jī)碳氮的影響[J]. 劉春增,常單娜,李本銀,曹衛(wèi)東,呂玉虎,潘茲亮. 土壤學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]When will China achieve its carbon emission peak?[J]. Tianli Zheng,Jiangling Zhu,Shaopeng Wang,Jingyun Fang. National Science Review. 2016(01)
[8]太湖地區(qū)不同輪作模式對(duì)稻田溫室氣體(CH4和N2O)排放的影響[J]. 胡安永,孫星,劉勤. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]綠肥還田對(duì)雙季稻根際土壤產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 趙曉萌,劉婧娜,易麗霞,朱波,代紅翠,胡躍高,曾昭海. 作物學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]紫云英與化肥配施對(duì)安徽沿江雙季稻區(qū)土壤生物學(xué)特性的影響[J]. 萬水霞,朱宏斌,唐杉,郭熙盛,王允青. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2015(02)
本文編號(hào):3387447
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