噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯氮素吸收與農(nóng)田氮平衡研究
發(fā)布時間:2022-10-29 22:31
水資源短缺和氮肥施用的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮(N)素利用和氮素盈余的環(huán)境影響問題已受到全球范圍普遍關(guān)注。當(dāng)前,噴滴灌施肥灌溉生產(chǎn)提高產(chǎn)量優(yōu)勢研究成果較多,然而,針對噴滴灌施肥灌溉與傳統(tǒng)溝灌比較,氮素利用、氮素盈余、氮循環(huán)和氮平衡問題系統(tǒng)研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)。本研究以內(nèi)蒙古陰山南麓馬鈴薯(Favorite)田為研究對象,通過連續(xù)三年野外原位觀測試驗,應(yīng)用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,設(shè)置噴灌施肥灌溉處理、滴灌施肥灌溉處理、以傳統(tǒng)溝灌處理為參照,每種灌溉生產(chǎn)方式設(shè)施肥和不施肥處理,共6個處理。利用通氣法、靜態(tài)暗箱-氣相色譜法和數(shù)值模擬法,定量化確定噴滴灌施肥灌溉與傳統(tǒng)溝灌比較的馬鈴薯田土壤水氮時空變化、馬鈴薯氮素利用、土壤NH3、N2O排放過程、特征、強(qiáng)度及驅(qū)動機(jī)制的影響規(guī)律,揭示噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯田氮平衡機(jī)制,建立氮素管理指標(biāo)體系,為客觀評判噴滴灌施肥灌溉生產(chǎn)方式氮素管理水平和環(huán)境效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù),探尋有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和和環(huán)境效應(yīng)雙贏的生產(chǎn)體系原理構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支撐。主要結(jié)果如下:(1)馬鈴薯田野外原位觀測結(jié)果表明,和傳統(tǒng)溝灌比較,噴滴灌施肥灌溉條件利用馬鈴薯生長...
【文章頁數(shù)】:159 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 問題提出
1.1.1 水資源短缺問題
1.1.2 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展
1.1.3 氮素利用和氮素平衡問題
1.1.4 本文研究的問題
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放研究進(jìn)展
1.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放研究進(jìn)展
1.2.3 噴滴灌施肥灌溉農(nóng)田土壤氮淋失研究進(jìn)展
1.2.4 噴滴灌施肥灌溉氮肥利用效率研究進(jìn)展
1.2.5 噴滴灌施肥灌溉農(nóng)田氮素平衡研究進(jìn)展
1.3 研究意義
1.4 研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
1.6 研究目標(biāo)
第二章 材料和方法
2.1 研究地區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 氣候
2.1.3 土壤
2.1.4 水文
2.1.5 農(nóng)業(yè)
2.2 試驗設(shè)計
2.2.1 滴灌施肥灌溉田間設(shè)計
2.2.2 噴灌施肥灌溉田間設(shè)計
2.2.3 傳統(tǒng)溝灌田間設(shè)計
2.3 采樣方案和測定分析方法
2.3.1 馬鈴薯植株采集和測試
2.3.2 土壤NH_3采集和測定
2.3.3 土壤N_2O采集和測定
2.3.4 土壤采集和測定
2.3.5 馬鈴薯田氮素平衡分析
2.4 氣象觀測
2.5 數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計分析
第三章 噴滴灌施肥灌溉土壤水氮時空分布變化規(guī)律
3.1 引言
3.2 結(jié)果
3.2.1 大氣溫度和降水變化
3.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤水分時空分布特征
3.2.3 噴滴灌施肥灌溉土壤剖面NO_3~--N分布特征
3.2.4 噴滴灌施肥灌溉土體剖面NH_4~+-N分布特征
3.2.5 馬鈴薯生育期前后土壤氮素變化規(guī)律
3.2.6 馬鈴薯收獲后土壤氮素累積截留量
3.3 討論
3.4 小結(jié)
第四章 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮吸收、累積、分配規(guī)律
4.1 引言
4.2 結(jié)果
4.2.1 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株生物量特征
4.2.2 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮素含量變化
4.2.3 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮素累積和分配
4.2.4 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮素分配
4.2.5 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯產(chǎn)量
4.3 討論
4.3.1 噴滴灌施肥灌溉對馬鈴薯產(chǎn)量影響
4.3.2 噴滴灌施肥灌溉對馬鈴薯氮素分配的影響
4.4 小結(jié)
第五章 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放特征及驅(qū)動因子
5.1 引言
5.2 結(jié)果
5.2.1 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放變化規(guī)律
5.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O累積排放量
5.2.3 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放系數(shù)
5.2.4 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放強(qiáng)度
5.2.5 噴滴灌施肥灌溉N_2O排放增溫潛勢
5.3 討論
5.3.1 噴滴灌施肥灌溉對土壤N_2O排放的影響
5.3.2 噴滴灌施肥灌溉N_2O排放系數(shù)
5.4 結(jié)論
第六章 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放及影響因素
6.1 引言
6.2 結(jié)果
6.2.1 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放變化特征
6.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3累積排放
6.2.3 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放系數(shù)及排放強(qiáng)度
6.2.4 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放驅(qū)動因子
6.3 討論
6.4 本章小結(jié)
第七章 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯氮素利用和農(nóng)田氮平衡特征
7.1 引言
7.2 結(jié)果
7.2.1 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯氮素利用效率
7.2.2 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯田氮素平衡分析
7.3 討論
7.4 小結(jié)
第八章 主要結(jié)論、創(chuàng)新點和研究展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 創(chuàng)新之處
8.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
博士期間參與課題和論文發(fā)表情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]貫徹落實國家節(jié)水行動方案 推動農(nóng)業(yè)適水發(fā)展與綠色高效節(jié)水[J]. 康紹忠. 中國水利. 2019(13)
[2]滴灌冬小麥不同滴灌量土壤水分時空分布及冠層特征響應(yīng)[J]. 賽力汗·賽,陳傳信,薛麗華,張永強(qiáng),雷鈞杰,陳興武,王志敏. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[3]陰山北麓節(jié)水灌溉馬鈴薯田氮素平衡研究[J]. 楊海波,楊海明,孫國梁,劉華君,高興,黃紹福,李艷,李斐. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(05)
[4]噴灌條件下灌水與施肥對河西走廊春小麥不同生育期硝態(tài)氮分布的影響[J]. 朱忠銳,范永申,段福義,陳震. 節(jié)水灌溉. 2018(03)
[5]噴灌小麥土壤氮素分布規(guī)律及對地下水影響試驗研究[J]. 曹穎,楊路華,高惠嫣,馬文超. 節(jié)水灌溉. 2017(06)
[6]滴灌條件下不同氮素水平對稻田氨揮發(fā)的影響[J]. 王肖娟,陳林,王永強(qiáng),李麗,朱江艷,趙雙玲,劉小武,李高華. 新疆農(nóng)墾科技. 2017(04)
[7]氮素管理的指標(biāo)[J]. 巨曉棠,谷保靜. 土壤學(xué)報. 2017(02)
[8]不同施肥條件下北方夏玉米農(nóng)田土壤氨揮發(fā)研究[J]. 楊曉云,楊虎德. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(11)
[9]滴灌施肥下不同栽培模式對馬鈴薯生長和水肥利用的影響[J]. 馮志文,康躍虎,萬書勤,劉士平. 節(jié)水灌溉. 2016(08)
[10]不同水氮處理對滴灌冬小麥田耗水特性及水氮利用效率的影響[J]. 趙連佳,薛麗華,孫乾坤,章建新. 麥類作物學(xué)報. 2016(08)
博士論文
[1]不同施氮水平對噴灌冬小麥—夏玉米農(nóng)田土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化及其利用率影響的研究[D]. 李艷.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]不同灌溉模式下馬鈴薯的水肥效率及膜下滴灌的氮肥推薦[D]. 秦永林.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]膜下滴灌馬鈴薯生長發(fā)育規(guī)律及其對水氮的響應(yīng)[D]. 井濤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]溫室滴灌條件下氮素轉(zhuǎn)化運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 侯紅雨.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2002
[2]滴灌施肥灌溉土壤水氮分布規(guī)律的試驗研究及數(shù)學(xué)模擬[D]. 張建君.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2002
本文編號:3698537
【文章頁數(shù)】:159 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 問題提出
1.1.1 水資源短缺問題
1.1.2 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展
1.1.3 氮素利用和氮素平衡問題
1.1.4 本文研究的問題
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放研究進(jìn)展
1.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放研究進(jìn)展
1.2.3 噴滴灌施肥灌溉農(nóng)田土壤氮淋失研究進(jìn)展
1.2.4 噴滴灌施肥灌溉氮肥利用效率研究進(jìn)展
1.2.5 噴滴灌施肥灌溉農(nóng)田氮素平衡研究進(jìn)展
1.3 研究意義
1.4 研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
1.6 研究目標(biāo)
第二章 材料和方法
2.1 研究地區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 氣候
2.1.3 土壤
2.1.4 水文
2.1.5 農(nóng)業(yè)
2.2 試驗設(shè)計
2.2.1 滴灌施肥灌溉田間設(shè)計
2.2.2 噴灌施肥灌溉田間設(shè)計
2.2.3 傳統(tǒng)溝灌田間設(shè)計
2.3 采樣方案和測定分析方法
2.3.1 馬鈴薯植株采集和測試
2.3.2 土壤NH_3采集和測定
2.3.3 土壤N_2O采集和測定
2.3.4 土壤采集和測定
2.3.5 馬鈴薯田氮素平衡分析
2.4 氣象觀測
2.5 數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計分析
第三章 噴滴灌施肥灌溉土壤水氮時空分布變化規(guī)律
3.1 引言
3.2 結(jié)果
3.2.1 大氣溫度和降水變化
3.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤水分時空分布特征
3.2.3 噴滴灌施肥灌溉土壤剖面NO_3~--N分布特征
3.2.4 噴滴灌施肥灌溉土體剖面NH_4~+-N分布特征
3.2.5 馬鈴薯生育期前后土壤氮素變化規(guī)律
3.2.6 馬鈴薯收獲后土壤氮素累積截留量
3.3 討論
3.4 小結(jié)
第四章 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮吸收、累積、分配規(guī)律
4.1 引言
4.2 結(jié)果
4.2.1 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株生物量特征
4.2.2 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮素含量變化
4.2.3 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮素累積和分配
4.2.4 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯植株氮素分配
4.2.5 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯產(chǎn)量
4.3 討論
4.3.1 噴滴灌施肥灌溉對馬鈴薯產(chǎn)量影響
4.3.2 噴滴灌施肥灌溉對馬鈴薯氮素分配的影響
4.4 小結(jié)
第五章 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放特征及驅(qū)動因子
5.1 引言
5.2 結(jié)果
5.2.1 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放變化規(guī)律
5.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O累積排放量
5.2.3 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放系數(shù)
5.2.4 噴滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放強(qiáng)度
5.2.5 噴滴灌施肥灌溉N_2O排放增溫潛勢
5.3 討論
5.3.1 噴滴灌施肥灌溉對土壤N_2O排放的影響
5.3.2 噴滴灌施肥灌溉N_2O排放系數(shù)
5.4 結(jié)論
第六章 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放及影響因素
6.1 引言
6.2 結(jié)果
6.2.1 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放變化特征
6.2.2 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3累積排放
6.2.3 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放系數(shù)及排放強(qiáng)度
6.2.4 噴滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放驅(qū)動因子
6.3 討論
6.4 本章小結(jié)
第七章 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯氮素利用和農(nóng)田氮平衡特征
7.1 引言
7.2 結(jié)果
7.2.1 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯氮素利用效率
7.2.2 噴滴灌施肥灌溉馬鈴薯田氮素平衡分析
7.3 討論
7.4 小結(jié)
第八章 主要結(jié)論、創(chuàng)新點和研究展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 創(chuàng)新之處
8.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
博士期間參與課題和論文發(fā)表情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]貫徹落實國家節(jié)水行動方案 推動農(nóng)業(yè)適水發(fā)展與綠色高效節(jié)水[J]. 康紹忠. 中國水利. 2019(13)
[2]滴灌冬小麥不同滴灌量土壤水分時空分布及冠層特征響應(yīng)[J]. 賽力汗·賽,陳傳信,薛麗華,張永強(qiáng),雷鈞杰,陳興武,王志敏. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[3]陰山北麓節(jié)水灌溉馬鈴薯田氮素平衡研究[J]. 楊海波,楊海明,孫國梁,劉華君,高興,黃紹福,李艷,李斐. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(05)
[4]噴灌條件下灌水與施肥對河西走廊春小麥不同生育期硝態(tài)氮分布的影響[J]. 朱忠銳,范永申,段福義,陳震. 節(jié)水灌溉. 2018(03)
[5]噴灌小麥土壤氮素分布規(guī)律及對地下水影響試驗研究[J]. 曹穎,楊路華,高惠嫣,馬文超. 節(jié)水灌溉. 2017(06)
[6]滴灌條件下不同氮素水平對稻田氨揮發(fā)的影響[J]. 王肖娟,陳林,王永強(qiáng),李麗,朱江艷,趙雙玲,劉小武,李高華. 新疆農(nóng)墾科技. 2017(04)
[7]氮素管理的指標(biāo)[J]. 巨曉棠,谷保靜. 土壤學(xué)報. 2017(02)
[8]不同施肥條件下北方夏玉米農(nóng)田土壤氨揮發(fā)研究[J]. 楊曉云,楊虎德. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(11)
[9]滴灌施肥下不同栽培模式對馬鈴薯生長和水肥利用的影響[J]. 馮志文,康躍虎,萬書勤,劉士平. 節(jié)水灌溉. 2016(08)
[10]不同水氮處理對滴灌冬小麥田耗水特性及水氮利用效率的影響[J]. 趙連佳,薛麗華,孫乾坤,章建新. 麥類作物學(xué)報. 2016(08)
博士論文
[1]不同施氮水平對噴灌冬小麥—夏玉米農(nóng)田土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化及其利用率影響的研究[D]. 李艷.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]不同灌溉模式下馬鈴薯的水肥效率及膜下滴灌的氮肥推薦[D]. 秦永林.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]膜下滴灌馬鈴薯生長發(fā)育規(guī)律及其對水氮的響應(yīng)[D]. 井濤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]溫室滴灌條件下氮素轉(zhuǎn)化運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 侯紅雨.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2002
[2]滴灌施肥灌溉土壤水氮分布規(guī)律的試驗研究及數(shù)學(xué)模擬[D]. 張建君.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2002
本文編號:3698537
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