本文關鍵詞：旱地馬鈴薯田溫室氣體減排與增產(chǎn)協(xié)同機制和模式研究

  更多相關文章： 雨養(yǎng)馬鈴薯田 溫室氣體減排措施 農(nóng)田增產(chǎn)途徑 農(nóng)業(yè)候智能型指數(shù)

【摘要】：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是溫室氣體的重要排放源,如何既減少溫室氣體排放又保證糧食產(chǎn)量,是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的重要科學問題。本研究選取北方農(nóng)牧交錯帶內(nèi)蒙古武川縣旱作馬鈴薯田為研究對象,基于田間試驗和室內(nèi)土壤微生物實驗,定量研究不同施肥、水分以及種植方式對溫室氣體(N20和CH4)排放和農(nóng)田產(chǎn)量的影響,提出合理的旱地馬鈴薯田減排增產(chǎn)協(xié)同機制和種植模式。主要研究結果如下： (1)早地馬鈴薯田N20年排放總量為0.76±0.06kgN/ha,旱地農(nóng)田是N20的源。旱地馬鈴薯田N20的排放主要由氨氧化細菌控制。N20的排放量隨施肥量的增加而顯著增加,在一定溫度范圍內(nèi),隨溫度的增加而顯著上升。在較低的土壤濕度范圍內(nèi),N20的排放量隨土壤含水量的增加而增加。輪作處理的N20排放量僅為連作處理的34.4-52.4%。采用覆膜處理的N20累計排放量僅為不覆膜的56.4-72.1%。 (2)旱地馬鈴薯田CH4年排放總量為-0.57±0.04kgC/ha,旱地農(nóng)田是CH4的匯。在一定施肥量的范圍內(nèi),CH4的排放量呈先增加后減少的趨勢；在一定溫度范圍內(nèi),CH4排放量隨溫度的增加呈顯著下降趨勢,隨土壤含水量的增加呈先減少后增加的趨勢；輪作處理比連作處理能減少CH4的排放量的50%。覆膜處理CH4累計吸收量為不覆膜的74.1-84.3%�；谝陨戏治�,初步提出了影響武川旱地馬鈴薯田CH4排放因素的概念機理和統(tǒng)計分析模型。 (3)隨著施肥量的增加,馬鈴薯產(chǎn)量呈顯著的先增加后減少趨勢；作物產(chǎn)量也隨耗水量的增加呈現(xiàn)先增加后減少趨勢。施肥與水分利用效率呈二次函數(shù)關系。通過計算施肥量和水分供給量對產(chǎn)量影響的回歸方程,最佳水肥投入量為施氮肥量82.7kg/ha,水分供給量262.8mm,此時產(chǎn)量最高(19780.2kg/ha)。 (4)輪作種植比連作種植的馬鈴薯產(chǎn)量要高20.5-23.9%。采用覆膜比不覆膜產(chǎn)量下降了13.5-18.0%。輪作的耗水量均高于連作,覆膜和不覆膜耗水量差異不顯著。采用輪作種植比連作可以顯著提高10.5-16.5%的水分利用效率,而不覆膜處理水分利用效率則顯著高于覆膜處理。 (5)隨施肥量增加溫室氣體排放系數(shù)顯著上升,采用輪作的溫室氣體排放系數(shù)明顯低于連作,采用覆膜的溫室氣體排放系數(shù)低于不覆膜。施用高氮肥會顯著降低農(nóng)業(yè)氣候智能指數(shù)。采用輪作的農(nóng)業(yè)氣候智能指數(shù)是連作的約2倍,采用覆膜的農(nóng)業(yè)氣候智能指數(shù)與不覆膜差異不顯著。通過計算施肥量和水分供給量對農(nóng)業(yè)氣候智能指數(shù)影響的回歸方程,最佳水肥投入量為施氮量40.0kg/ha,水分供給量253.8mm,此時的農(nóng)業(yè)氣候智能指數(shù)最高(0.047kg·gCO2-e-1)。
【關鍵詞】：雨養(yǎng)馬鈴薯田 溫室氣體減排措施 農(nóng)田增產(chǎn)途徑 農(nóng)業(yè)候智能型指數(shù)
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S532;S181
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 研究背景與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進展12-24
• 1.2.1 農(nóng)田溫室氣體排放清單12-14
• 1.2.2 旱地農(nóng)田N_2O排放研究進展14-17
• 1.2.3 旱地農(nóng)田CH_4排放研究進展17-19
• 1.2.4 旱地農(nóng)田增產(chǎn)途徑研究進展19-22
• 1.2.5 氣候智能型農(nóng)業(yè)概述22-24
• 第二章 研究內(nèi)容與方法24-32
• 2.1 研究目標24
• 2.2 研究內(nèi)容24
• 2.3 研究方法24-32
• 2.3.1 研究區(qū)概況24-26
• 2.3.2 試驗設計26-29
• 2.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及可靠性分析29-31
• 2.3.4 技術路線31-32
• 第三章 旱地馬鈴薯田N_2O排放及影響因素研究32-44
• 3.1 旱地馬鈴薯田N_2O排放特征32-35
• 3.2 旱地馬鈴薯田N_2O排放的微生物機制35-37
• 3.3 施肥及種植方式對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響37-40
• 3.3.1 施肥對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響37-38
• 3.3.2 輪作對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響38-39
• 3.3.3 覆膜對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響39-40
• 3.4 環(huán)境因素對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響40-42
• 3.4.1 溫度對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響40-41
• 3.4.2 水分對旱地馬鈴薯田N_2O排放的影響41-42
• 3.5 本章小結42-44
• 第四章 旱地馬鈴薯田CH_4排放及影響因素研究44-56
• 4.1 旱地馬鈴薯田CH_4排放特征44-46
• 4.2 旱地馬鈴薯田CH_4排放的微生物機制46-48
• 4.3 施肥及種植方式對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響48-51
• 4.3.1 施肥對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響48-50
• 4.3.2 輪作對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響50-51
• 4.3.3 覆膜對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響51
• 4.4 環(huán)境因素對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響51-54
• 4.4.1 溫度對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響51-53
• 4.4.2 水分對旱地馬鈴薯田CH_4排放的影響53-54
• 4.5 本章小結54-56
• 第五章 施肥水平與水分對早地馬鈴薯田產(chǎn)量的影響56-64
• 5.1 不同施肥水平對早地馬鈴薯田產(chǎn)量的影響56-58
• 5.2 不同施肥條件下馬鈴薯農(nóng)田水分變化及對產(chǎn)量的影響58-63
• 5.3 本章小結63-64
• 第六章 不同種植方式對旱地馬鈴薯田產(chǎn)量的影響64-74
• 6.1 種植方式對旱地馬鈴薯農(nóng)田水分及其它相關因素的影響64-68
• 6.2 種植方式對旱地馬鈴薯產(chǎn)量的影響68-72
• 6.3 本章小結72-74
• 第七章 旱地馬鈴薯田溫室氣體減排和增產(chǎn)協(xié)同模式74-84
• 7.1 未來氣候及其他條件變化下的旱地馬鈴薯田溫室氣體排放趨勢74-76
• 7.2 氣候智能型農(nóng)田溫室氣體減排和增產(chǎn)模式76-82
• 7.3 本章小結82-84
• 第八章 結論與展望84-88
• 8.1 主要研究結論84-86
• 8.2 文章的主要創(chuàng)新點86
• 8.3 研究展望86-88
• 參考文獻88-100
• 致謝100-102
• 個人簡介102

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：833985