京郊設(shè)施菜地水肥一體化條件下土壤N_2O排放的研究
本文關(guān)鍵詞:京郊設(shè)施菜地水肥一體化條件下土壤N_2O排放的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國是蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)大國。與種植糧食作物相比,設(shè)施菜地具有施肥量大、灌溉頻繁、復(fù)種指數(shù)高等特點(diǎn),不僅造成水肥資源利用率低,而且導(dǎo)致大量溫室氣體(N2O)排放,總體上呈現(xiàn)出高能耗、高排放和高污染等特征。水肥一體化技術(shù)被公認(rèn)是一種節(jié)水、節(jié)肥的農(nóng)田高效管理措施,已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用,但目前對(duì)水肥一體化條件下設(shè)施菜地溫室氣體排放規(guī)律研究的相對(duì)薄弱,因此本研究以京郊典型設(shè)施菜地黃瓜-芹菜種植模式為例,于2013年、2014年對(duì)該種植模式兩個(gè)輪作周期土壤N2O排放進(jìn)行了系統(tǒng)監(jiān)測,明確了水肥一體化條件下N2O排放規(guī)律、排放總量及其主要影響因素,并通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)探討了水肥互作對(duì)N2O排放的影響,以期為科學(xué)評(píng)估設(shè)施菜地N2O排放提供數(shù)據(jù)支撐,為設(shè)施菜地溫室氣體減排技術(shù)的提出提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)田間試驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果表明,黃瓜-芹菜兩個(gè)輪作周期內(nèi),基肥施用后N2O排放峰持續(xù)10-15天;追肥+灌水事件后土壤N2O排放呈現(xiàn)出一段短而急促的排放峰,持續(xù)時(shí)間為3-4天。2013年黃瓜生長季農(nóng)民習(xí)慣(FP)處理、水肥一體化(FPD)處理和2014年黃瓜生長季農(nóng)民習(xí)慣(FP)處理N2O排放系數(shù)均大于IPCC1%缺省值,分別為1.62%、1.42%和1.46%;其它生長季各個(gè)處理的N2O排放系數(shù)介于0.15%-0.83%之間,低于IPCC1%缺省值。(2)黃瓜-芹菜兩個(gè)輪作周期內(nèi),農(nóng)民習(xí)慣(FP)處理N2O累積排放量為31.00±2.15kg·N·hm-2、26.36±2.43 kg·N·hm-2,而改漫灌為滴灌的水肥一體化(FPD)處理N2O累積排放量分別比農(nóng)民習(xí)慣(FP)處理減少了4.16%、30.77%,1米土體氮素累積量增加了340.34 kg N hm-2-1429.18 kg N hm-2;優(yōu)化40%化肥氮量,再結(jié)合滴灌的優(yōu)化水肥一體化(OPTD)處理,N2O累積排放量比農(nóng)民習(xí)慣(FP)處理分別減少42.71%、50.26%,并且灌溉水利用效率提高了26.33%-76.91%、肥料生產(chǎn)力提高了33.29%-43.15%,表明在保證作物產(chǎn)量的前提下,合理優(yōu)化施肥量和采用水肥一體化技術(shù)是提高水肥利用效率、減少設(shè)施菜地N2O排放的“雙贏”措施。(3)土壤無機(jī)氮含量、土壤濕度(WFPS)和土壤溫度是影響N2O排放的重要因素。整個(gè)觀測周期內(nèi),土壤無機(jī)氮含量與N2O排放變化趨勢一致,滴灌促進(jìn)土壤表層氮素累積;黃瓜生長季(2013年、2014年春夏季)N2O排放通量與WFPS均顯著相關(guān)(P0.05),芹菜生長季(2013年、2014年秋冬季)N2O排放通量主要與土壤溫度顯著相關(guān)(P0.05)。(4)室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)研究表明相同施肥水平下,不同水分處理的N2O排放通量與可溶性有機(jī)碳(DOC)顯著正相關(guān),說明本試驗(yàn)中N2O排放受DOC影響較大;相同施肥水平下,土壤低濕度(WFPS60%)時(shí),N2O排放通量較低,排放持續(xù)時(shí)間短;土壤高濕度(60%WFPS80%)時(shí),N2O排放通量迅速增加,持續(xù)時(shí)間長,這是反硝化作用加劇的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:設(shè)施菜地 水肥一體化 N2O排放
【學(xué)位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X712
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-13
- 第一章 緒論13-22
- 1.1 選題背景與研究意義13-14
- 1.2 農(nóng)田土壤N_2O的產(chǎn)生機(jī)制及其影響因素14-16
- 1.2.1 農(nóng)田土壤N_2O的產(chǎn)生機(jī)制14
- 1.2.2 土壤N_2O排放的影響因素14-16
- 1.3 水肥一體化技術(shù)國內(nèi)外研究進(jìn)展16-18
- 1.4 設(shè)施菜地N_2O排放國內(nèi)外研究進(jìn)展18-19
- 1.5 水肥一體化條件下N_2O排放國內(nèi)外研究進(jìn)展19-20
- 1.6 設(shè)施菜地N_2O減排技術(shù)20-22
- 第二章 研究內(nèi)容和方法22-25
- 2.1 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容22
- 2.1.1 研究目標(biāo)22
- 2.1.2 研究內(nèi)容22
- 2.2 研究方法22-23
- 2.3 技術(shù)路線23
- 2.4 試驗(yàn)區(qū)概況23-25
- 第三章 水肥一體化條件下設(shè)施菜地N_2O排放特征及其影響因素25-42
- 3.1 材料與方法25-29
- 3.1.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-27
- 3.1.2 土壤N_2O采集與測定27-29
- 3.1.3 土壤溫濕度的測定29
- 3.1.4 土壤樣品的采集與分析29
- 3.2 結(jié)果與分析29-37
- 3.2.1 水肥一體化條件下設(shè)施菜地土壤N_2O排放特征29-31
- 3.2.2 水肥一體化條件下設(shè)施菜地土壤N_2O排放總量和排放系數(shù)31-34
- 3.2.3 水肥一體化條件下環(huán)境因素對(duì)N_2O排放的影響34-37
- 3.3 本章討論37-40
- 3.3.1 水肥一體化條件下設(shè)施菜地的N_2O排放規(guī)律37-38
- 3.3.2 水肥一體化條件下設(shè)施菜地N_2O排放總量38-40
- 3.3.3 環(huán)境因子對(duì)水肥一體化條件下設(shè)施菜地N_2O排放的影響40
- 3.4 本章小結(jié)40-42
- 第四章 水肥互作對(duì)設(shè)施菜地N_2O排放的影響42-50
- 4.1 材料與方法42-43
- 4.1.1 供試土壤42
- 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法42
- 4.1.3 樣品采集42-43
- 4.1.4 樣品測定43
- 4.1.5 數(shù)據(jù)處理43
- 4.2 結(jié)果與分析43-48
- 4.2.1 水肥交互作用下N_2O的排放特征43-44
- 4.2.2 水肥交互作用下N_2O排放總量與排放系數(shù)44-45
- 4.2.3 水肥交互作用下的無機(jī)氮含量和DOC45-48
- 4.3 討論48-49
- 4.3.1 水肥交互作用下的N_2O排放規(guī)律48
- 4.3.2 土壤無機(jī)氮對(duì)N_2O排放的影響48
- 4.3.3 DOC對(duì)N_2O排放的影響48-49
- 4.4 結(jié)論49-50
- 第五章 結(jié)論與展望50-52
- 5.1 主要結(jié)論50-51
- 5.2 研究展望51-52
- 參考文獻(xiàn)52-60
- 致謝60-61
- 作者簡介61
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:京郊設(shè)施菜地水肥一體化條件下土壤N_2O排放的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):307995
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