石灰土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放的差异

石灰土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放的差异

一、灰泥土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放量的差异(论文文献综述)

李宝石[1](2021)在《日光温室起垄内嵌式基质栽培N2O和CO2排放特征及其根区调控》文中指出起垄内嵌式基质栽培(Soil-ridged and substrate-embedded cultivation,SSC)是一种在土垄中央通过嵌入塑料膜和基质的方式,整合垄覆膜和滴灌等工程手段,形成了具有水肥一体化管控功能的新型无土栽培方式。与土壤栽培不同,起垄内嵌式基质栽培改变了根区有效氧含量,以及微生物的数量和活性,必然导致根区CO2和N2O排放发生改变。然而,SSC与土垄栽培根区CO2和N2O排放差异机制尚不清楚,另外,SSC调控根区CO2和N2O减排措施尚需阐明。本文以典型设施菜地为研究对象,采用静态箱原位监测,研究生物炭和硝化抑制剂(3,4-二甲基吡唑磷酸盐,3,4-dimethylpyrazol phosphate,DMPP)、基质组成对SSC根区CO2和N2O排放的调控作用,阐明SSC与土垄栽培根区CO2和N2O排放规律及差异机制,为明确SSC的减排潜力,推动SSC熟化应用提供依据。主要的研究结果如下:(1)与常规施氮肥的土壤栽培(SC)相比,起垄内嵌式基质栽培(SSC)处理的N2O累积排放量、CO2累积排放量和全球增温潜势(Global warming potential,GWP)分别减少27.9%、30.2%、30.1%;施用硝化抑制剂DMPP的土壤栽培(SC+D)显着降低全球增温潜势27.5%。相比SSC处理,施用硝化抑制剂DMPP的起垄内嵌式基质栽培(SSC+D)显着降低全球增温潜势29.8%。与不施氮肥的土壤栽培(CK)相比,SC、SC+D、SSC和SSC+D处理的黄瓜总产量分别显着提高123.7%、138.0%、130.0%和138.7%。SSC处理较SC处理,显着提高了黄瓜产量5.1%。(2)以土壤栽培(SC)为对照,另设置4个处理。处理1为常规起垄内嵌式基质栽培(SSC,基质组成及体积比为草炭:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理2为SSC-B 50%(基质组成及体积比为生物炭:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理3为SSC-B 25%(基质组成及体积比为生物炭:草炭:蛭石:珍珠岩=1:1:1:1),处理4为SSC-DMPP(SSC施加1%纯N量的DMPP)。试验结果表明:SSC比SC提高甜椒产量10.99%。SSC-DMPP处理比SSC处理增产10.30%,但SSC-B 50%和SSC-B 25%处理降幅为47.1%和13.7%。此外,与SC相比,SSC显着降低了全球增温潜势(GWP),温室气体强度(Greenhouse gas intensity,GHGI)由0.072降低到0.037 kg·CO2-eq kg-1。与SSC处理相比,SSC-DMPP处理的累积N2O排放显着降低,GHGI也从0.037降低到0.032 kg·CO2-eq kg-1;但SSC-B50%和SSC-B 25%处理的GWP与SSC无显着差异。(3)试验设置4个处理:处理1为常规起垄内嵌式基质栽培(SSC,基质组成及体积比为草炭:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理2为SSC-C 50%(基质组成及体积比为椰糠:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理3为SSC-C 25%(基质组成及体积比为椰糠:草炭:蛭石:珍珠岩=1:1:1:1);处理4为SSC-DG(基质组成及体积比为酒糟:蛭石:珍珠岩=2:1:1)。结果表明:以SSC处理的甜椒产量最高,为5.05 kg·m-2;以SSC-C 50%处理的甜椒产量最低,为4.19 kg·m-2。以酒糟为栽培基质的SSC-DG处理显着增加了根区CO2和N2O排放通量。与SSC处理相比,SSC-C 50%处理的N2O累积排放量能够降低60%,与此同时显着降低了全球增温潜势(GWP)。综上所述,相比土壤栽培,起垄内嵌式基质栽培具有降低根区CO2和N2O排放和提高蔬菜产量的优势。论文的研究可为日光温室蔬菜栽培提供技术储备,同时也为制定无土栽培根区温室气体减排措施提供理论依据。

白炬[2](2021)在《旱作覆膜春玉米农田温室气体排放对氮肥管理的响应及硝化抑制剂减排机制》文中提出作物高产高效生产和环境友好型生产是我国农业可持续发展的重要因素,也是保障我国粮食质量安全和农业生态安全的基本要求。目前,全膜覆盖双垄沟春玉米栽培技术在黄土高原旱作农业区得到广泛应用。但在这一栽培体系下如何实现粮食高产和环境友好的协同,已成为了当地农业生产发展的新一轮挑战。在本课题组前期对覆膜农田养分需求研究的基础上,认为优化氮肥管理是进一步实现黄土高原旱作覆膜春玉米系统高产高效可持续生产的关键。但目前对黄土高原覆膜春玉米体系中,优化施肥方式对作物产量和环境效应的影响以及硝化抑制剂的添加对N2O排放和其可能的微生物学机制的相关认知还比较匮乏。为解决上述问题,本研究设计五个处理包括:过量施肥处理、传统推荐追肥处理、控释肥掺混一次施肥处理、秸秆还田控释肥掺混一次施肥处理以及对照处理,于中国科学院长武黄土高原农业生态试验站进行3年的田间定位试验,以研究不同氮肥管理对实现作物高产与养分高效的协同情况,通过生命周期评价(LCA)的方法,对覆膜春玉米体系的环境影响进行了综合评价,并通过硝化抑制剂DMPP的添加,研究旱作覆膜春玉米N2O进一步减排潜力及其微生物机制,为我国黄土高原地区覆膜春玉米可持续发展提供理论指导。本研究取得的主要结果如下:(1)相较于传统推荐追肥模式,控释肥掺混普通尿素一次性施肥可以在保证玉米高产和高氮吸收的基础上,有效降低土壤中16.4%的表观氮损失。秸秆还田可以有效提高土壤中矿质氮含量,并能保证玉米持续高产和高氮吸收,且对作物的辐射利用率也起到一定的积极作用。(2)与传统推荐追肥模式相比,控释肥掺混普通尿素一次性施肥虽然对土壤温室气体排放没有显着影响,但是降低了由于玉米生长中后期高温降雨带来的高温室气体排放风险。秸秆还田措施由于大量外源碳氮的添加,导致显着增加了34.5%的CO2排放和51.2%的N2O排放。(3)与传统推荐追肥模式相比,控释肥掺混普通尿素一次性施肥加快了土壤有机碳固存率,显着降低了21.6%的净增温潜势和20.9%的碳足迹,同时可增加5050 yuan ha-1的净收入。秸秆还田可显着增加土壤有机质含量,从而极大地抵消了由于高温室气体排放带来的环境影响,显着降低61.2%的净增温潜势和60.3%的碳足迹。(4)DMPP的添加可在一定程度上增加作物产量和氮素吸收量,并且可以通过抑制尿素进入土壤后的高硝化速率,从而有效抑制施肥后引起的短期内土壤N2O大量排放,显着减少玉米生育期内48.9%-58.1%的土壤N2O排放。(5)不同田间管理措施通过改变土壤理化性质,影响了土壤相关微生物数量和结构组成,从而进一步影响了土壤N2O排放。高p H通过影响氨氧化微生物的丰度和群落结构,对土壤N2O排放产生抑制作用,而土壤MBC直接反映了土壤微生物对N2O排放的促进作用。虽然氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)丰度高于氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB),但AOB在旱作石灰性农田土壤氨氧化过程中起主要作用,且显着影响着土壤N2O排放。其中Nitrosospira 3簇在西北旱作土壤中占有重要地位,Nitrosospira 3a.2簇是土壤N2O排放的最重要驱动因素。本研究结果表明,控释肥掺混尿素一次性施肥可以更好地实现作物高产与养分高效的协同关系,减少春玉米生长中后期土壤温室气体排放,降低环境影响;秸秆还田可以改善土壤养分状况,促进作物资源利用率,并有效增加土壤碳固存,进一步降低净增温潜势和碳足迹;硝化抑制剂通过对AOB的抑制作用,显着抑制了土壤N2O排放,且Nitrosospira 3a.2簇对土壤N2O排放起主要驱动作用。综上所述,硝化抑制剂与秸秆还田控释肥掺混一次性施肥相结合是一种适合我国西北地区旱作覆膜春玉米生产系统的环境友好、高产、高经济效益、低排放的施肥模式。

王威雁[3](2021)在《长期保护性耕作农田增温潜势、氮平衡及N2O排放的微生物作用研究》文中研究说明温室气体排放和活性氮损失是引起全球气候变化的主要因素,而农业活动是温室气体排放和活性氮损失的重要来源。氧化亚氮(N2O)是一种生命周期长、增温潜势大的温室气体,是农田活性氮损失的重要组成部分。土壤氮功能微生物介导的氮循环是土壤N2O产生的主要来源,同时土壤氮功能微生物的群落结构和功能受到耕作强度的显着影响。以深松耕和免耕为主要特征的保护性耕作措施被普遍认为是一种改善土壤健康和减少农田氮损失的农业管理措施,在我国北方农田大面积推广应用。因此,研究保护性耕作农田土壤温室气体排放和氮平衡特征可为构建高效、生态、可持续的保护性耕作技术体系提供理论支撑;探明长期保护性耕作土壤-微生物-N2O排放三者的潜在关系和互馈机制是实现保护性耕作氮平衡状态优化、耕地质量提升和农田土壤固碳减排的关键科学问题。基于此,本研究以“耕作-土壤-微生物-温室气体”为主线,以长期保护性耕作措施下“冬小麦-夏玉米”复种农田生态系统温室气体排放和氮平衡为切入点,研究我国北方农田全球增温潜势及氮平衡对长期保护性耕作的响应机制,以期为长期保护性耕作对实现农业生态系统全球增温潜势降低和氮盈余基准降低提供科学依据。本研究通过田间试验和微生物分子生物学相结合的方法,揭示长期保护性耕作下土壤功能微生物在各个耕作处理的分布格局、时空差异以及氮循环特征,同时结合原位土壤N2O排放特征,运用结构方程模型,从微生物角度论证长期保护性耕作土壤N2O排放与功能微生物的互馈关系,揭示长期保护性耕作土壤N2O产生-还原的微生物作用机制,研究结果为深入探讨长期保护性耕作土壤中氮素循环和温室气体排放的微生物过程及机制提供理论依据。主要结论如下:(1)黄土高原“冬小麦-夏玉米”农田土壤温室气体排放通量和累积排放量受耕作措施的显着影响,尤其耕作对施肥后的排放峰值以及高强度排放时期的持续时间的影响最为显着。整体而言,CO2和N2O平均排放通量和累积排放量在不同长期耕作措施下的表现为翻耕>深松耕>免耕,CH4平均吸收量和累积吸收量在不同长期耕作措施下的表现为免耕>深松耕>翻耕。同时,长期保护性耕作对农田土壤有机碳表现出固存效应,传统耕作表现出激发效应。此外,保护性耕作农田的全球增温潜势、净综合温室效应以及排放强度均显着低于传统耕作,表明长期保护性耕作农田的产量效应和环境效应均优于传统耕作,即农田全球增温潜势存在明显的随耕作强度递增效应。(2)基于两个连续周年生长季的原位观测,在同等施氮量(480 kg N ha-1yr-1)的条件下,与翻耕相比,深松耕和免耕在两个周年生长季节分别显着减少了39.7%和55.3%的N2O排放损失,分别显着减少了52.3%和147.7%硝酸盐淋溶损失。同时,深松耕显着提高了4.0%的地上部氮吸收和5.9-8.1%周年产量。尽管深松耕和免耕处理下NH3挥发增加了46.7%和84.3%,但二者总活性氮损失平均分别减少了7.4%和22.4%。此外,深松耕和免耕显着增加了0-100cm土层中土壤全氮的累积量。综合氮输入和输出,深松耕处理下土壤氮盈余较低,这主要是由于作物氮吸收的增加和活性氮损失的减少形成的。因此,在我国北方农业生产系统中,长期深松耕通过提高作物生物量中氮的去除率,减少N2O排放和硝酸盐淋失,实现了作物生产力和农业环境效益的提升。(3)长期保护性耕作通过调控土壤理化性质,影响氮功能基因丰度,进而改变了了N2O排放状况。其中,深松耕和免耕显着增加土壤中NO3-和全氮含量,同时显着的降低了土壤p H和NO2-的含量。深松耕和免耕处理下古菌amoA、nirK和nirS基因的丰度显着降低,而nosZ基因的丰度显着增加。综上,不同耕作处理土壤氮循环功能基因丰度的差异,导致不同耕作处理土壤各个氮循环途径的活动发生差异,形成了不同的N2O源汇能力。保护性耕作条件下编码硝酸还原酶基因丰度的降低抑制了NO3-向NO2-的转化,减少了N2O产生的底物,同时编码N2O还原酶基因丰度的增加,促进了N2O向N2的还原,最终实现长期保护性耕作土壤N2O排放的减少。(4)长期保护性耕作影响反硝化微生物群落组装过程,改变反硝化微生物群落物种组成和多样性,进而影响土壤反硝化过程。保护性耕作处理下nirK、nosZⅠ和nosZⅡ型反硝化微生物群落的物种组成多样性和系统发育多样性均显着增加,nirS型反硝化微生物群落的物种组成多样性和系统发育多样性显着降低。在所有耕作处理下随机性组装过程主导了四种反硝化微生物群落的组装,但深松耕和免耕处理下nirK、nirS和nosZⅠ群落的确定性组装过程显着弱于翻耕处理。此外,深松耕和免耕处理土壤nirK、nosZⅠ和nosZⅡ反硝化微生物群落的物种迁移率显着高于翻耕处理,表明保护性耕作土壤反硝化微生物群落演替更符合中性过程,而nirS趋势相反。综上,保护性耕作降低了nirS群落多样性、nosZⅠ群落生态位宽度以及nirS和nosZⅠ型反硝化微生物物种(如:Polymorphum_gilvum、Acdovorax_sp._NO.1和Herbaspirillum_sp._TSO 26.2等)丰度,同时增加了nosZⅡ群落生态位宽度和nosZⅡ型反硝化微生物物种(如:Afipia_sp._1NLS2,Massilia_sp._TSO8和Haliscomenobacter_hydrossis等)丰度,从而实现了N2O排放的减少。(5)保护性耕作减少土壤原位N2O的排放与微生物驱动的氨氧化过程、反硝化过程和N2O还原过程相关功能微生物的迅速变化密切相关,此外还与土壤性质和土壤氮代谢网络活性的差异有关。长期保护性耕作可以显着改变微生物群落,从而改变土壤N2O产生过程和还原过程的强度。N2O还原微生物(nosZI和nosZII)生态位的差异是造成长期保护性耕作与传统耕作土壤N2O排放差异的关键生物因子,保护性耕作土壤nosZII型N2O还原微生物占据优势,而传统耕作土壤nosZI型占据主导。此外,长期保护性耕作土壤参与典型反硝化作用的微生物活动被抑制,而参与硝酸盐和亚硝酸盐转运的微生物活性被显着提升。PLS-PM模型揭示了长期保护性耕作优化了土壤氮循环相关功能微生物群落结构,从而强化了N2O汇的能力,同时抑制了N2O源的能力,实现了对N2O排放的抑制,这些结论将有助于提高旱地农业土壤的氮素利用效率和作物产量的形成。综上所述,在小麦-玉米复种模式农田中,采用保护性耕作能够优化土壤功能微生物群落,并且强化农田土壤碳汇和氧化亚氮汇的能力,进而促进土壤有机碳的积累,实现减缓农田生态系统温室气体排放强度和降低氮盈余基准。

白新禄[4](2021)在《设施菜地土壤氮素累积及调控研究》文中研究指明自上世纪80年代以来,我国种植业结构发生巨大变化,传统粮食作物种植面积不断降低,而以高投入高产出为特征的果树、蔬菜种植面积不断扩大。设施蔬菜作为重要的蔬菜种植模式,成功解决了我国北方冬春季蔬菜生产以及南方避雨栽培难题,为保证我国蔬菜周年供应做出了巨大贡献。我国设施栽培以小农户为主,生产中“大水大肥”普遍,水氮过量问题突出,导致氮素在土壤大量累积,造成土壤盐渍化、土壤酸化等问题,氮素损失风险高。但有关设施菜地氮素累积动态以及与氮素投入(或氮素盈余)的定量关系,累积氮素特别是硝态氮在土壤剖面的迁移及动态变化过程,我国设施菜地从田块到区域尺度土壤剖面硝态氮累积及影响因素,减氮、控水及配施硝化抑制剂等不同措施阻控氮素累积的效果等尚缺乏系统的研究。因此,本研究采取田间试验与大数据分析相结合的方法研究了我国设施菜地土壤氮素累积及其影响因素。通过对黄土高原新建设施温室连续五年的定点监测,研究了设施菜地氮素投入、盈余、土壤氮素累积动态及其与氮素盈余的关系;通过大数据分析法研究了全国设施菜地硝态氮累积现状、影响因素及不同调控措施阻控硝态氮淋溶(下层硝态氮累积)的效果;通过连续两年3季的田间试验,比较了减氮、控水及配施硝化抑制剂等水氮调控措施阻控氮素累积及损失的效果。获得以下主要结论:(1)连续五年定点监测明确了新建设施菜地氮素投入、携出和盈余以及氮素动态累积状况。结果表明,设施菜地生产中过量施氮问题突出,年均氮素投入量为1871kg N ha-1。其中,有机肥带入的氮素量为1136 kg N ha-1,占总氮素投入量61%。年均氮素盈余量达1354 kg N ha-1。过量施氮导致土壤全氮和硝态氮快速累积,新建设施菜地种植5年后0-100 cm土壤全氮显着高于种植前。0-100 cm和0-200 cm土壤硝态氮累积量随种植年限显着增加,其年均增长速率分别为182 kg N ha-1yr-1和225 kg N ha-1yr-1。0-20 cm土壤pH随种植年限显着降低,0-100 cm土壤电导率(EC)随种植年限显着增加。过量氮素盈余导致设施菜地土壤全氮和硝态氮快速累积,由此引发的环境效应值得关注。(2)设施菜地土壤剖面硝态氮累积量高。测定的陕西杨凌15个设施菜地0-500 cm土壤硝态氮累积为2311-12157 kg N ha-1,平均累积量达5860 kg N ha-1。采用Meta分析首次估算了全国设施菜地硝态氮累积量,结果显示,全国设施菜地0-400 cm土壤硝态氮累积量为950-1487 kg N ha-1,占累积氮素投入量的13%-17%,硝态氮年均累积速率为16-62 kg N ha-1yr-1。其中,65%-70%的硝态氮分布在根区(0-100 cm)之下。氮素投入量和土壤pH是决定0-100 cm土壤硝态氮累积的正效应因素,而土壤有机碳含量和土壤C/N是决定0-100 cm土壤硝态氮累积的负效应因素;水分投入量和氮素投入量是决定100 cm以下土壤硝态氮累积的正效应因素,而土壤粘粒含量、土壤有机碳含量和土壤C/N是决定100 cm以下土壤硝态氮累积的负效应因素。因此,对于给定的设施菜地而言,其粘粒含量与pH相对稳定,减氮、控水和增碳可以作为阻控设施菜地硝态氮累积的主要措施。(3)降低根区硝态氮淋溶是阻控根区以下土壤硝态氮累积的关键。Meta分析结果显示,四种阻控措施:氮肥管理措施(包括减氮、氮肥增效剂和有机肥替代化肥)、水分管理措施、水氮综合调控措施、填闲作物措施分别使设施菜地根区硝态氮淋溶量降低了22%、24%、48%和35%,分别显着增加单位刻度硝态氮淋溶量蔬菜产量(蔬菜产量/硝态氮淋溶量)27%、31%、87%和44%。但对于氮素累积的设施菜地若只采取水分管理措施(减灌)存在降低蔬菜产量的风险。土壤理化性质(如土壤质地、pH等)显着影响阻控措施的效果。因此,氮素管理措施和水氮调控措施是消减设施菜地硝态氮淋溶损失的简便、高效的阻控措施。(4)有机碳源投入增加了设施菜地N2O排放的风险。田间试验表明,夏休闲期间设施菜地施用有机肥且灌溉后导致N2O排放显着增加,其N2O排放量可占年排放量的20%以上。培养试验表明,添加有机肥提取的水溶性有机物(WSOM)导致设施菜地土壤N2O排放增加了1-3倍。在高水分条件下(70%-90%土壤孔隙含水量),N2O排放与CO2排放呈现极显着正相关关系,说明高水和碳源投入后,反硝化途径的N2O排放可能是设施土壤N2O排放的主要途径。因此,建议将设施菜地夏休闲期间的N2O排放纳入设施菜地N2O排放清单;应当降低硝态氮累积,合理管控土壤水分,来减少N2O排放风险。(5)连续两年3季田间试验表明,减氮40%、减水14%-28%措施对番茄和甜瓜产量和氮素携出量无显着影响,但显着提高了氮肥利用率29%-88%,显着降低0-200cm剖面硝态氮累积25%-74%。同时,水氮调控措施显着降低NH3挥发1%-17%,显着降低N2O排放50%-88%。与仅施化肥相比,化肥氮配施硝化抑制剂(DMPP)进一步降低土壤硝态氮累积和N2O排放,但存在增加NH3挥发的风险。与仅施化肥相比,有机肥替代以及有机肥替代加秸秆进一步降低土壤硝态氮累积,但存在增加N2O挥发的风险。可见,设施菜地具有较大的节氮和节水潜力,减氮控水是阻控设施蔬菜栽培中氮素累积与损失、提高氮肥利用率的有效措施。而在减氮控水基础上如何合理的配合其他调控措施需要进一步研究。综上所述,设施菜地生产过程中氮素盈余量高,导致土壤剖面累积了大量氮素,累积氮素以硝态氮为主。水氮投入共同驱动了硝态氮在土壤剖面的累积及分布。水氮调控是阻控设施菜地硝态氮累积及淋溶损失的主要措施;减氮控水措施在保证蔬菜产量的前提下,显着降低了土壤剖面硝态氮累积及氮素损失,提高了氮肥利用率。在减氮控水基础上配合硝化抑制剂、配施有机肥、配施有机肥加秸秆,进一步降低土壤剖面硝态氮累积,但存在增加其他氮素损失的风险。因此,设施栽培体系如何合理的施用硝化抑制剂和有机肥(秸秆),需要进一步研究。

武茹[5](2020)在《轻简施肥方式对再生稻两优6326产量形成和温室气体排放的影响》文中提出再生稻是指利用头季稻收获后的稻桩,经过科学的肥水管理措施,使低节位休眠芽萌发,长成稻株直至抽穗成熟,再收获一季的水稻。作为一种新的种植模式,对于调整我国农业结构、保障粮食安全以及适应全球气候变化等具有十分重要的意义。目前国内外对再生稻的养分需求规律、施肥时期、氮肥运筹等均有较为深入的研究,但是多数研究忽略了再生稻种植过程中对稻田温室气体排放的影响。为此,本研究于2018年和2019年在湖北省荆州市监利县柘福村开展了2年大田试验。以再生稻两优6326为材料,设置两组试验:减量施肥配施硝化抑制剂处理和缓释肥处理。共8个处理:CK(不施肥对照)、FF(农户高产施肥)、DF1(减量施肥处理1)、DFD1(减量施肥处理1和硝化抑制剂)、DF2(减量施肥处理2)、DFD2(减量施肥处理2和硝化抑制剂)、SRF1(专用缓释肥I处理)、SRF2(专用缓释肥II处理),研究其对再生稻产量及构成、再生稻生长发育和稻田温室气体排放的影响。主要结果如下:(1)再生稻两优6326的CH4排放主要集中在头季,分蘖期和孕穗期出现2个排放通量峰值,再生季CH4排放通量相对较低。整个生育期N2O的排放峰值主要出现在每次施肥与水分落干时。减量施肥处理都能降低稻田CH4与N2O的产生,与FF处理相比,DF1、DFD1、DF2、DFD2处理CH4和N2O的累计排放量分别减少5.94%~14.34%和12.88%~32.65%。且施肥量越低,CH4和N2O的累计排放量越少。在相同肥力水平下,添加DMPP能降低CH4和N2O的产生,减幅分别为4.66%~6.05%和2.83%~18.85%。SRF1、SRF2处理同样减少稻田CH4排放51 kg/hm2~86 kg/hm2,减幅达10.20%~24.38%,减少N2O排放0.15 kg/hm2~0.31 kg/hm2,减幅达10.20%~23.49%。(2)与FF处理相比,减量施肥处理和缓释肥处理分别减少全球增温潜势(GWP)达262 kg CO2-eq./hm2~1320 kg CO2-eq./hm2和1364 kg CO2-eq./hm2~2185kg CO2-eq./hm2,减幅达4.31%~19.81%和20.47%~35.96%;减量施肥处理和缓释肥处理均减少温室气体排放强度(GHGI),减幅分别为1.95%~13.47%和19.98%~35.00%。(3)减量施肥DF1较FF处理,两年两季分别减产0.6%~1.6%和1.6%~4.5%,差异不显着。2019年中,DF2和DFD2处理较FF处理两季分别减产8.6%和7.1%,幅度较大。其中,头季稻产量构成因素的差异主要表现在有效穗数,4个减肥处理较FF处理分别减少了11.60%、9.94%、24.31%和24.86%;再生季产量构成因素的差异主要表现在有效穗数和每穗总粒数,其中,DF2和DFD2处理的有效穗数和每穗总粒数与FF、DF1和DFD1处理达到显着性差异。SRF1和SRF2较FF处理分别减产0.4%~1.2%(2018年)和0.53%~+0.53%(2019年),差异不显着。专用缓释肥处理下头季稻产量构成因素的差异主要表现在有效穗数,与FF处理相比,SRF1和SRF2处理显着提高了有效穗数,但降低了结实率和千粒重;再生季产量构成因素的差异主要表现在有效穗数和每穗总粒数,较FF处理,SRF1处理显着提高了有效穗数,但对其余三项产量构成因子影响不大,SRF2处理虽然降低了有效穗数和每穗总粒数,但提高了结实率和千粒重。(4)与FF处理相比,DF1和DFD1处理的株高、分蘖虽有略微降低,但未达到显着性差异;而DF2和DFD2处理显着降低再生稻的株高、分蘖;SRF1和SRF2处理在分蘖期对其影响不大,但在齐穗期和成熟期提高再生稻的株高、分蘖。(5)减量施肥试验中,随着减肥梯度的增大,穗颈节间大、小维管束数和面积随之减小;缓释肥试验中,2个缓释肥处理下的穗颈节间大、小维管束数和面积较FF处理都有一定程度的提高。(6)减量施肥试验条件下,头季茎鞘NSC输出对穗重的贡献率为10.00%~13.94%。与FF处理相比,DF1和DFD1处理下茎鞘NSC转运量、转运率以及对穗贡献率明显更高。但是,DF2和DFD2处理却低于FF处理;再生季茎鞘NSC输出对穗贡献率在26.65%~41.45%之间。在专用缓释肥试验中,SRF1和SRF2处理下头季茎鞘、叶NSC输出对穗贡献率分别为12.20%、13.24%和1.19%、1.06%,均低于FF处理,而再生季茎鞘、叶NSC输出对穗贡献率高于FF处理,分别为38.85%、33.14%和2.15%、2.62%。综上,DF1、DFD1处理和缓释肥配方处理均可以在保证不明显降低水稻产量的前提下,大幅减少温室气体的排放和全球增温潜势。而且,相较于农户高产施肥处理,减量施肥:N减少13.00%、P2O5减少16.67%、K2O减少8.33%;缓释肥:N增加3.62%、P2O5减少26.67%、K2O减少10.00%,施肥次数由传统施肥5次减少为3次,这些轻简栽培措施适应我国水稻优质、高效、绿色、轻简化生产新模式的发展要求,可以作为一种长江中下游地区可行的水稻优化栽培技术模式。

李燕楠[6](2020)在《水肥调控下葡萄园土壤氮素转化及微生物响应机制》文中研究表明针对当前葡萄生产中氮素利用率低、损失严重造成的土壤环境质量下降、资源浪费及大气环境污染等问题,本研究采用田间调研与室内好气培养相结合的方法,运用16S rDNA高通量测序分子生物学分析技术,明晰了长期施肥条件下鲜食/酿酒土壤环境质量特征,在此基础上探明了不同氮素调控措施下土壤氮素转化、损失规律特征,并初步探讨了其阻控氮素损失的内在微生物机理,筛选出了适宜的氮素调控手段,为葡萄生产氮肥合理施用及有效阻控氮素损失提供了科学的理论依据和指导。主要研究结果如下:(1)长期施肥对葡萄园土壤环境质量有很大影响。与传统相比,田间长期优化处理下,酿酒和鲜食葡萄园土壤速效养分均未明显下降,酿酒葡萄园土壤pH值显着升高,酸化速度明显下降。同时,葡萄园土壤细菌群落丰度及多样性均有所提高,酿酒葡萄园土壤 Chao1、ACE、Shannon 分别增加 18.80%、18.89%、5.01%,鲜食葡萄园各项指标虽有所上升;但Beta多样性分析表明,优化、移动水肥与传统处理间的土壤微生物状况未见明显差异。(2)不同含水量条件下,不同氮素调控措施对葡萄园土壤转化影响明显不同。WHC60%和WHC80%两个含水量条件下,单施尿素14 d后葡萄园土壤中NH4+-N含量较低,主要以NO3--N形式为主。脲甲醛尿素施入土壤中始终以NO3--N存在为主,NH4+-N含量较低;尿素中15%由生物有机肥替代后无机氮转化无明显变化规律;尿素配施DMPP后能使土壤中NH4+-N转化为NO3--N的时间延后,表现出了明显的硝化抑制效果,时间上较单施尿素可延后7 d。(3)不同调控措施下,葡萄园土壤N2O排放特征表现各异,NH3挥发特征则基本相同。WHC60%含水量条件下,减氮较传统施氮降低N2O和NH3损失分别为46.03%和26.82%,降低总气态净损失率24.80%;在此基础上应用调控措施可进一步减少土壤N2O排放10.52%~43.61%,减少气态总损失11.99%~47.19%。WHC80%含水量条件下,氮素气态总损失整体则高于WHC60%含水量条件。(4)不同氮素调控措施下土壤NH3挥发量与土壤中脲酶活性有关。相关分析表明,施氮量是影响土壤脲酶活性的重要因素,因此决定了土壤NH3排放峰值及累积排放量水平。此外,DMPP在WHC80%含水量条件下可提高土壤脲酶活性122.63%~146.12%,因此促进了土壤NH3挥发。(5)在WHC60%条件下,不同氮素调控对土壤中氮转化相关微生物功能基因影响明显不同。施氮量与土壤中AOA-amoA、AOB-amoA、nirS、nirK基因丰度的变化无明显关系;施用生物有机肥则降低AOA-amoA丰度,提高nirS丰度;添加DMPP可同时降低AOA-amoA、AOB-amoA丰度,降低幅度分别可达57.61%及32.86%。(6)葡萄园土壤硝化细菌和反硝化细菌丰度明显影响土壤N2O排放。二者共同影响下N2O排放明显增加,然而土壤环境因子的变化会改变微生物生长条件,从而决定硝化和反硝化作用的权重。施用脲甲醛尿素的缓释肥由于土壤中氮源底物供应平缓,硝化与反硝化细菌数量在氮转化关键时期均较低,因此延缓了土壤N2O排放,表现出了较好的减排效果。综上,施用脲甲醛尿素(纯氮量,450kgN/hm2)可同时降低土壤N2O和NH3的排放,并保证土壤中无机氮的长效供给,是一种阻控葡萄园土壤氮素损失、提高氮素利用率的有效调控措施。

吕汉强[7](2020)在《麦后复种绿肥还田利用方式对轮作玉米氮素利用特征的影响》文中进行了进一步梳理针对干旱绿洲灌区小麦玉米长期连作、麦后休闲期长、氮肥利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米氮素吸收利用的影响具有重要意义。在石羊河流域,探究麦后复种绿肥不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥并采用传统翻耕)对轮作玉米氮素利用特征的影响。通过大田试验,明确玉米生育期土壤氮素利用对绿肥还田方式的响应,探究绿肥不同处理措施下土壤氮损失的影响及其机制,以期揭示绿肥还田方式对玉米氮素利用特征和玉米产量形成的影响,探索进一步实现小麦玉米轮作体系下玉米高产及氮素高效利用的有效途径。本研究主要结果如下:1.麦后复种绿肥全量还田条件下,绿肥地表覆盖免耕和全量翻压可实现玉米高产,玉米籽粒产量分别达14534.4 kg·hm-2和15002.2 kg·hm-2,较不复种绿肥翻耕处理提高18.2%和20.4%。全量还田(全量翻压、地表覆盖)条件下,玉米穗数、穗粒数、百粒重及干物质累积量和净同化率均较传统翻耕不复种绿肥和绿肥根茬还田处理(翻压、免耕)显着提高。除此之外,全量还田(全量翻压、地表覆盖)显着提高玉米生育后期的LAI,保证了玉米生育后期光合源功能,为玉米高产奠定基础。2.绿肥全量翻压和地表覆盖免耕实现玉米氮素高效利用,其氮素利用率和氮肥偏生产力较不复种绿肥翻耕处理平均提高17.3%、22.2%。这主要归因于:绿肥全量还田有效阻止氮素气态损失,提高土壤氮素含量,为玉米生长发育提供养分基础。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕较根茬还田和不复种绿肥处理显着提高玉米植株吸氮量且有效促进氮素向营养器官转移。3.相对于绿肥不还田传统翻耕处理,绿肥还田对土壤氮素损失起到一定的抑制作用,为农田养分提高和玉米氮素高效利用奠定了良好的基础。绿肥全量还田较绿肥根茬还田和不复种绿肥休闲提高了玉米基肥和追肥后土壤氨挥发速率和挥发量。基肥时期,全量翻压和地表覆盖免耕处理较不复种绿肥处理高24.2%、24.1%,大喇叭口期追肥后,较不复种绿肥处理高60.7%、69.4%,灌浆期追肥后,较不复种绿肥高46.1%、55.9%。这是因为绿肥投入农田之后,一方面提高了土壤无机态氮素含量,增加了氨挥发潜力;另一方面,绿肥全量还田提高了与氮素转化相关的土壤脲酶活性和土壤含水量。绿肥全量还田较根茬还田和不复种绿肥可有效降低玉米全生育期N2O排放量,全量翻压和地表覆盖免耕较不复种绿肥高16.8%、17.4%。通过相关性分析表明,N2O排放量与反硝化作用相关的硝酸还原酶、亚硝酸还原酶的活性成显着正相关,绿肥全量还田降低了硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的活性。4.麦后复种绿肥全量还田有效提高了玉米生育期不同形态的土壤氮素含量。全量翻压和地表覆盖免耕处理较根茬还田处理和不复种绿肥处理玉米全生育期全氮含量提高8.0%、6.7%,硝态氮含量提高3.8%、5.9%,铵态氮含量提高18.3%、15.9%;微生物量氮含量提高21.2%、19.6%,其中大量氮素多集中在0-30 cm耕作层,可保证玉米生育期氮素有效供给。本研究通过探究绿肥不同还田利用方式对玉米氮素利用特征的影响,揭示主作物氮素吸收利用对豆科绿肥纳入小麦-玉米轮作体系后的响应。绿肥在盛花期全量还田条件下,全量翻压或地表覆盖免耕在保证玉米高产的同时,提高土壤氮素含量、抑制氮素损失,实现了轮作玉米氮素高效利用,可作为优化绿洲灌区作物轮作体系高产高效的种植模式之一。

张刚[8](2020)在《太湖地区稻麦两熟制农田秸秆还田综合效应研究》文中指出稻麦两熟制是我国太湖流域主要的种植制度之一,秸秆还田是实现当地农田可持续高产稳产的重要农业措施。然而,秸秆还田也对当地生态环境产生了不同程度的影响。因此,明确秸秆还田的综合效应(经济和生态效益)有利于区域农田生态系统筛选适宜秸秆还田模式。本研究以始于2009年6月的土柱模拟试验和2012年6月的田间定位试验为研究对象,研究了稻麦两熟农田生态系统不同秸秆还田模式和氮肥用量(W、R、WR,N0、Nr、N1、N2分别代表稻季麦秸还田、麦季稻秸还田、稻秸麦秸双季均还田,不施氮、氮肥减量、推荐施氮、常规施氮)对农田的经济效益和土壤肥力变化、氮磷径流流失、温室气体排放的影响,以及基于秸秆的吸附特性探讨了秸秆还田对土壤重金属生物有效性的影响,并采用综合指数法对秸秆还田模式的综合效应进行评价。本文主要研究结果如下:(1)秸秆还田原状土柱试验结果表明,麦秸还田配施适量氮肥较单施化肥处理水稻增产约2.48%~12.8%,其中WN1(稻季麦秸还田+推荐施氮)处理产量最高;水稻氮肥利用率随施氮量的增加呈下降趋势,而秸秆还田能提高水稻氮肥利用率,其氮肥农学效率和表观利用率较单施化肥处理分别提高1.4~3.4 kg grain/kg N和1.8%~4.0%;稻季氨挥发损失量、氮肥的淋溶损失量和土壤残留量均随施氮量的增加而增加。在施氮量240 kg N/hm2时,秸秆还田较单施化肥处理氨挥发损失量增加18.2%,但土壤残留氮量增加10.1 kg/hm2,氮素淋溶损失量减少30.9%,氮肥总损失率降低6.0%。因此,在稻麦两熟地区采用WN1处理即可提高水稻氮肥利用率,增加水稻产量,又可降低氮肥损失。(2)秸秆还田田间试验的产量和经济效益分析表明,秸秆还田增加水稻产量,以RN1(麦季稻秸还田+推荐施氮)和WRN1(稻秸麦秸双季均还田+推荐施氮)模式下水稻增产幅度较高,而小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势;稻秸麦秸均还田下推荐施氮处理下水稻和小麦周年产量较常规施氮增产2.71%。秸秆还田增加稻季氮肥利用率,但降低麦季氮肥利用率,周年利用率呈增加趋势。与WN1模式相比,RN1和WRN1模式显着增加氮肥的周年利用率。还田秸秆的周年农学利用率、增产率、边际产量分别以RN1、WRN1、RN1模式最高,RN1模式对作物产量的周年增产效果高于WRN1模式。整体而言,推荐施氮和秸秆还田增加稻田的周年净效益,以水稻净收益为主,占周年净收益的68.9%~79.4%;RN1、WRN1、WN1较N1模式周年净收益分别增加4825、4149、1676yuan/hm2,WRN1和RN1处理的周年新增纯收益率显着高于WN1处理,增幅分别为13.3%和16.9%。因此,从农民经济收益角度来看,稻麦两熟农田生态系统应采用RN1或者WRN1模式。(3)秸秆还田进行3个稻麦连作周期后,耕层土壤理化性质监测结果表明,秸秆还田条件下,推荐施氮处理下土壤肥力优于常规施氮处理。推荐施氮条件下,不同秸秆还田模式均提高稻田耕层土壤肥力。较不还田模式,耕层土壤容重和pH分别降低0.09 g/cm3和0.26个pH单位;耕层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量和C/N比分别增加9.62%、3.19%、13.0%、33.9%、17.8%、6.49%。本试验中,WRN1和RN1模式对土壤肥力的改善效果高于WN1模式。(4)基于秸秆还田田间试验,监测了一个稻麦连作周期的田面水和径流水中N、P养分浓度。结果表明,与不还田相比,秸秆还田显着降低了稻季和麦季的N径流风险,稻季田面水中NH4+-N和NO3--N浓度分别降低31.5%和47.1%,麦季分别降低19.6%和11.7%;秸秆还田增加了稻季和麦季的P径流风险,分别增加17.8%和30.0%。不同秸秆还田模式中,RN1模式下稻田田面水中可溶性总N(DTN)和可溶性总P(DTP)浓度均低于WRNI和WN1模式,其中DTN浓度显着高于不还田模式,而DTP浓度与不还田模式没有差异。稻秸麦秸均还田条件下,与常规施氮相比推荐施氮处理下作物产量和田面水中DTP浓度没有显着变化,但田面水中DTN浓度降低12.4%。因此,在保证周年产量的前提下,在稻麦两熟地区采用RN1模式可以有效防控稻田的周年N、P径流损失。(5)基于秸秆还田田间定位试验,监测了不同还田模式下稻田温室气体排放情况。监测结果表明,CH4集中在水稻分蘖期排放,占稻季总排放量的54.2%~87.5%,N2O集中在穗肥期,占稻季总排放量的46.7%~51.4%。CH4增温潜势(GWP)占稻季总GWP的87.5%~98.5%,是稻季温室效应的主要贡献者。秸秆还田处理下,稻田N2O排放量降低,但CH4排放量显着增加,最终导致总GWP显着增加。WN1、WRN1和RN1处理下稻田总GWP分别是N1处理的3.45、3.73和1.62倍,温室气体排放强度(GHGI)分别是N1处理的3.00、2.96和1.52倍。在3种秸秆还田处理下,RN1模式的GWP和GHGI显着小于WN1和WRN1模式,对温室效应的贡献最小。在秸秆还田条件下,推荐施氮处理可以保持水稻高产稳产,但稻田GWP和GHGI显着低于常规施氮处理,降幅分别为16.5%和30.1%。因此,在本区域采用RN1模式有有利于减缓秸秆还田带来的温室效应。(6)基于重金属污染土壤的盆栽试验,研究了秸秆还田对土壤重金属生物有效性和水稻籽粒重金属含量的影响。结果表明,向重金属污染土壤中添加秸秆可以改善水稻的生长发育,提高水稻产量,本试验中半量秸秆还田(5.0 t/hm2)处理产量显着高于不还田处理,增产约21.0%。秸秆还田下土壤有机质增加10.0%,pH略有降低,Eh显着降低。秸秆还田加强了污染土壤对Cr、Cu、Ni、Pb的固持,土壤渗漏水中重金属含量显着降低,降低了土壤重金属生物有效性,水稻籽粒Cr、Cu、Ni、Pb含量较对照处理分别降低7.14%、9.77%、30.1%、8.65%。从水稻产量、土壤对重金属的固持和籽粒重金属含量来看,秸秆还田措施在增加水稻产量的同时可以降低土壤重金属的生物有效性,降低水稻籽粒重金属污染风险。本试验中半量秸秆还田处理的效果优于秸秆全量处理。(7)基于秸秆还田定位试验的监测数据,以水稻和小麦产量效益、土壤养分、稻季田面水N、P浓度和温室气体排放量为评价指标,采用综合指数法评价秸秆还田模式的综合效应。结果表明,评价指标中生态效应指标权重为0.741,高于产量效应指标权重。在施用推荐施氮量下,不同秸秆还田模式均增加稻田的综合效益,其中稻秸还田模式的综合效应指数最高(0.808),稻秸麦秸均还田模式次之(0.716),麦秸还田模式最低(0.511);在稻秸麦秸均还田条件下,过量施氮降低稻田的综合效益,较推荐施氮处理综合效应指数降低0.195。因此,在太湖地区稻麦两熟农田生态系统中,建议当地政府推广“麦季稻秸还田+推荐氮肥”(RN1)模式,这一模式的综合效益最高,能够兼顾作物产量与生态环境效益。

马晨光[9](2020)在《基于APSIM模型的农田温室气体排放对亏缺灌溉的响应》文中进行了进一步梳理氧化亚氮(N2O)是一种存在时间长,温室效应大的气体,其排放与农田中灌溉和施氮措施密切相关,高水高氮在保证产量的同时也会一定程度上促进农田土壤N2O的排放,不利于农业的可持续发展,亟需优化农田管理措施,找到合理的减氮灌水模式。本研究以杨凌地区冬小麦-夏玉米为对象,以2016?2018年田间试验数据为基础,对APSIM(Agricultural Production Systems Simulator)模型进行校验,并通过校验后的APSIM模型分别进行了两种情景设计下的模拟。第一种情景设计以2017?2018年田间试验为基础进行20年的轮作模拟,气候数据采用2017?2018年气象数据的20年重复,设置6个水分处理CK(充分灌水)、T1(苗期和拔节期重度亏水)、T2(苗期重度亏水、拔节期中度亏水)、T3(苗期重度亏水、灌浆期中度亏水)、T4(苗期和拔节期中度亏水)、T5(苗期和灌浆期中度亏水),氮肥设置6个梯度N50(50 kg/hm2)、N100(100 kg/hm2)、N150(150 kg/hm2)、N200(200 kg/hm2)和N250(250 kg/hm2)和N300(300 kg/hm2);第二种情景设计通过频率法分析杨凌地区30年(1984?2013)降水数据,确定枯、平、丰典型水文年,并以此为基础进行20年轮作,气象数据为该典型年的20年重复,设定灌溉至100%W(作物需水量)为高水处理,80%W为中水处理,60%W为低水处理,若降雨满足作物需水量则不进行灌溉。氮肥设置4个梯度N100(100 kg/hm2)、N150(150 kg/hm2)、N200(200 kg/hm2)和N250(250 kg/hm2)。两种情景设计皆为气象数据的重复,研究农作措施对作物产量、水分利用效率和N2O排放量的长期影响。主要得到了以下结论:(1)利用田间试验监测数据对APSIM模型的适用性进行了校验,调整参数后的APSIM模型可以较为准确的模拟作物产量(R2≥0.84)、土壤水分(R2≥0.76)和每季N2O总排放(R2≥0.84)。(2)在情景设计一条件下,模拟结果显示单季施氮量不超过200 kg/hm2时,从长远角度看亏缺灌溉并不能显着降低土壤N2O排放,但在施氮量高于200 kg/hm2时,苗期重度亏水有利于N2O减排。亏水处理下冬小麦-夏玉米轮作体系最佳施氮量为每季150 kg/hm2,此时除T1处理外,各处理轮作总产量和水分利用效率皆达到峰值。在施氮量为每季150 kg/hm2时,在苗期和拔节期中度亏水的T4处理水分利用效率WUE为2.37kg/m3显着高于其他处理,总产量略低于充分灌水CK处理,而N2O排放强度与T1处理外的其它处理并无显着性差异,所以本研究认为在施氮量为每季150 kg/hm2时T4处理最佳。(3)在情景设计二条件下,枯水年、平水年和丰水年中亏缺灌溉可以一定程度上降低N2O排放,但在施氮量低于200 kg/hm2时差异并不显着;此外亏缺灌溉可以提高作物水分利用效率,但也会一定程度上降低产量。枯水年水氮协同效果明显,施氮量为每季150 kg/hm2时,低水处理最佳,此时低水处理水分利用效率显着高于中水和高水处理,与其他水分处理间产量和N2O排放也无显着性差异。当施氮量为每季200 kg/hm2时,中水处理更有利,此时中水处理与低水水处理水分利用效率并无显着性差异,但中水处理产量显着高于低水处理,与高水处理间无显着性差异。在平水年低水和中水处理明显优于高水处理。在施氮量为每季200 kg/hm2时,低水处理最佳;此时低水处理轮作总产量与中水和高水轮作总产量并无显着性差异,但N2O排放量显着低于中水和高水处理;水分利用效率显着高于高水处理。在施氮量为每季250 kg/hm2时,中水处理最佳;此时中水处理轮作总产量显着高于低水,与高水处理无显着性差异;水分利用效率显着高于高水处理;N2O排放强度与低水无显着性差异。在丰水年,低水处理最为适宜,此时夏玉米季降水充足,土壤储水充足,为冬小麦的生长发育提供了水分支持,而施氮量则以每季施氮量为200 kg/hm2时较好,此时轮作总产量与施氮量为250 kg/hm2时并无显着性差异,但N2O排放量和排放强度显着低于250 kg/hm2施氮量时。综合考虑冬小麦-夏玉米轮作的经济和环境效应,本研究认为每季施氮量在150?250 kg/hm2为宜,水分处理则以低水和中水为佳,生育期内亏水应以苗期亏水为主。

徐祥玉[10](2020)在《三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究》文中指出人类农业活动被认为是引起大气中温室气体浓度持续增加的主要原因之一。水热等自然因子、碳氮等土壤因子、管理措施和利用方式等人为因子均会对温室气体排放产生影响。中稻是我国重要的水稻种植模式,探讨和研究不同中稻模式稻田温室气体排放及驱动因子、分析其碳平衡和碳排放的差异,对于合理分类评估中稻模式稻田生态效益、有针对性的制定相应减排措施具有重要意义。本研究选用了冷浸稻田(代表了“中稻-冬泡”模式)、稻田养虾(代表了新兴的稻田种养模式)、稻麦轮作(代表了长江流域主要的水旱轮作模式)三类中稻管理模式,在周年尺度上连续监测了气体排放、环境因子和土壤因子动态变化,分析探讨不同中稻模式稻田温室气体排放的直接和间接驱动因子,分析了影响甲烷排放的关键微生物群落结构,并计算和比较了不同模式下碳平衡、碳足迹和碳效益。主要研究结论如下:1、冷浸稻田(CW稻田)CH4排放量显着高于普通稻田(NW稻田),在周年尺度上CH4排放通量主要受温度控制;长期淹水促使产CH4菌功能基因拷贝数数量增加并由此导致CH4大量产生是CW稻田高量CH4产生的先决条件;NW稻田在周年尺度上CH4排放通量与土壤水分显着相关。冷浸稻田N影响。冷浸稻田N2O排放显着低于普通稻田,且N2O排放主要受到温度和NH4+-N影响。2、非稻季淹水和秸秆还田显着提高中稻模式稻田CH4累积排放量,淹水使产CH4菌功能基因(mcr A)OTU明显增加、CH4氧化菌功能基因OTU明显降低。仅仅淹水条件下CH4排放主要受土壤含水量和NO3--N的影秆还田则主要受气温和NO3--N影响。CO2排放通量明显受到气温影响;淹了气态碳损失、提高系统碳平衡(碳汇效应)。3、在非稻季淹水和秸秆还田基础上,养殖小龙虾显着抑制CH4排放,养殖小龙虾使土壤产CH4菌群落结构更接近于非稻季排水措施。养殖小龙虾后CH4排放主要受气温影响、CO2排放主要受气温、DOC和NO3--N的影响,养殖小龙虾大幅度提高系统碳汇能力、明显降低N2O总排放量。无机氮含量和形态变化是N2O排放的关键驱动因子。CO2对GWP的占比超过80%,淹水条件下秸秆还田使GWP明显提高,在此基础上养殖小龙虾则对秸秆还田的增温效应具有明显的抑制作用。4、秸秆还田、秸秆还田+化肥显着提高稻麦轮作模式下年度CH4累积排放量,稻季排放量占全年度98.7%-100.5%。气温对所有处理CH4排放均具有明显影响;NO3--N对所有处理CH4排放具有显着负效应,NH4+-N对施用秸秆堆肥的处理CH4排放具有显着正效应。施肥会显着改变mcr A群落结构和pmo A拷贝数,pmo A拷贝数与CH4平均通量显着负相关,mcr A拷贝数与pmo A拷贝数的比值与CH4累积排放量呈现显着二次相关。施肥明显增加年度CO2平均排放通量和累积排放量;气温对所有处理CO2排放通量均具有显着的促进作用,除“全量秸秆还田+氮磷钾”处理外,土壤含水量对所有处理CO2均具有显着抑制作用。NH4+-N对所有处理N2O排放具有正效应;气温对所有施用化肥的处理N2O排放具有负效应、对无化肥的处理具有正效应。GWPCO2占总GWP比例超过90%;CO2的排放强度是CH4的15-30倍、CH4的排放强度是N2O的3-7倍。5、中稻模式稻田间接碳排放中化学肥料占比最大,化学肥料碳排放中氮肥最高。稻麦轮作年度碳足迹最低、稻虾共作次之、冷浸稻田最高。稻麦轮作碳效益最高、稻虾共作NW处理次之、冷浸稻田最低。

二、灰泥土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放量的差异(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、灰泥土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放量的差异(论文提纲范文)

(1)日光温室起垄内嵌式基质栽培N2O和CO2排放特征及其根区调控(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 日光温室蔬菜生产现状
        1.1.2 日光温室蔬菜生产中的资源环境问题
        1.1.3 日光温室起垄内嵌式基质栽培的提出及研究现状
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 根区二氧化碳(CO_2)的产生途径
        1.2.2 根区氧化亚氮(N_2O)的产生途径
        1.2.3 根区CO_2和N_2O排放的影响因素
        1.2.4 硝化抑制剂对设施菜地CO_2和N_2O排放的影响
        1.2.5 生物炭对设施菜地CO_2和N_2O排放的影响
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究内容与方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 硝化抑制剂DMPP对不同栽培方式下黄瓜产量及温室气体排放的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 测定方法
        2.1.4 数据分析
    2.2 结果分析
        2.2.1 施用DMPP对根区N_2O排放通量的影响
        2.2.2 施用DMPP对根区CO_2排放通量的影响
        2.2.3 施用DMPP条件下起垄内嵌式基质栽培与土垄栽培理化指标的变化
        2.2.4 N_2O和 CO_2累积排放量、排放系数及增温潜势
        2.2.5 黄瓜生长及生理指标
        2.2.6 黄瓜生物量与果实产量
    2.3 结论与讨论
        2.3.1 DMPP对日光温室SSC与土垄栽培根区N_2O排放的影响
        2.3.2 DMPP对日光温室SSC与土垄栽培根区CO_2排放的影响
        2.3.3 日光温室SSC与土垄栽培根区温室气体排放与影响因子之间关系
        2.3.4 DMPP对日光温室SSC与土垄栽培黄瓜生长及产量的影响
第三章 生物炭和 DMPP对 SSC根区N_2O和 CO_2排放特征的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验设计
        3.1.3 测定方法
        3.1.4 数据分析
    3.2 结果分析
        3.2.1 生物炭和DMPP对 SSC根区温室气体排放特征的影响
        3.2.2 生物炭和 DMPP对 SSC栽培基质EC和 p H值的影响
        3.2.3 甜椒移植后30 d、60 d、90 d的生长指标及SPAD
        3.2.4 生物炭和DMPP对 SSC甜椒生物量与果实产量的影响
        3.2.5 CO_2和N_2O累积排放量及其GWP、GHGI
    3.3 结论与讨论
        3.3.1 DMPP和生物炭对日光温室SSC根区N_2O和 CO_2排放的影响
        3.3.2 DMPP和生物炭对日光温室SSC甜椒生长及产量的影响
        3.3.3 日光温室SSC与土垄栽培根区温室气体排放与影响因子之间关系
第四章 基质配比对SSC根区N_2O和 CO_2排放特征和甜椒生长的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 测定方法
        4.1.4 数据分析
    4.2 结果分析
        4.2.1 不同基质配比理化性质
        4.2.2 基质组成对SSC根区温室气体排放特征的影响
        4.2.3 基质组成对甜椒采收后SSC根区硝态氮残留的影响
        4.2.4 甜椒移植后30 d、60 d、90 d的生长指标及SPAD
        4.2.5 基质组成对SSC甜椒生物量与果实产量的影响
        4.2.6 CO_2和N_2O累积排放量及其GWP、GHGI
    4.3 结论与讨论
        4.3.1 不同基质组成及配比对甜椒生长及产量的影响
        4.3.2 不同基质组成及配比对根区N_2O和 CO_2排放的影响
        4.3.3 不同基质组成及配比对根区硝态氮残留的影响
第五章 全文总结
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(2)旱作覆膜春玉米农田温室气体排放对氮肥管理的响应及硝化抑制剂减排机制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 氮肥优化管理研究进展
        1.2.1 农业中控释肥的应用
        1.2.2 农业中秸秆还田的应用
    1.3 农田温室气体排放研究进展
        1.3.1 旱作农田温室气体排放机制进展
        1.3.2 旱作农田温室气体排放影响因素研究
        1.3.3 农田氮素优化管理对温室气体排放的影响
        1.3.4 农田温室效应评价
    1.4 硝化抑制剂研究进展
        1.4.1 硝化抑制剂的研究现状
        1.4.2 DMPP对温室气体排放的影响
    1.5 科学问题
    1.6 研究思路与研究内容
    1.7 技术路线
第二章 优化氮肥管理对覆膜春玉米光合利用率及产量的影响
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验区概况
        2.2.2 试验设计与田间管理
        2.2.3 样品采集与分析
        2.2.4 统计分析
    2.3 结果分析
        2.3.1 优化氮肥管理下的产量及产量构成
        2.3.2 优化氮肥管理下的干物质累积与养分吸收规律
        2.3.3 优化氮肥管理下花前花后干物质与氮素累积
        2.3.4 优化氮肥管理下叶面积指数与光能截获
        2.3.5 优化氮肥管理下的氮平衡计算
    2.4 讨论
        2.4.1 优化氮肥管理对产量及产量构成的影响
        2.4.2 优化氮肥管理对春玉米氮素吸收规律的影响
        2.4.3 优化氮肥管理对叶面积指数与光能截获的影响
        2.4.4 优化氮肥管理对农田土壤氮平衡的影响
    2.5 小结
第三章 优化氮肥管理对覆膜春玉米温室气体排放的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验区概况
        3.2.2 试验设计与田间管理
        3.2.3 样品采集与分析
        3.2.4 统计分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 优化氮肥管理下的农田CO_2排放
        3.3.2 优化氮肥管理下的农田CH_4排放
        3.3.3 优化氮肥管理下的农田N_2O排放
    3.4 讨论
        3.4.1 优化氮肥管理对农田CO_2排放影响
        3.4.2 优化氮肥管理对农田CH_4排放影响
        3.4.3 优化氮肥管理对农田N_2O排放影响
    3.5 小结
第四章 覆膜春玉米优化氮肥管理的经济和环境效益分析
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验区概况
        4.2.2 试验设计与田间管理
        4.2.3 样品采集与分析
        4.2.4 其他参数及相关计算
        4.2.5 统计分析
    4.3 结果分析
        4.3.1 优化氮肥管理下土壤有机碳变化情况
        4.3.2 优化氮肥管理下的净全球增温潜势(NGWP)和碳足迹(CF)
        4.3.3 优化氮肥管理下的经济效益
    4.4 讨论
        4.4.1 优化氮肥管理对土壤有机碳的影响
        4.4.2 优化氮肥管理对净全球增温潜势(NGWP)和碳足迹(CF)的影响
        4.4.3 优化氮肥管理下的经济评价
    4.5 小结
第五章 硝化抑制剂(DMPP)对旱作覆膜春玉米N_2O排放的影响
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 试验区概况
        5.2.2 试验设计与田间管理
        5.2.3 样品采集与分析
        5.2.4 土壤净硝化速率的相关计算
        5.2.5 统计分析
    5.3 结果分析
        5.3.1 产量和氮素吸收
        5.3.2 土壤矿质氮动态变化
        5.3.3 土壤净硝化速率动态变化
        5.3.4 土壤N_2O排放
    5.4 讨论
        5.4.1 DMPP的添加对产量和氮素吸收的影响
        5.4.2 DMPP的添加对土壤矿质氮和N_2O排放的影响
    5.5 小结
第六章 DMPP对旱作农田土壤N_2O减排的微生物机制研究
    6.1 前言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 试验区概况
        6.2.2 试验设计与田间管理
        6.2.3 样品采集与分析
        6.2.4 土壤DNA提取及实时定量PCR(q PCR)分析
        6.2.5 高通量测序和生物信息学分析
        6.2.6 统计分析
    6.3 结果分析
        6.3.1 各处理间氨氧化细菌(AOB)与古菌(AOA)的丰度情况
        6.3.2 各处理间土壤化学性质之间的差异
        6.3.3 各处理间氨氧化细菌(AOB)的群落结构差异
        6.3.4 土壤N_2O排放对不同环境因素和生物因素的响应
    6.4 讨论
        6.4.1 不同耕作措施及DMPP对土壤性质的影响
        6.4.2 不同耕作措施及DMPP对氨氧化微生物丰度和群落的影响
        6.4.3 不同环境因素和生物因素对土壤N_2O排放的影响
    6.5 小结
第七章 主要研究结论及展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究的特色和创新
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
附件:西北农林科技大学博士学术学位论文评阅书(3 份)

(3)长期保护性耕作农田增温潜势、氮平衡及N2O排放的微生物作用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 保护性耕作在我国的发展现状
        1.2.2 保护性耕作对农田土壤温室气体排放研究进展
        1.2.3 农田生态系统土壤氮平衡研究进展
        1.2.4 耕作-土壤协同的微生物响应研究进展
        1.2.5 耕作-土壤-微生物驱动的N_2O排放研究进展
    1.3 研究中亟待解决的问题
    1.4 研究内容
        1.4.1 长期保护性耕作对农田土壤温室气体排放及全球增温潜势的影响
        1.4.2 长期保护性耕作对农田土壤氮流向及农田生态系统氮平衡分析
        1.4.3 长期保护性耕作对农田土壤N_2O排放的微生物作用研究
    1.5 研究方法和技术路线
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验设计
    2.3 作物管理
    2.4 测定指标与方法
        2.4.1 土壤样品的采集
        2.4.2 土壤理化性质测定
        2.4.3 土壤温室气体(N_2O、CO_2和CH_4)排放测定
        2.4.4 土壤氮素流向测定及表观平衡分析
        2.4.5 土壤微生物群落测定
        2.4.6 数据处理与分析
第三章 长期保护性耕作对农田温室气体排放的影响
    3.1 结果与分析
        3.1.1 长期保护性耕作对农田土壤N_2O排放的影响
        3.1.2 长期保护性耕作对农田土壤CO_2排放的影响
        3.1.3 长期保护性耕作对农田土壤CH_4吸收的影响
        3.1.4 长期保护性耕作对农田土壤有机碳储量及固定速率的影响
        3.1.5 长期保护性耕作对农田产量、全球增温潜势、净综合温室效应及排放强度的影响
    3.2 讨论
    3.3 小结
第四章 长期保护性耕作下土壤氮流向及农田生态系统氮平衡分析
    4.1 结果与分析
        4.1.1 长期保护性耕作对农田作物生产力和作物氮素吸收的影响
        4.1.2 长期保护性耕作对农田土壤气态氮损失的影响
        4.1.3 长期保护性耕作对农田土壤硝酸盐淋溶的影响
        4.1.4 长期保护性耕作对农田土层全氮累积量的影响
        4.1.5 长期保护性耕作对农田土壤氮平衡的影响
    4.2 讨论
    4.3 小结
第五章 长期保护性耕作下N_2O排放与土壤氨氧化和反硝化功能微生物丰度的关系
    5.1 结果与分析
        5.1.1 长期保护性耕作对农田土壤无机氮和pH的影响
        5.1.2 长期保护性耕作对农田土壤氧化亚氮排放的影响
        5.1.3 长期保护性耕作对农田土壤氮功能基因丰度的影响
        5.1.4 长期保护性耕作对农田土壤氮功能基因动态的影响
        5.1.5 长期保护性耕作对农田土壤氮功能基因与N_2O排放的相关性分析
    5.2 讨论
    5.3 小结
第六章 长期保护性耕作土壤反硝化微生物群落组装过程和共发生网络对N_2O排放的作用机制
    6.1 结果与分析
        6.1.1 耕作强度对农田土壤N_2O排放和反硝化潜力的影响
        6.1.2 反硝化微生物群落结构和多样性对不同耕作强度的响应
        6.1.3 反硝化微生物群落共发生网络对不同耕作强度的响应
        6.1.4 反硝化微生物群落组装过程对不同耕作强度的响应
        6.1.5 反硝化微生物群落组装过程和群落组成对N_2O排放的影响
    6.2 讨论
    6.3 小结
第七章 长期保护性耕作下N_2O排放与微生物介导的土壤氮循环作用过程的关系
    7.1 结果与分析
        7.1.1 长期保护性耕作对农田土壤原位N_2O排放的影响
        7.1.2 长期保护性耕作对农田土壤nos ZI和 nos ZII丰度的影响
        7.1.3 长期保护性耕作对农田土壤细菌群落结构组成和多样性的影响
        7.1.4 宏基因组分析长期保护性耕作下农田土壤微生物的分类和功能
        7.1.5 长期免耕和翻耕对土壤氮循环基因与氮循环微生物物种丰度的影响
        7.1.6 微生物介导土壤氮循环途径对N_2O产生和还原的直接和间接影响
    7.2 讨论
    7.3 小结
第八章 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
个人简介

(4)设施菜地土壤氮素累积及调控研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 我国设施菜地发展现状
        1.2.2 设施菜地氮素投入现状
        1.2.3 设施菜地土壤氮素转化
        1.2.4 设施菜地土壤氮素去向
        1.2.5 降低设施菜地氮素累积和损失以及提高氮肥利用率的措施
    1.3 小结
第二章 科学问题、研究内容和技术路线
    2.1 科学问题
    2.2 研究内容与技术路线
第三章 设施菜地氮素平衡及累积状况研究
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 研究区域及设施温室
        3.2.2 养分定点监测
        3.2.3 土壤样品采集及测定
        3.2.4 数据统计分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 设施菜地氮素平衡状况
        3.3.2 土壤有机质、全氮、矿质氮、pH和EC变化情况
        3.3.3 土壤全氮和硝态氮与氮素盈余的关系
        3.3.4 土壤硝态氮与pH和EC的关系
    3.4 讨论
        3.4.1 设施菜地氮素盈余
        3.4.2 设施菜地土壤氮素累积
        3.4.3 研究启示与建议
    3.5 小结
第四章 设施菜地硝态氮累积现状及主控因素分析
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 田间采样测定
        4.2.2 全国数据收集及分析
    4.3 结果分析
        4.3.1 不同土地利用方式下硝态氮累积状况
        4.3.2 全国设施菜地硝态氮累积状况
    4.4 讨论
        4.4.1 设施菜地硝态氮累积量
        4.4.2 设施菜地硝态氮累积主控因素分析
        4.4.3 设施菜地硝态氮累积的环境效应
        4.4.4 不确定性分析
    4.5 小结
第五章 降低设施菜地根区硝态氮淋溶损失的措施-基于Meta分析
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 数据收集
        5.2.2 数据整理
        5.2.3 数据分析
    5.3 结果分析
        5.3.1 设施菜地硝态氮淋溶
        5.3.2 不同调控措施降低硝态氮淋溶的效果
        5.3.3 土壤性质对不同调控措施效果的影响
    5.4 讨论
        5.4.1 设施菜地硝态氮淋溶
        5.4.2 设施菜地硝态氮淋溶阻控措施
        5.4.3 不确定性分析
    5.5 小结
第六章 施用有机肥对设施菜地土壤氧化亚氮排放的影响
    6.1 前言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 室内培养试验
        6.2.2 设施菜地田间试验
    6.3 结果分析
        6.3.1 培养试验中CO_2排放
        6.3.2 培养试验中N_2O排放
        6.3.3 培养试验中水溶性有机碳、铵态氮和硝态氮含量
        6.3.4 夏休闲期间设施菜地土壤CO_2和N_2O排放
        6.3.5 夏休闲期间设施菜地土壤水溶性有机碳、铵态氮和硝态氮变化
        6.3.6 N_2O排放与土壤因子之间的关系
    6.4 讨论
        6.4.1 夏休闲期间设施菜地N_2O排放
        6.4.2 有效碳源添加后设施菜地土壤N_2O排放
    6.5 小结
第七章 水氮调控对设施菜地氮素累积及损失的影响
    7.1 前言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 研究区域概况
        7.2.2 试验设计
        7.2.3 样品采集与测定
        7.2.4 统计分析
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 水氮调控对土壤水分和作物产量影响
        7.3.2 水氮调控对作物吸氮量和氮肥利用率的影响
        7.3.3 水氮调控对氮素累积及损失的影响
        7.3.4 水氮调控对氮素平衡的影响
    7.4 小结
第八章 讨论与结论
    8.1 讨论
        8.1.1 设施菜地氮素盈余量高
        8.1.2 设施菜地土壤硝态氮累积及环境效应
        8.1.3 设施菜地氮素累积和损失阻控
    8.2 主要结论
    8.3 研究的创新点
    8.4 需要进一步研究的问题
参考文献
致谢
个人简历

(5)轻简施肥方式对再生稻两优6326产量形成和温室气体排放的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略符号列表
1 前言
    1.1 问题的由来
    1.2 再生稻生产模式的发展与现状
    1.3 稻田温室气体CH_4、N_2O排放研究进展
        1.3.1 稻田CH_4产生与排放过程
        1.3.2 稻田CH_4排放影响因素
        1.3.3 稻田N_2O产生与排放过程
        1.3.4 稻田N_2O排放影响因素
    1.4 稻田CH_4和N_2O减排措施
        1.4.1 稻田CH_4的减排措施
        1.4.2 稻田N_2O的减排措施
        1.4.3 稻田温室气体减排措施
    1.5 缓释肥和硝化抑制剂在水稻温室气体减排上的应用
    1.6 本研究目的与意义
2 材料与方法
    2.1 供试品种
    2.2 试验设计
        2.2.1 减量施肥和硝化抑制剂处理
        2.2.2 专用缓释肥施肥处理
    2.3 田间管理
    2.4 测定项目与方法
        2.4.1 气象数据
        2.4.2 土壤指标
        2.4.3 温室气体指标
        2.4.4 植株指标
        2.4.5 数据分析
3 结果与分析
    3.1 土壤理化性质分析
    3.2 气象数据分析
    3.3 减量施肥和硝化抑制剂对再生稻温室气体排放和产量形成影响
        3.3.1 再生稻温室气体的排放
        3.3.2 再生稻产量及其构成因子
        3.3.3 再生稻生长发育分析
        3.3.4 再生稻地上部NSC累积、分配及转运
        3.3.5 再生稻抽穗期穗颈节中大、小维管束数与面积分析
    3.4 缓释肥对再生稻温室气体排放和产量形成的影响
        3.4.1 再生稻温室气体排放
        3.4.2 再生稻产量形成
        3.4.3 再生稻生长发育
        3.4.4 再生稻地上部NSC累积、分配及转运
        3.4.5 再生稻抽穗期穗颈节中大、小维管束数与面积分析
4 讨论
    4.1 不同施肥处理对再生稻稻田温室气体排放的影响
        4.1.1 不同施肥处理对再生稻稻田CH_4排放的影响
        4.1.2 不同施肥处理对再生稻稻田N_2O排放的影响
        4.1.3 不同施肥处理对再生稻稻田综合温室效应的影响
    4.2 不同施肥处理对再生稻干物质积累量、产量及其构成的影响
    4.3 不同施肥处理对再生稻生长的影响
    4.4 不同施肥处理对再生稻地上部NSC积累量的影响
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 论文特色与研究展望
参考文献
附录 在读期间发表论文情况
致谢

(6)水肥调控下葡萄园土壤氮素转化及微生物响应机制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 葡萄园土壤氮素利用现状
        1.2.2 果园土壤氮素损失研究
        1.2.3 果园土壤氮素损失调控手段
        1.2.4 土壤氮素转化微生物机制研究
    1.3 小结
    1.4 研究目标
    1.5 拟解决的关键性问题
    1.6 研究内容
    1.7 技术路线
2 材料与方法
    2.1 田间调研试验
        2.1.1 试验地概况
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 样品采集与测定
    2.2 室内培养试验
        2.2.1 供试材料
        2.2.2 试验设计
        2.2.3 样品采集与测定
    2.3 计算公式和统计方法
3 结果与分析
    3.1 长期不同水肥调控对葡萄园土壤理化性质及细菌多样性的影响
        3.1.1 酿酒葡萄园土壤基本理化性质
        3.1.2 鲜食葡萄园土壤基本理化性质
        3.1.3 酿酒/鲜食葡萄园土壤细菌群落多样性分析
        3.1.4 小结
    3.2 不同水氮调控对鲜食葡萄园土壤氮素转化的影响
        3.2.1 WHC60%水分条件下土壤无机氮动态变化
        3.2.2 WHC80%水分条件下土壤无机氮动态变化
        3.2.3 葡萄园土壤表观硝化率和硝化抑制率
    3.3 不同水氮调控对鲜食葡萄园土壤N_2O排放的影响
        3.3.1 土壤N_2O排放通量
        3.3.2 土壤N_2O累积排放量
    3.4 不同水氮调控对鲜食葡萄园土壤NH_3挥发的影响
        3.4.1 土壤NH_3挥发速率
        3.4.2 土壤NH_3累积挥发量
    3.5 不同水氮调控下土壤气态总损失
    3.6 不同水氮调控对鲜食葡萄园土壤理化性质的影响
        3.6.1 土壤pH变化
        3.6.2 土壤环境因子与氮转化之间的关系
    3.7 不同水氮调控对鲜食葡萄园土壤氮转化酶和微生物的影响
        3.7.1 土壤脲酶活性
        3.7.2 亚硝化细菌数量的变化特征
        3.7.3 反硝化细菌数量的变化特征
        3.7.4 WHC60%条件下四处理土壤AOA-amoA、AOB-amoA丰度变化
        3.7.5 WHC60%条件下四处理土壤nirS、nirK丰度变化
        3.7.6 氮素气态损失与微生物间的关系
4 讨论
    4.1 长期不同水肥调控对葡萄园土壤细菌多样性的影响
    4.2 水氮调控下葡萄园土壤氮素转化、损失的机理
    4.3 水氮调控下葡萄园土壤氮素气态损失的微生物机理
5 结论
6 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文
在读硕士期间参与的项目
作者简介
致谢
附件

(7)麦后复种绿肥还田利用方式对轮作玉米氮素利用特征的影响(论文提纲范文)

摘要
summary
前言
第一章 绿肥还田利用研究进展
    1.1 绿肥培肥土壤的效应及其关键机制
    1.2 作物氮素利用特征对绿肥还田利用方式的响应
    1.3 小结
第二章 研究内容与方法
    2.1 试验区概况
    2.2 研究内容
    2.3 技术路线
    2.4 试验材料
    2.5 试验设计
    2.6 测定项目与方法
    2.7 数据统计与分析
第三章 绿肥还田利用方式对土壤氮素含量的影响
    3.1 绿肥不同还田方式下玉米全生育期土壤全氮含量
    3.2 绿肥不同还田利用方式下玉米全生育期土壤硝态氮含量
    3.3 绿肥不同还田利用方式下玉米全生育期土壤铵态氮含量
    3.4 绿肥不同还田利用方式下土壤微生物量氮含量
    3.5 小结
第四章 绿肥还田利用方式对土壤氮损失的影响及其机制
    4.1 绿肥不同还田方式下土壤NH3挥发特征
    4.2 绿肥不同还田利用方式下玉米全生育期N2O排放特征
    4.3 绿肥不同还田利用方式下土壤酶活性
    4.4 绿肥不同还田方式下土壤含水量的动态变化
    4.5 土壤酶活性和土壤含水量与土壤氮损失的相关关系
    4.6 小结
第五章 玉米氮素利用特征对绿肥还田利用方式的响应
    5.1 绿肥不同还田利用方式下玉米植株氮素累积量
    5.2 玉米产量形成对绿肥不同还田利用方式的响应
    5.3 氮素利用特征对绿肥不同还田利用方式的响应
    5.4 小结
第六章 讨论与结论
    6.1 讨论
    6.2 结论
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
在读期间发表论文和研究成果
导师简介

(8)太湖地区稻麦两熟制农田秸秆还田综合效应研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 我国秸秆资源及利用方式分析
    1.2 秸秆还田的产量效应
    1.3 秸秆还田的生态环境效应
        1.3.1 秸秆还田和土壤培肥
        1.3.2 秸秆还田和农田氮磷养分流失
        1.3.3 秸秆还田和稻田温室气体
        1.3.4 秸秆还田和土壤重金属生物有效性
        1.3.5 秸秆还田和农田病虫草害
    1.4 秸秆还田综合效应研究
    1.5 太湖地区稻麦两熟农田生态系统秸秆还田的科学问题
    1.6 研究内容、目标和技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究目标
        1.6.3 技术路线
第二章 麦秸还田与施氮量对水稻产量、氮肥利用及损失的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验区概况
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 测定项目与方法
        2.1.4 计算方法及数据分析
        2.1.5 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 秸秆还田和施氮量对水稻产量的影响
        2.2.2 秸秆还田和施氮量对水稻氮素利用率的影响
        2.2.3 秸秆还田和施氮量对稻田氨挥发损失的影响
        2.2.4 秸秆还田和施氮量对稻田氮素淋溶损失的影响
        2.2.5 秸秆还田和施氮量对氮肥土壤残留量的影响
        2.2.6 秸秆还田和施氮量对稻田氮肥总损失量的影响
    2.3 讨论
    2.4 小结
第三章 秸秆还田模式和施氮量对稻麦周年产量、经济效益的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验设计
        3.1.2 产量测定
        3.1.3 计算方法及数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 秸秆还田模式和施氮量对水稻小麦周年产量的影响
        3.2.2 秸秆还田模式对秸秆利用率的影响
        3.2.3 秸秆还田模式对氮肥农学利用率的影响
        3.2.4 秸秆还田模式和施氮量对稻田收益的影响
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 秸秆还田模式和施氮量对稻田土壤肥力的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验设计
        4.1.2 样品采集和测定
        4.1.3 计算方法及数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 秸秆还田模式对土壤养分含量的影响
        4.2.2 秸秆还田模式对土壤有机质含量的影响
        4.2.3 秸秆还田模式对土壤pH的影响
        4.2.4 秸秆还田模式对土壤C/N比的影响
        4.2.5 稻秸麦秸均还田下施氮量对土壤肥力的影响
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 秸秆还田模式和施氮量对稻田氮磷径流风险的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验设计
        5.1.2 样品采集和测定
        5.1.3 计算方法及数据分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 秸秆还田模式和施氮量对稻季田面水氮素浓度的影响
        5.2.2 秸秆还田模式和施氮量对稻季田面水磷素浓度的影响
        5.2.3 秸秆还田模式对麦季径流水氮磷浓度的影响
        5.2.4 秸秆还田模式和施氮量对水稻和小麦产量的影响
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 秸秆还田模式和施氮量对稻田温室气体的影响
    6.1 材料与方法
        6.1.1 试验设计
        6.1.2 气样采集和测定
        6.1.3 全球增温潜势和温室气体排放强度的计算
        6.1.4 土壤分析和水稻产量测定
        6.1.5 数据计算与统计
    6.2 结果与分析
        6.2.1 秸秆还田模式和施氮量对水稻产量和土壤有机碳的影响
        6.2.2 秸秆还田模式对稻季CH_4排放通量的影响
        6.2.3 秸秆还田模式对稻季N_2O排放通量的影响
        6.2.4 稻秸麦秸均还田下施氮量对稻季CH_4和N_2O排放通量的影响
        6.2.5 秸秆还田模式和施氮量对稻季CH_4和N_2O温室效应的影响
    6.3 讨论
    6.4 小结
第七章 秸秆还田对土壤重金属生物有效性的影响
    7.1 材料与方法
        7.1.1 供试材料
        7.1.2 试验设计
        7.1.3 样品采集和测定
        7.1.4 数据计算与统计
    7.2 结果与分析
        7.2.1 秸秆还田对水稻产量性状的影响
        7.2.2 秸秆还田对土壤渗漏水中DOC的影响
        7.2.3 秸秆还田对土壤溶液pH和Eh的影响
        7.2.4 秸秆还田对土壤有机质和pH的影响
        7.2.5 秸秆还田对土壤渗漏水重金属含量的影响
        7.2.6 秸秆还田对水稻重金属吸收的影响
        7.2.7 秸秆还田对土壤重金属含量的影响
    7.3 讨论
    7.4 小结
第八章 秸秆还田模式综合效应评价
    8.1 评价指标和评价方法
    8.2 结果与分析
        8.2.1 秸秆还田模式评价指标的无量纲化和正向化处理
        8.2.2 秸秆还田模式各项评价指标的隶属度
        8.2.3 秸秆还田模式各项评价指标的权重
        8.2.4 秸秆还田模式的综合效应评价
    8.3 讨论与小结
第九章 结论
    9.1 主要结论
    9.2 创新点
    9.3 不足与展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献

(9)基于APSIM模型的农田温室气体排放对亏缺灌溉的响应(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 亏缺灌溉研究进展
        1.2.2 农田N_2O的产生与排放
        1.2.3 作物模型的应用
    1.3 存在问题
    1.4 研究目标、内容和技术路线
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 试验方案
    2.3 田间数据的采集
        2.3.1 土壤温室气体的采集
        2.3.2 土壤水分的测定
        2.3.3 产量的测定
        2.3.4 作物水分利用效率(WUE)
        2.3.5 气体排放强度计算
第三章 APSIM模型参数的校准与验证
    3.1 APSIM模型
    3.2 模型参数
    3.3 模型校验
第四章 亏缺灌溉下冬小麦-夏玉米轮作产量和N_2O排放特征
    4.1 情景设计
    4.2 结果分析
        4.2.1 冬小麦产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        4.2.2 夏玉米产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        4.2.3 小麦-夏玉米轮作总产量、WUE和N_2O排放特征
    4.3 讨论和小结
        4.3.1 不同水氮处理下对N_2O排放的影响
        4.3.2 不同水氮处理对产量的影响
        4.3.3 小结
第五章 不同水文年型冬小麦-夏玉米轮作产量和N_2O排放特征
    5.1 水文年的划分
    5.2 情景设计
    5.3 枯水年情景下的结果分析
        5.3.1 冬小麦产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        5.3.2 夏玉米产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        5.3.3 冬小麦-夏玉米轮作总产量、WUE和N_2O排放特征
        5.3.4 讨论和小结
    5.4 平水年情景设计结果分析
        5.4.1 冬小麦产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        5.4.2 夏玉米产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        5.4.3 冬小麦-夏玉米轮作总产量、WUE和N_2O排放特征
        5.4.4 讨论和小结
    5.5 丰水年情景设计结果分析
        5.5.1 冬小麦产量、WUE和N_2O排放及强度变化特征
        5.5.2 冬小麦-夏玉米轮作总产量、WUE和N_2O排放特征
        5.5.3 讨论和小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 本研究创新点
    6.3 不足之处与展望
参考文献
致谢
个人简历

(10)三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 稻田生态系统CH_4排放及影响因子
        1.2.2 农田生态呼吸及影响因子
        1.2.3 农田生态系统N_2O排放及影响因子
        1.2.4 农田生态系统碳足迹
    1.3 研究目的和意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 研究区域概况与研究方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 试验设计
    2.3 测定项目与分析方法
        2.3.1 气象数据
        2.3.2 气体样品采集、测定与计算
        2.3.3 土壤样品采集、测定与计算
        2.3.4 水稻测产
        2.3.5 统计分析
第三章 冷浸稻田CH_4排放特征
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 土壤温度和水分变化
        3.3.2 土壤无机氮
        3.3.3 土壤浸提液DOC含量
        3.3.4 土壤16s细菌、产CH_4菌、CH_4氧化菌功能基因拷贝数
        3.3.5 CH_4排放
    3.4 讨论
        3.4.1 CH_4排放特征及插秧对CH_4的影响
        3.4.2 土壤温度和含水量与CH_4排放的关系
        3.4.3 无机氮和DOC对CH_4排放的影响
        3.4.4 产CH_4 菌与CH_4 氧化菌和CH_4 排放的关系
    3.5 小结
第四章 冷浸稻田生态系统呼吸特征碳平衡
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 土壤异养呼吸(Rh)特征
        4.3.2 生态系统呼吸(Reco)特征
        4.3.3 R_h和R_(eco)主控因子
        4.3.4 系统碳平衡
    4.4 讨论
        4.4.1 土壤温度与Rh、Reco的关系
        4.4.2 土壤水分与Rh、Reco关系
        4.4.3 冷浸稻田与正常稻田碳平衡比较
    4.5 小结
第五章 冷浸稻田N_2O排放特征及温室效应
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 N_2O排放特征
        5.3.2 N_2O排放通量主控因子
        5.3.3 综合温室效应和温室气体排放强度
    5.4 讨论
        5.4.1 环境因子对N_2O排放的影响
        5.4.2 CW稻田和NW稻田GWP和排放强度
    5.5 小结
第六章 :稻虾模式CH_4排放特征及驱动因子
    6.1 前言
    6.2 材料与方法
    6.3 结果与分析
        6.3.1 水位、NH_4~+-N、NO_3~--N、DOC、土壤含水量、土壤温度
        6.3.2 产CH_4菌和CH_4氧化菌群落多样性
        6.3.3 CH_4排放通量
        6.3.4 水体溶解性CH_4浓度及溶解总量
        6.3.5 CH_4排放通量主控因子
    6.4 讨论
        6.4.1 非稻季淹水条件下秸秆还田对CH_4排放的影响
        6.4.2 秸秆还田条件下非稻季淹水对CH_4排放的影响
        6.4.3 淹水和秸秆还田条件下养殖小龙虾对CH_4排放的影响
        6.4.4 一季中稻和稻虾养殖下CH_4排放的比较
    6.5 小结
第七章 :稻虾共作生态系统呼吸特征和碳平衡
    7.1 前言
    7.2 材料与方法
    7.3 结果与分析
        7.3.1 生态系统呼吸通量
        7.3.2 水体溶解性CO_2浓度及溶解总量
        7.3.3 稻虾共作碳平衡
        7.3.4 CO_2排放通量主控因子
    7.4 讨论
        7.4.1 非稻季淹水条件下秸秆还田对碳平衡的影响
        7.4.2 秸秆还田条件下非稻季淹水对碳平衡的影响
        7.4.3 养殖小龙虾对碳平衡的影响
    7.5 小结
第八章 :稻虾共作N_2O排放特征及温室效应
    8.1 前言
    8.2 材料与方法
    8.3 结果与分析
        8.3.1 稻虾共作N_2O通量特征和累积排放量
        8.3.2 稻虾共作水体溶解性N_2O浓度及溶解总量
        8.3.3 N_2O排放通量主控因子
        8.3.4 稻虾共作GWP和温室气体排放强度
    8.4 讨论
        8.4.1 淹水、秸秆还田和养殖小龙虾对N_2O排放的影响
        8.4.2 淹水、秸秆还田和稻虾共作下GWP和各温室气体的贡献比
    8.5 小结
第九章 :稻麦系统CH_4排放特征及驱动因子
    9.1 前言
    9.2 材料与方法
    9.3 结果与分析
        9.3.1 NH_4~+-N、NO_3~--N、DOC、土壤含水量、气温
        9.3.2 CH_4通量和累积排放量
        9.3.3 产CH_4菌和CH_4氧化菌功能基因应丰度
        9.3.4 产CH_4菌和CH_4氧化菌群落结构
        9.3.5 CH_4排放通量的环境驱动因子
        9.3.6 CH_4排放量与功能微生物的关系
    9.4 讨论
        9.4.1 长期化肥或秸秆堆肥单独施用对CH_4排放的影响
        9.4.2 长期化肥与秸秆堆肥配施还田对CH_4排放的影响
        9.4.3 长期不同施肥对产CH_4和CH_4氧化菌丰度和群落结构的影响
    9.5 小结
第十章 :稻麦系统呼吸特征及碳平衡
    10.1 前言
    10.2 材料与方法
    10.3 结果与分析
        10.3.1 生态系统呼吸通量和累积排放量
        10.3.2 稻麦轮作体系碳平衡
        10.3.3 年度生态系统呼吸的环境驱动因子
    10.4 讨论
        10.4.1 长期单一化肥或秸秆堆肥对稻麦轮作系统呼吸的影响
        10.4.2 长期化肥配施秸秆堆肥对稻麦轮作系统呼吸的影响
        10.4.3 长期不同施肥对稻麦轮作系统碳平衡的影响
    10.5 小结
第十一章 :稻麦系统N_2O排放特征及温室效应
    11.1 前言
    11.2 材料与方法
    11.3 结果与分析
        11.3.1 长期定位稻麦轮作体系N_2O通量和累积排放量
        11.3.2 稻麦轮作体系GWP和温室气体排放强度
        11.3.3 年度N_2O排放通量的环境驱动因子
    11.4 讨论
        11.4.1 长期单一施肥对稻麦轮作系统N_2O排放的影响
        11.4.2 长期化肥配施秸秆堆肥对稻麦轮作系统N_2O排放的影响
        11.4.3 长期不同施肥对稻麦轮作系统GWP和温室气体排放强度影响
    11.5 小结
第十二章 :单季中稻气体排放驱动因子及碳效益比较
    12.1 前言
    12.2 材料与方法
        12.2.1 试验设计
        12.2.2 计算公式
        12.2.3 统计分析
    12.3 结果与分析
        12.3.1 不同管理模式下温室气体排放驱动因子
        12.3.2 三种单季中稻田碳足迹与碳效益比较
    12.4 讨论
        12.4.1 CH_4、CO_2和N_2O排放的驱动因子
        12.4.2 碳足迹和碳效益分析
    12.5 小结
第十三章 结论与展望
    13.1 全文结论
    13.2 研究创新点
    13.3 研究不足与展望
        13.3.1 研究不足
        13.3.2 研究展望
参考文献
附录
    附录 A:作者简历
    附录 B:读博期间发表论文
    附录 C:读博期间获得专利和成果
    附录 D:读博期间主持和参与研究项目
致谢

四、灰泥土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放量的差异(论文参考文献)

  • [1]日光温室起垄内嵌式基质栽培N2O和CO2排放特征及其根区调控[D]. 李宝石. 中国农业科学院, 2021(09)
  • [2]旱作覆膜春玉米农田温室气体排放对氮肥管理的响应及硝化抑制剂减排机制[D]. 白炬. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [3]长期保护性耕作农田增温潜势、氮平衡及N2O排放的微生物作用研究[D]. 王威雁. 西北农林科技大学, 2021
  • [4]设施菜地土壤氮素累积及调控研究[D]. 白新禄. 西北农林科技大学, 2021
  • [5]轻简施肥方式对再生稻两优6326产量形成和温室气体排放的影响[D]. 武茹. 华中农业大学, 2020(02)
  • [6]水肥调控下葡萄园土壤氮素转化及微生物响应机制[D]. 李燕楠. 河北农业大学, 2020(01)
  • [7]麦后复种绿肥还田利用方式对轮作玉米氮素利用特征的影响[D]. 吕汉强. 甘肃农业大学, 2020
  • [8]太湖地区稻麦两熟制农田秸秆还田综合效应研究[D]. 张刚. 南京林业大学, 2020
  • [9]基于APSIM模型的农田温室气体排放对亏缺灌溉的响应[D]. 马晨光. 西北农林科技大学, 2020(02)
  • [10]三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究[D]. 徐祥玉. 华中农业大学, 2020

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石灰土中不同氮肥品种反硝化损失与N_2O排放的差异
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