农田水氮碳调控土壤酸化及其作用效应研究
发布时间：2020-12-15 14:19
近三十年来,由于长期过量施氮和不合理灌溉,以及酸雨等因素影响,在引起土壤养分流失的同时,还导致土壤酸化及土壤质量恶化等问题日趋突出。部分土壤特别是设施菜田土壤酸化问题尤为严重,已成为这部分土壤可持续利用的主要限制因子。本研究依托我国长期施肥试验研究了不同施肥管理措施对农田土壤pH值的影响。通过设置水氮组合田间试验,研究适宜水氮用量提高作物对氮素的吸收利用,从而减少硝酸盐淋失,缓解对土壤酸化的潜在影响。在种植年限较长的设施土壤上设置不同施氮量的试验,开展了对土壤中氮素转化过程及其对土壤酸化的影响研究。并通过研究生物炭对设施土壤的改良作用及抑制土壤中氮素的硝化反应过程,探讨生物炭施用提升设施土壤pH值的作用机制、适宜用量及相应的技术措施。主要结果如下:1.长期不同施肥措施对农田土壤pH值变化的影响,研究结果表明除杭州水稻土外,其他定位点长期单施氮肥及氮肥配施磷钾肥（N、NP、NK、NPK）处理加速了土壤酸化进程,导致土壤pH值下降。而在杭州水稻土长期单施氮肥或氮肥配施磷钾肥（N、NP、NK、NPK）处理土壤pH值均升高。长期施用有机肥或有机无机肥配施（M、NPK+M）处理可以有效缓解祁阳红...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国氮沉降分布图(Zhu,etal2016)
图 1-3 长期定位施肥对耕层土壤 pH 值演变的影响（A：黑土；B：紫色土）Fig 1-3 Dynamics of topsoil soil pH in the long-term experiment sites (A:Black soil, B:Purple soil)注：Fallow 处理（不耕作，不施肥，不种植作物）；CK 处理（耕作，不施肥，种植作物）；NPK（常规施肥，种植作物）Note: Fallow Treatment (No Tillage、No Crop and No Fertilizer) ; CK Treatment (Tillage、Crop and No Fertilizer.) ; NPKTreatment (Conventional with Fertilizer.)以上研究基本围绕环境酸沉降和过量施氮导致土壤中 H+“输入”与 H+“输出”失衡所引起的酸化问题进行研究。研究表明酸沉降、长期过量施氮导致土壤酸化问题发生已是不争的事实。但由于我国土壤经纬度不同，水热条件差异较大，成土母质差异形成南酸北碱的分布规律。有关土壤酸化方面的研究报道大多局限于我国南方酸性土壤或酸沉降、氮沉降量较严重的区域，而针对我国北方农田及设施土壤酸化问题的研究报道相对较少。近年来，受土地利用方式、耕作、灌溉及连年过量施氮等因素的影响，必然对我国北方农田或设施耕层土壤 pH 值、氮素淋洗产生一定的影响。因此，研究长期施肥、水氮互作、过量施氮等因素对北方农田/设施土壤pH 值、氮素淋洗的影响对指导合理施肥具有重要的意义。1.5 土壤酸化的危害
3.1 材料与方法3.1.1 试验点概况及数据收集本研究利用我国在不同区域、不同农业生态气候带条件下设立的七个有代表性的土壤肥力和施肥长期监测试验点，应用公开发表的试验数据资料[152-157, 166]进行整理分析，试验土壤 pH 值和相关数据主要来自有关专著和已公开发表的文献（见附录表 1），主要研究长期不同施肥管理措施对土壤酸化的影响。七个长期监测试验点跨越东亚热带—寒温带我国主要农业气候带，依次是：湖南祁阳红壤，江西进贤红壤、浙江杭州水稻土、四川重庆紫色土、河南郑州潮土、北京昌平褐潮土和吉林公主岭黑土长期监测试验点，覆盖我国部分主要土壤类型及农耕作制度，其分布情况见（图 3-1）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生草对油橄榄园土壤性质和油橄榄成花生理的影响[J]. 焦润安,焦健,李朝周. 草业学报. 2018(07)
[2]基于灰色关联-结构方程模型的土壤酸化驱动因子研究[J]. 周碧青,邱龙霞,张黎明,张秀,陈成榕,邢世和. 土壤学报. 2018(05)
[3]测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响[J]. 金修宽,马茂亭,赵同科,安志装,姜玲玲. 中国农业科学. 2018(07)
[4]不同原料生物炭对铵态氮的吸附性能研究[J]. 宋婷婷,赖欣,王知文,方明,杨殿林,居学海,李洁,张贵龙. 农业环境科学学报. 2018(03)
[5]黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素[J]. 王慧颖,徐明岗,周宝库,马想,段英华. 中国农业科学. 2018(05)
[6]长期不同施肥处理红壤旱地剖面养分分布差异[J]. 李大明,柳开楼,叶会财,胡志华,余喜初,徐小林,杨旭初,周利军,胡秋萍,胡惠文,黄庆海. 植物营养与肥料学报. 2018(03)
[7]生物质炭对设施大棚土壤性质与果蔬产量影响的整合分析[J]. 肖婧,王传杰,黄敏,孙楠,张文菊,徐明岗. 植物营养与肥料学报. 2018(01)
[8]黑土坡耕地连续施加生物炭的土壤改良和节水增产效应[J]. 魏永霞,张翼鹏,张雨凤,王睿垠,马瑛瑛,张奕. 农业机械学报. 2018(02)
[9]合成氮肥对中国茶园土壤养分供应和活性氮流失的影响[J]. 乔春连,布仁巴音. 土壤学报. 2018(01)
[10]扬州市耕地土壤pH值30年演变及其驱动因子[J]. 毛伟,李文西,高晖,陈欣,姜义,杭天文,龚鑫鑫,陈明,张月平. 植物营养与肥料学报. 2017(04)
博士论文
[1]长期施肥导致农田土壤酸化的机制及缓解策略[D]. 曾沐梵.中国农业大学 2017
[2]花生壳生物炭对中国北方酸化土壤硝化过程的作用机制研究[D]. 宗海英.中国海洋大学 2014
[3]黄土高原冬小麦水氮高效利用及优化耦合研究[D]. 付秋萍.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[4]生物炭对中国北方酸化土壤的改性研究[D]. 徐振华.中国海洋大学 2012
[5]植物材料和水分管理对稻田土壤pH和碳氮矿化的影响[D]. 王赟峰.浙江大学 2012
硕士论文
[1]测墒补灌条件下水氮运筹对冬小麦生长和产量的影响[D]. 李晶晶.河南农业大学 2017
[2]不同土地利用方式下红壤酸化特征及趋势[D]. 姬钢.中国农业科学院 2015
[3]耕作方式对黑土酸度变化的影响[D]. 邓琳璐.吉林农业大学 2013
[4]长期施肥对旱作塿土肥力、小麦产量及养分利用效率的影响[D]. 杨旸.西北农林科技大学 2012
[5]长期施肥下红壤酸化特征及影响因素[D]. 蔡泽江.中国农业科学院 2010
[6]长期施肥对农田土壤重金属的影响[D]. 刘景.西北农林科技大学 2009
本文编号：2918423
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国氮沉降分布图(Zhu,etal2016)
图 1-3 长期定位施肥对耕层土壤 pH 值演变的影响（A：黑土；B：紫色土）Fig 1-3 Dynamics of topsoil soil pH in the long-term experiment sites (A:Black soil, B:Purple soil)注：Fallow 处理（不耕作，不施肥，不种植作物）；CK 处理（耕作，不施肥，种植作物）；NPK（常规施肥，种植作物）Note: Fallow Treatment (No Tillage、No Crop and No Fertilizer) ; CK Treatment (Tillage、Crop and No Fertilizer.) ; NPKTreatment (Conventional with Fertilizer.)以上研究基本围绕环境酸沉降和过量施氮导致土壤中 H+“输入”与 H+“输出”失衡所引起的酸化问题进行研究。研究表明酸沉降、长期过量施氮导致土壤酸化问题发生已是不争的事实。但由于我国土壤经纬度不同，水热条件差异较大，成土母质差异形成南酸北碱的分布规律。有关土壤酸化方面的研究报道大多局限于我国南方酸性土壤或酸沉降、氮沉降量较严重的区域，而针对我国北方农田及设施土壤酸化问题的研究报道相对较少。近年来，受土地利用方式、耕作、灌溉及连年过量施氮等因素的影响，必然对我国北方农田或设施耕层土壤 pH 值、氮素淋洗产生一定的影响。因此，研究长期施肥、水氮互作、过量施氮等因素对北方农田/设施土壤pH 值、氮素淋洗的影响对指导合理施肥具有重要的意义。1.5 土壤酸化的危害
3.1 材料与方法3.1.1 试验点概况及数据收集本研究利用我国在不同区域、不同农业生态气候带条件下设立的七个有代表性的土壤肥力和施肥长期监测试验点，应用公开发表的试验数据资料[152-157, 166]进行整理分析，试验土壤 pH 值和相关数据主要来自有关专著和已公开发表的文献（见附录表 1），主要研究长期不同施肥管理措施对土壤酸化的影响。七个长期监测试验点跨越东亚热带—寒温带我国主要农业气候带，依次是：湖南祁阳红壤，江西进贤红壤、浙江杭州水稻土、四川重庆紫色土、河南郑州潮土、北京昌平褐潮土和吉林公主岭黑土长期监测试验点，覆盖我国部分主要土壤类型及农耕作制度，其分布情况见（图 3-1）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生草对油橄榄园土壤性质和油橄榄成花生理的影响[J]. 焦润安,焦健,李朝周. 草业学报. 2018(07)
[2]基于灰色关联-结构方程模型的土壤酸化驱动因子研究[J]. 周碧青,邱龙霞,张黎明,张秀,陈成榕,邢世和. 土壤学报. 2018(05)
[3]测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响[J]. 金修宽,马茂亭,赵同科,安志装,姜玲玲. 中国农业科学. 2018(07)
[4]不同原料生物炭对铵态氮的吸附性能研究[J]. 宋婷婷,赖欣,王知文,方明,杨殿林,居学海,李洁,张贵龙. 农业环境科学学报. 2018(03)
[5]黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素[J]. 王慧颖,徐明岗,周宝库,马想,段英华. 中国农业科学. 2018(05)
[6]长期不同施肥处理红壤旱地剖面养分分布差异[J]. 李大明,柳开楼,叶会财,胡志华,余喜初,徐小林,杨旭初,周利军,胡秋萍,胡惠文,黄庆海. 植物营养与肥料学报. 2018(03)
[7]生物质炭对设施大棚土壤性质与果蔬产量影响的整合分析[J]. 肖婧,王传杰,黄敏,孙楠,张文菊,徐明岗. 植物营养与肥料学报. 2018(01)
[8]黑土坡耕地连续施加生物炭的土壤改良和节水增产效应[J]. 魏永霞,张翼鹏,张雨凤,王睿垠,马瑛瑛,张奕. 农业机械学报. 2018(02)
[9]合成氮肥对中国茶园土壤养分供应和活性氮流失的影响[J]. 乔春连,布仁巴音. 土壤学报. 2018(01)
[10]扬州市耕地土壤pH值30年演变及其驱动因子[J]. 毛伟,李文西,高晖,陈欣,姜义,杭天文,龚鑫鑫,陈明,张月平. 植物营养与肥料学报. 2017(04)
博士论文
[1]长期施肥导致农田土壤酸化的机制及缓解策略[D]. 曾沐梵.中国农业大学 2017
[2]花生壳生物炭对中国北方酸化土壤硝化过程的作用机制研究[D]. 宗海英.中国海洋大学 2014
[3]黄土高原冬小麦水氮高效利用及优化耦合研究[D]. 付秋萍.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[4]生物炭对中国北方酸化土壤的改性研究[D]. 徐振华.中国海洋大学 2012
[5]植物材料和水分管理对稻田土壤pH和碳氮矿化的影响[D]. 王赟峰.浙江大学 2012
硕士论文
[1]测墒补灌条件下水氮运筹对冬小麦生长和产量的影响[D]. 李晶晶.河南农业大学 2017
[2]不同土地利用方式下红壤酸化特征及趋势[D]. 姬钢.中国农业科学院 2015
[3]耕作方式对黑土酸度变化的影响[D]. 邓琳璐.吉林农业大学 2013
[4]长期施肥对旱作塿土肥力、小麦产量及养分利用效率的影响[D]. 杨旸.西北农林科技大学 2012
[5]长期施肥下红壤酸化特征及影响因素[D]. 蔡泽江.中国农业科学院 2010
[6]长期施肥对农田土壤重金属的影响[D]. 刘景.西北农林科技大学 2009
本文编号：2918423
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