冬小麦/夏玉米轮作体系有机无机肥配施的农学和环境效应研究
发布时间：2021-03-29 13:06
冬小麦/夏玉米,一年两熟制,是我国北方地区的主要作物种植体系之一。大量研究表明有机无机肥配施有利于改善土壤肥力和增加作物产量,但该施肥措施对农田N2O及其它含氮气体排放的研究结论不相一致,并且有机肥与化肥的合理配比也有待进一步研究。本试验以陕西关中平原塿土冬小麦/夏玉米轮作体系为研究对象,以田间试验和DNDC模型模拟相结合的方法,研究有机无机肥配施对小麦和玉米产量、氮肥利用效率、氮平衡和含氮气体排放的综合影响,为该区合理利用养分资源、减少化肥投入、缓解环境压力提供理论参考。试验设置7个处理,分别为不施肥（CK）,氮磷钾养分100%由化肥提供（NPK）,化肥氮的25%、50%、75%和100%由有机肥氮替代（分别记为25%M、50%M、75%M和100%M）,以及在NPK处理的基础上增加小麦和玉米秸秆还田（SNPK）。小麦/玉米轮作体系有机肥替代处理的施氮量均与NPK处理相同,为345 kg N ha-11 yr-1。获得以下主要结果和结论:（1）小麦/玉米三个轮作年的田间试验结果表明有机肥氮替代75%化肥氮较单施化肥优化...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
N2O样品采集装置
cm 和 16 cm，使用前首先用磷酸甘油溶液浸匀（磷酸甘油由 50 ml 磷酸加上 40 m醇混合后定容 1000 ml 配制），在整个采样过程中能使装置内的空气经过两层海绵外界空气保持通畅。将装置置于土壤的 2 cm 深，下层海绵距管底 9 cm 处，上层与管顶部相平。遇到阴雨天气，配备遮雨装置，测定仍可照常进行（图 2-2）。该测定在施肥后立即进行监测，每个小区分别随机放置 3 个氨挥发收集装置在次日 8:00 回收海绵。在取样过程中，首先将下层海绵装入提前准备好的塑封袋密封保存，同时将新的收集海绵放置在下层位置进行另一轮的吸收。上层海绵不每次都更换，而是根据干湿度在 3 至 7 天的时间内进行更换。每一次吸收工作结都要将装置重新摆放，进行下一次挥发氨收集。基本上在施肥的一周时间内进行采样，其后的 2 到 3 周时间内根据捕获的氨挥发量多少进行间隔取样，如间隔 1天取样一次，往后可间隔至 7 天，一直到吸收的挥发氨维持在很低的水平，停止NH3含量测定：取样结束后，把收集的海绵带回实验室，立即装入 500 ml 装积为 300 ml，浓度为 1 mol L-1的氯化钾溶液的塑料瓶内，进行振荡浸提，浸取液后用流动分析仪（德国 Seal，AA3）测定溶液中铵态氮含量。
ABSTRACT2.3.5 DNDC 模型模拟农田施肥条件下含氮气体的排放2.3.5.1 DNDC 模型简介本研究采用 DNDC 模型的最新版本 9.5，包含两大部分六个子模型。第一部分包括土壤气候、作物生长和分解子模型，如土壤气候子模型计算每小时和每日土壤温度和土壤水分通量变化；作物生长子模型预测作物生物量的累计和分配；分解子模型模拟微生物同化、有机碳转化以及二氧化碳的产生，该部分由生态因子驱动。第二部分包括硝化、反硝化和发酵子模型，是根据土壤氧化还原电位和可溶性有机碳等生态因子驱动，用于模拟在生物地球化学过程中甲烷、N2O、一氧化氮和氨的产生、转化及排放，以及二氧化碳在生态系统中的净交换量，同时也可以量化由径流造成的碳、氮损失量。详见模型结构图 2-3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期有机无机肥配施对冬小麦籽粒产量及氨挥发损失的影响[J]. 郑凤霞,董树亭,刘鹏,张吉旺,赵斌. 植物营养与肥料学报. 2017(03)
[2]长期定位有机物料还田对关中平原冬小麦-玉米轮作土壤N2O排放的影响[J]. 郝耀旭,刘继璇,袁梦轩,周应田,杨学云,顾江新. 环境科学. 2017(06)
[3]氮素管理的指标[J]. 巨晓棠,谷保静. 土壤学报. 2017(02)
[4]连续施用控释肥对小麦/玉米农田氮素平衡与利用率的影响[J]. 王文岩,董文旭,陈素英,李嘉珍,陈拓,胡春胜. 农业工程学报. 2016(S2)
[5]有机肥替代部分无机肥对华北农田土壤理化特性、酶活性及作物产量的影响[J]. 邢鹏飞,高圣超,马鸣超,周晓琳,赵同凯,孙军德,沈德龙. 中国土壤与肥料. 2016(03)
[6]不同氮肥缓释化处理对夏玉米田间氨挥发和氮素利用的影响[J]. 周丽平,杨俐苹,白由路,卢艳丽,王磊,倪露. 植物营养与肥料学报. 2016(06)
[7]长期施用有机肥与化肥氮对华北夏玉米N2O和CO2排放的影响[J]. 李燕青,唐继伟,车升国,温延臣,孙文彦,赵秉强. 中国农业科学. 2015(21)
[8]有机无机肥配施对湖南省晚稻生长、产量及土壤生物学特性的影响[J]. 鲁耀雄,崔新卫,范海珊,龙世平,彭福元. 中国土壤与肥料. 2015(05)
[9]有机无机肥配施对稻穗不同部位粒重与结实率的影响[J]. 唐先干,刘光荣,徐昌旭,袁福生,秦文婧,王萍,李祖章,倪康,侯红乾. 植物营养与肥料学报. 2015(05)
[10]从《IPCC 2006国家温室气体排放清单增补:2013湿地》谈湿地温室气体计量进展及问题[J]. 郑聚锋,潘根兴,程琨,张旭辉. 地球科学进展. 2014(10)
博士论文
[1]不同类型有机肥与化肥配施的农学和环境效应研究[D]. 李燕青.中国农业科学院 2016
[2]黄土高原旱作覆膜玉米不同时期施氮效果及气态氮损失[D]. 王少杰.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) 2016
[3]沟垄集雨种植条件下农田土壤水温与产量效应的DNDC模型模拟研究[D]. 韩娟.西北农林科技大学 2013
[4]有机肥与化肥长期配施协调土壤供氮的效应及机理[D]. 梁斌.西北农林科技大学 2012
本文编号：3107599
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
N2O样品采集装置
cm 和 16 cm，使用前首先用磷酸甘油溶液浸匀（磷酸甘油由 50 ml 磷酸加上 40 m醇混合后定容 1000 ml 配制），在整个采样过程中能使装置内的空气经过两层海绵外界空气保持通畅。将装置置于土壤的 2 cm 深，下层海绵距管底 9 cm 处，上层与管顶部相平。遇到阴雨天气，配备遮雨装置，测定仍可照常进行（图 2-2）。该测定在施肥后立即进行监测，每个小区分别随机放置 3 个氨挥发收集装置在次日 8:00 回收海绵。在取样过程中，首先将下层海绵装入提前准备好的塑封袋密封保存，同时将新的收集海绵放置在下层位置进行另一轮的吸收。上层海绵不每次都更换，而是根据干湿度在 3 至 7 天的时间内进行更换。每一次吸收工作结都要将装置重新摆放，进行下一次挥发氨收集。基本上在施肥的一周时间内进行采样，其后的 2 到 3 周时间内根据捕获的氨挥发量多少进行间隔取样，如间隔 1天取样一次，往后可间隔至 7 天，一直到吸收的挥发氨维持在很低的水平，停止NH3含量测定：取样结束后，把收集的海绵带回实验室，立即装入 500 ml 装积为 300 ml，浓度为 1 mol L-1的氯化钾溶液的塑料瓶内，进行振荡浸提，浸取液后用流动分析仪（德国 Seal，AA3）测定溶液中铵态氮含量。
ABSTRACT2.3.5 DNDC 模型模拟农田施肥条件下含氮气体的排放2.3.5.1 DNDC 模型简介本研究采用 DNDC 模型的最新版本 9.5，包含两大部分六个子模型。第一部分包括土壤气候、作物生长和分解子模型，如土壤气候子模型计算每小时和每日土壤温度和土壤水分通量变化；作物生长子模型预测作物生物量的累计和分配；分解子模型模拟微生物同化、有机碳转化以及二氧化碳的产生，该部分由生态因子驱动。第二部分包括硝化、反硝化和发酵子模型，是根据土壤氧化还原电位和可溶性有机碳等生态因子驱动，用于模拟在生物地球化学过程中甲烷、N2O、一氧化氮和氨的产生、转化及排放，以及二氧化碳在生态系统中的净交换量，同时也可以量化由径流造成的碳、氮损失量。详见模型结构图 2-3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期有机无机肥配施对冬小麦籽粒产量及氨挥发损失的影响[J]. 郑凤霞,董树亭,刘鹏,张吉旺,赵斌. 植物营养与肥料学报. 2017(03)
[2]长期定位有机物料还田对关中平原冬小麦-玉米轮作土壤N2O排放的影响[J]. 郝耀旭,刘继璇,袁梦轩,周应田,杨学云,顾江新. 环境科学. 2017(06)
[3]氮素管理的指标[J]. 巨晓棠,谷保静. 土壤学报. 2017(02)
[4]连续施用控释肥对小麦/玉米农田氮素平衡与利用率的影响[J]. 王文岩,董文旭,陈素英,李嘉珍,陈拓,胡春胜. 农业工程学报. 2016(S2)
[5]有机肥替代部分无机肥对华北农田土壤理化特性、酶活性及作物产量的影响[J]. 邢鹏飞,高圣超,马鸣超,周晓琳,赵同凯,孙军德,沈德龙. 中国土壤与肥料. 2016(03)
[6]不同氮肥缓释化处理对夏玉米田间氨挥发和氮素利用的影响[J]. 周丽平,杨俐苹,白由路,卢艳丽,王磊,倪露. 植物营养与肥料学报. 2016(06)
[7]长期施用有机肥与化肥氮对华北夏玉米N2O和CO2排放的影响[J]. 李燕青,唐继伟,车升国,温延臣,孙文彦,赵秉强. 中国农业科学. 2015(21)
[8]有机无机肥配施对湖南省晚稻生长、产量及土壤生物学特性的影响[J]. 鲁耀雄,崔新卫,范海珊,龙世平,彭福元. 中国土壤与肥料. 2015(05)
[9]有机无机肥配施对稻穗不同部位粒重与结实率的影响[J]. 唐先干,刘光荣,徐昌旭,袁福生,秦文婧,王萍,李祖章,倪康,侯红乾. 植物营养与肥料学报. 2015(05)
[10]从《IPCC 2006国家温室气体排放清单增补:2013湿地》谈湿地温室气体计量进展及问题[J]. 郑聚锋,潘根兴,程琨,张旭辉. 地球科学进展. 2014(10)
博士论文
[1]不同类型有机肥与化肥配施的农学和环境效应研究[D]. 李燕青.中国农业科学院 2016
[2]黄土高原旱作覆膜玉米不同时期施氮效果及气态氮损失[D]. 王少杰.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) 2016
[3]沟垄集雨种植条件下农田土壤水温与产量效应的DNDC模型模拟研究[D]. 韩娟.西北农林科技大学 2013
[4]有机肥与化肥长期配施协调土壤供氮的效应及机理[D]. 梁斌.西北农林科技大学 2012
本文编号：3107599
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