菜地N 2 O排放与氮素利用率对生物炭施用的动态响应研究
发布时间：2024-10-26 21:40
近年来我国蔬菜种植面积逐年增加,且具有复种指数高、水肥投入高以及农事操作频繁等特点,长期集约化种植造成了菜地土壤退化、温室气体大量排放以及氮素利用率(NUE)低下等问题。氮肥施用能够增加土壤无机氮的含量,影响作物的产量以及土壤理化性质。同时,长期的氮肥投入是土壤氧化亚氮(N2O)排放以及农业土壤碎态氮淋溶的重要因素;生物炭由于可以影响农田土壤氮素的转化和土壤质量,实现固碳减排,在近些年来被广泛应用于各类农业生态系统减排增产试验。因此,有必要综合研究生物炭对集约化蔬菜生产菜地减排增产和土壤修复效果,实现集约化蔬菜生产的可持续发展。试验研究分为以下三个部分:(1)在南京郊区集约化菜地生态系统进行连续两年半共九季蔬菜的田间原位监测,设置包括三个氮肥水平(0,1241和1654 kgNhm-2 a-1)和三个生物炭水平(0,20和40 thm-2)共九个处理,通过田间试验研究施用不同水平生物炭(Bc)与氮肥(N)对菜地土壤理化性质以及菜地土壤剖面无机氮的空间分布的影响；(2)采用静态暗箱-气相色谱法,对菜地N20排放以及蔬菜产量进行田间周年原位监测,研究菜地N2O排放和氮素利用率对生物炭与氮肥施...
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述
1.1 集约化蔬菜生产现状
1.1.1 菜地氮肥施用现状及其环境影响
1.1.2 集约化蔬菜生产土壤特点
1.2 菜地N2O排放研究进展
1.2.1 土壤N2O产生过程
1.2.2 影响农田N2O排放的主要因素
1.2.3 菜地N2O排放研究进展
1.3 生物炭在农田生态系统中的应用
1.3.1 生物炭对土壤理化性质的影响
1.3.2 生物炭对农田土壤氮素淋溶的影响
1.3.3 生物炭对N2O排放的影响
1.3.4 生物炭对作物产量以及氮素利用率的影响
1.4 退化菜地强还原土壤灭菌法(RSD法)改良研究
1.4.1 RSD法改良退化土壤的原理
1.4.2 RSD法改良退化土壤的研究现状
1.5 研究目的和研究内容
1.6 研究技术路线图 第二章 材料与方法
2.1 试验地点及供试生物炭
2.2 施用生物炭与氮肥对菜地土壤理化性质、N2O排放以及氮素利用率的影响试验
2.2.1 试验设计
2.2.2 田间管理
2.3 施用生物炭对退化菜地RSD法土壤改良试验
2.4 气体样品采集与分析
2.5 土壤样品采集与分析
2.5.1 田间试验土壤动态分析
2.5.2 菜地土壤性质分析
2.6 蔬菜产量、单位产量N2O排放量和氮素利用率
2.6.1 蔬菜产量
2.6.2 蔬菜单位产量N2O排放量
2.6.3 氮素利用率和氮肥偏生产力
2.6.4 综合温室效应
2.7 统计分析 第三章 生物炭与氮肥对菜地土壤理化性质的影响
3.1 材料与方法
3.2 结果与分析
3.2.1 集约化蔬菜生产各处理菜地土壤理化性质
3.2.2 集约化蔬菜生产过程中土壤温度和水分变化
3.2.3 集约化蔬菜生产各处理表层土无机氮动态变化
3.2.4 集约化蔬菜生产各处理土壤剖面无机氮变化
3.3 讨论
3.3.1 施用氮肥对菜地土壤理化性质的影响
3.3.2 施用生物炭对菜地土壤理化性质的影响
3.4 本章小结 第四章 菜地N2O排放对生物炭与氮肥施用的动态响应
4.1 材料与方法
4.2 结果与分析
4.2.1 试验期内菜地N2O的排放动态以及驱动因子
4.2.2 试验期内菜地各处理N2O累积排放量与排放系数
4.3 讨论
4.3.1 菜地N2O排放对氮肥施用的动态响应
4.3.2 菜地N2O排放对生物炭施用的动态响应
4.3.3 生物炭与氮肥对菜地N2O排放的交互作用
4.4 本章小结 第五章 蔬菜产量和氮素利用率对生物炭与氮肥施用的动态响应
5.1 材料与方法
5.2 结果与分析
5.2.1 试验期内各处理蔬菜产量和单位产量N2O排放量
5.2.2 试验期内各处理氮素利用率
5.3 讨论
5.3.1 蔬菜产量和氮素利用率对氮肥施用的动态响应
5.3.2 蔬菜产量和氮素利用率对生物炭施用的动态响应
5.3.3 生物炭与氮肥对蔬菜产量和氮素利用率的交互作用
5.4 本章小结 第六章 施用生物炭对退化菜地强还原灭菌法土壤的改良研究
6.1 材料与方法
6.2 结果与分析
6.2.1 试验期内各处理菜地土壤温室气体排放动态与累积量
6.2.2 试验期内菜地土壤无机氮变化
6.3 讨论
6.3.1 RSD法修复菜地土壤过程中的综合温室效应
6.3.2 应用RSD法对菜地无机氮含量和土壤理化性质的影响
6.3.3 施用生物炭对退化菜地RSD法土壤中无机氮含量和土壤理化性质的影响
6.4 本章小结 第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
7.3 不足之处
7.4 展望 参考文献 致谢 作者简介
本文编号：4008284
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述
1.1 集约化蔬菜生产现状
1.1.1 菜地氮肥施用现状及其环境影响
1.1.2 集约化蔬菜生产土壤特点
1.2 菜地N2O排放研究进展
1.2.1 土壤N2O产生过程
1.2.2 影响农田N2O排放的主要因素
1.2.3 菜地N2O排放研究进展
1.3 生物炭在农田生态系统中的应用
1.3.1 生物炭对土壤理化性质的影响
1.3.2 生物炭对农田土壤氮素淋溶的影响
1.3.3 生物炭对N2O排放的影响
1.3.4 生物炭对作物产量以及氮素利用率的影响
1.4 退化菜地强还原土壤灭菌法(RSD法)改良研究
1.4.1 RSD法改良退化土壤的原理
1.4.2 RSD法改良退化土壤的研究现状
1.5 研究目的和研究内容
1.6 研究技术路线图 第二章 材料与方法
2.1 试验地点及供试生物炭
2.2 施用生物炭与氮肥对菜地土壤理化性质、N2O排放以及氮素利用率的影响试验
2.2.1 试验设计
2.2.2 田间管理
2.3 施用生物炭对退化菜地RSD法土壤改良试验
2.4 气体样品采集与分析
2.5 土壤样品采集与分析
2.5.1 田间试验土壤动态分析
2.5.2 菜地土壤性质分析
2.6 蔬菜产量、单位产量N2O排放量和氮素利用率
2.6.1 蔬菜产量
2.6.2 蔬菜单位产量N2O排放量
2.6.3 氮素利用率和氮肥偏生产力
2.6.4 综合温室效应
2.7 统计分析 第三章 生物炭与氮肥对菜地土壤理化性质的影响
3.1 材料与方法
3.2 结果与分析
3.2.1 集约化蔬菜生产各处理菜地土壤理化性质
3.2.2 集约化蔬菜生产过程中土壤温度和水分变化
3.2.3 集约化蔬菜生产各处理表层土无机氮动态变化
3.2.4 集约化蔬菜生产各处理土壤剖面无机氮变化
3.3 讨论
3.3.1 施用氮肥对菜地土壤理化性质的影响
3.3.2 施用生物炭对菜地土壤理化性质的影响
3.4 本章小结 第四章 菜地N2O排放对生物炭与氮肥施用的动态响应
4.1 材料与方法
4.2 结果与分析
4.2.1 试验期内菜地N2O的排放动态以及驱动因子
4.2.2 试验期内菜地各处理N2O累积排放量与排放系数
4.3 讨论
4.3.1 菜地N2O排放对氮肥施用的动态响应
4.3.2 菜地N2O排放对生物炭施用的动态响应
4.3.3 生物炭与氮肥对菜地N2O排放的交互作用
4.4 本章小结 第五章 蔬菜产量和氮素利用率对生物炭与氮肥施用的动态响应
5.1 材料与方法
5.2 结果与分析
5.2.1 试验期内各处理蔬菜产量和单位产量N2O排放量
5.2.2 试验期内各处理氮素利用率
5.3 讨论
5.3.1 蔬菜产量和氮素利用率对氮肥施用的动态响应
5.3.2 蔬菜产量和氮素利用率对生物炭施用的动态响应
5.3.3 生物炭与氮肥对蔬菜产量和氮素利用率的交互作用
5.4 本章小结 第六章 施用生物炭对退化菜地强还原灭菌法土壤的改良研究
6.1 材料与方法
6.2 结果与分析
6.2.1 试验期内各处理菜地土壤温室气体排放动态与累积量
6.2.2 试验期内菜地土壤无机氮变化
6.3 讨论
6.3.1 RSD法修复菜地土壤过程中的综合温室效应
6.3.2 应用RSD法对菜地无机氮含量和土壤理化性质的影响
6.3.3 施用生物炭对退化菜地RSD法土壤中无机氮含量和土壤理化性质的影响
6.4 本章小结 第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
7.3 不足之处
7.4 展望 参考文献 致谢 作者简介
本文编号：4008284
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