我国蔬菜生产的环境代价、减排潜力与调控途径 ——以辣椒为例
发布时间：2022-01-20 14:53
我国是世界第一大蔬菜生产国,我国蔬菜集约化生产系统是全世界高投入高产出的热点系统,环境问题突出,分析我国蔬菜生产系统的环境代价、减排潜力和调控途径对实现我国蔬菜生产绿色发展尤为重要。本文基于数据整合分析,建立了我国蔬菜生产系统的活性氮排放模型;基于本地化的生命周期评价（LCA）参数和大样本农户调查,定量化了我国辣椒生产的养分资源投入、环境代价与区域间差异;通过区域内不同农户的分组比较定量化了辣椒生产中环境代价的减排潜力;建立了蔬菜生产系统的土壤-作物系统综合管理技术,通过田间试验验证了其增产、减排的综合效应。主要结果如下:1.基于数据整合分析,建立了我国蔬菜生产系统的活性氮排放模型。我国蔬菜生产系统N2O排放和硝酸盐淋洗损失随施氮量增加呈线性增加,平均排放量分别为3.91 kgN2O-Nha-1和79.1 kg N ha-1,设施蔬菜系统的N20排放和硝酸盐淋洗损失显著高于露地蔬菜系统;N20排放因子和硝酸盐淋洗因子分别为0.69%和14.6%,设施与露地蔬菜系统的N20排放因子基本相同,然而设施蔬菜系统淋洗因子显著低于露地蔬菜系统。2.基于本地化的LCA参数和538个样本的农户调查分...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２小麦、玉米和水稻各途径氮损失（ａ，直接Ｎ２０排放；ｂ，硝酸盐淋洗；Ｃ，?ＮＨ３排放）??与氮肥用量的关系（改自：Ｃｕｉ?ｅｔａｌ．２０１４）??
为了更进一步优化管理措施，提高作物产量和降低环境代价。中国农业大学养分资源１才Ｉ队建??立了以“以根层／根际养分调控”为核心的土壤－作物体系综合管理（ＩＳＳＭ，Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?Ｓｏｉｌ－ｃｒｏｐ??Ｓｙｓｔｅｍ?Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）的理论模型（图１－３，Ｃｈｅｎ?ａ／．，?２０１１?）。该模型主要也括以下两方面：一方??面，以作物产量牛理学为基础，从品种、密度和播期等措施上刘作物生产体系进行设计，优化群??体结构和功能以最大限度利用光温资源，提高作物产量；另一方面，基于作物生长发育和养分吸??收规律，进行作物全生育期养分根层调控，满足高产作物体系整个生育时期的养分需求，同时减??少环境代价。我们先前研究结果表明，在粮食作物牛．产系统，通过优化群体设计、优化养分管理??８??
！?——７｜｜??图１－３?土壤－作物体系综合管理理论模型（改自：Ｃｈｅｎｗｄ，?２０１１）??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｎｃｅｐｒｔｕａｌ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｆｏｒ?Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?Ｓｏｉｌ－Ｃｒｏｐ?Ｓｙｓｔｅｍ?Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ??１．３问题提出??十九大报告指出，在农业上要实施乡村振兴战略，必须以绿色发展为引领。随着未来不断增??长的人口对作物需求的增加，“绿色增长型农业”是未来农业发展必然趋势，这要求我国蔬菜生产??系统必须实现增产、资源投入高效、低的环境代价。我国蔬菜生产系统是全世界高投入高产出的??热点系统。随着未来曰益增长的人口对蔬菜需求的增加，我国蔬菜生产系统的环境问题（活性氮??损失、温室气体排放、酸化效应和富营养化效应等）将更加严峻。评价不同作物系统的环境代价??是实现农业可持续发展重要途径。然而目前绝大部分蔬菜系统的研究仍然侧重于各投入管理对产??量的影响，而对环境影响不清楚，因此，需要我们进行定量化我国蔬菜生产系统环境代价的综合??评价。??目前我国蔬菜生产系统的环境代价研究比较缺乏，且评价过程中参数不准确，尤其是农作过??程中各活性氮损失参数不准确，影响了评价蔬菜生产系统环境代价的准确性。因此，急需解决如??何能够准确定量化我国蔬菜系统活性铽素？损火本地化参数，尤其是农田生产系统中ｎ２ｏ排放和硝??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北平原不同生产模式设施蔬菜生命周期环境影响评价[J]. 徐强,胡克林,李季,韩卉,杨合法. 环境科学. 2018(05)
[2]中国农田氮肥投入和生产效率[J]. 武良,张卫峰,陈新平,崔振岭,范明生,陈清,张福锁. 中国土壤与肥料. 2016(04)
[3]不同蔬菜品种生产效益和碳效益评价[J]. 胡亮,文礼章,彭云鹏,易倩,徐练. 农业资源与环境学报. 2016(01)
[4]三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展[J]. 刘保花,陈新平,崔振岭,孟庆锋,赵明. 中国生态农业学报. 2015(05)
[5]我国干制辣椒产业现状及发展对策[J]. 黄任中,黄启中,吕中华,张世才,林清,李怡斐. 中国蔬菜. 2015(02)
[6]设施蔬菜生产系统碳足迹研究——以北京市为例[J]. 宋博,穆月英. 资源科学. 2015(01)
[7]设施番茄生产系统的环境影响生命周期评价[J]. 王效琴,吴庆强,周建斌,陈妍,吴发启. 环境科学学报. 2014(11)
[8]三种设施蔬菜生产方式的生命周期评价[J]. 沈军,高丽红,张真和,王仲,陈青云. 江苏大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]我国生命周期评价（LCA）文献综述及国外最新研究进展[J]. 郑秀君,胡彬. 科技进步与对策. 2013(06)
[10]钢铁生产过程环境影响的全生命周期评价[J]. 王腊芳,张莉沙. 中国人口.资源与环境. 2012(S2)
博士论文
[1]典型设施蔬菜生产系统水肥、农药投入及环境影响的生命周期评价[D]. 郭金花.中国农业大学 2016
[2]华南露地苦瓜生产体系的氮素调控[D]. 张白鸽.中国农业大学 2016
[3]基于总量控制的中国农业氮肥需求及温室气体减排潜力研究[D]. 武良.中国农业大学 2014
[4]中国三大粮食作物农田活性氮损失与氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中国农业大学 2014
[5]设施菜田养分平衡特征与优化调控研究[D]. 郝小雨.中国农业科学院 2012
硕士论文
[1]连作土壤酸化及改良对土壤性状和辣椒生理代谢的影响[D]. 刘来.南京农业大学 2013
[2]专用微生物肥克服土壤连作障碍及机理的研究[D]. 耿士均.苏州大学 2012
[3]不同水氮条件下黄瓜季保护地氮素损失研究[D]. 李银坤.中国农业科学院 2010
[4]不同施氮措施对菜地N2O排放的影响[D]. 刘真贞.华中农业大学 2007
本文编号：3599022
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２小麦、玉米和水稻各途径氮损失（ａ，直接Ｎ２０排放；ｂ，硝酸盐淋洗；Ｃ，?ＮＨ３排放）??与氮肥用量的关系（改自：Ｃｕｉ?ｅｔａｌ．２０１４）??
为了更进一步优化管理措施，提高作物产量和降低环境代价。中国农业大学养分资源１才Ｉ队建??立了以“以根层／根际养分调控”为核心的土壤－作物体系综合管理（ＩＳＳＭ，Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?Ｓｏｉｌ－ｃｒｏｐ??Ｓｙｓｔｅｍ?Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）的理论模型（图１－３，Ｃｈｅｎ?ａ／．，?２０１１?）。该模型主要也括以下两方面：一方??面，以作物产量牛理学为基础，从品种、密度和播期等措施上刘作物生产体系进行设计，优化群??体结构和功能以最大限度利用光温资源，提高作物产量；另一方面，基于作物生长发育和养分吸??收规律，进行作物全生育期养分根层调控，满足高产作物体系整个生育时期的养分需求，同时减??少环境代价。我们先前研究结果表明，在粮食作物牛．产系统，通过优化群体设计、优化养分管理??８??
！?——７｜｜??图１－３?土壤－作物体系综合管理理论模型（改自：Ｃｈｅｎｗｄ，?２０１１）??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｎｃｅｐｒｔｕａｌ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｆｏｒ?Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?Ｓｏｉｌ－Ｃｒｏｐ?Ｓｙｓｔｅｍ?Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ??１．３问题提出??十九大报告指出，在农业上要实施乡村振兴战略，必须以绿色发展为引领。随着未来不断增??长的人口对作物需求的增加，“绿色增长型农业”是未来农业发展必然趋势，这要求我国蔬菜生产??系统必须实现增产、资源投入高效、低的环境代价。我国蔬菜生产系统是全世界高投入高产出的??热点系统。随着未来曰益增长的人口对蔬菜需求的增加，我国蔬菜生产系统的环境问题（活性氮??损失、温室气体排放、酸化效应和富营养化效应等）将更加严峻。评价不同作物系统的环境代价??是实现农业可持续发展重要途径。然而目前绝大部分蔬菜系统的研究仍然侧重于各投入管理对产??量的影响，而对环境影响不清楚，因此，需要我们进行定量化我国蔬菜生产系统环境代价的综合??评价。??目前我国蔬菜生产系统的环境代价研究比较缺乏，且评价过程中参数不准确，尤其是农作过??程中各活性氮损失参数不准确，影响了评价蔬菜生产系统环境代价的准确性。因此，急需解决如??何能够准确定量化我国蔬菜系统活性铽素？损火本地化参数，尤其是农田生产系统中ｎ２ｏ排放和硝??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北平原不同生产模式设施蔬菜生命周期环境影响评价[J]. 徐强,胡克林,李季,韩卉,杨合法. 环境科学. 2018(05)
[2]中国农田氮肥投入和生产效率[J]. 武良,张卫峰,陈新平,崔振岭,范明生,陈清,张福锁. 中国土壤与肥料. 2016(04)
[3]不同蔬菜品种生产效益和碳效益评价[J]. 胡亮,文礼章,彭云鹏,易倩,徐练. 农业资源与环境学报. 2016(01)
[4]三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展[J]. 刘保花,陈新平,崔振岭,孟庆锋,赵明. 中国生态农业学报. 2015(05)
[5]我国干制辣椒产业现状及发展对策[J]. 黄任中,黄启中,吕中华,张世才,林清,李怡斐. 中国蔬菜. 2015(02)
[6]设施蔬菜生产系统碳足迹研究——以北京市为例[J]. 宋博,穆月英. 资源科学. 2015(01)
[7]设施番茄生产系统的环境影响生命周期评价[J]. 王效琴,吴庆强,周建斌,陈妍,吴发启. 环境科学学报. 2014(11)
[8]三种设施蔬菜生产方式的生命周期评价[J]. 沈军,高丽红,张真和,王仲,陈青云. 江苏大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]我国生命周期评价（LCA）文献综述及国外最新研究进展[J]. 郑秀君,胡彬. 科技进步与对策. 2013(06)
[10]钢铁生产过程环境影响的全生命周期评价[J]. 王腊芳,张莉沙. 中国人口.资源与环境. 2012(S2)
博士论文
[1]典型设施蔬菜生产系统水肥、农药投入及环境影响的生命周期评价[D]. 郭金花.中国农业大学 2016
[2]华南露地苦瓜生产体系的氮素调控[D]. 张白鸽.中国农业大学 2016
[3]基于总量控制的中国农业氮肥需求及温室气体减排潜力研究[D]. 武良.中国农业大学 2014
[4]中国三大粮食作物农田活性氮损失与氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中国农业大学 2014
[5]设施菜田养分平衡特征与优化调控研究[D]. 郝小雨.中国农业科学院 2012
硕士论文
[1]连作土壤酸化及改良对土壤性状和辣椒生理代谢的影响[D]. 刘来.南京农业大学 2013
[2]专用微生物肥克服土壤连作障碍及机理的研究[D]. 耿士均.苏州大学 2012
[3]不同水氮条件下黄瓜季保护地氮素损失研究[D]. 李银坤.中国农业科学院 2010
[4]不同施氮措施对菜地N2O排放的影响[D]. 刘真贞.华中农业大学 2007
本文编号：3599022
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