冀中不同种植体系氮素排放特征及影响因素研究
发布时间：2021-06-10 13:35
合理施用氮肥对提高作物产量、改善作物品质起到重要作用。然而,随着我国农业集约化水平越来越高,各种种植体系均存在不同程度氮肥过量施入的现象,未被作物利用的氮素以氨气挥发、氧化亚氮排放、硝态氮淋洗等形式排放,造成了一系列环境污染问题。因此,亟需针对不同种植体系特点,进行氮素优化管理,提高氮素利用效率,降低氮素排放及其环境风险;而了解不同种植体系氮素流动特征,辨析氮素排放的主导因素则是氮素优化管理的重要基础工作。为此,本文以河北省中部（冀中）平原地区冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄等不同种植体系为研究对象,采用实地跟踪调研和养分流动模型等方法,分析不同种植体系氮素排放特征,并明确其主要影响因素,进而提出阻排途径。主要结果如下:（1）冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄四种种植体系单位面积农田氨气挥发量、硝态氮淋洗量、氧化亚氮排放量均存在显著差异,具有一定的时空特征。冬小麦-夏玉米种植体系,单位面积农田氮素总排放量两个种植周期平均为84.7 kg N/hm2,其中氨气挥发量、硝态氮淋洗量、氧化亚氮排放量分别为55.1、26.0、3.7 kg N/hm2,三者差异显著;第二个种植...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２冬小麦－夏玉米种植体系农田氮素排放置（ｎ＝２９６＞??
月－２０１９年?１０月??￥?１４０?－?ａ??｜?１２０?－?ｂ?．．??＾?１００?ｈ?Ｔ??Ｉｂ?Ｔ??４．ｉ?ｂ?丄??？?．?■?：：．?１幽??氮素总排放?氨气挥发?氧化亚氮排放?硝态氮淋洗??农田氮素排放类型??不同小写字母表示不同年度间差异显著（Ｐ＜〇．〇５）（下同）??Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｏｗｅｒｃａｓｅ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ａｍｏｎｇ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ?（Ｐ＜０．０５）??图３冬小麦－夏玉米不同种植周期农田氮素排放量（ｎ＝１４８／１４８）??Ｆｉｇｕｒｅ?３?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｗｉｎｔｅｒ?ｗｈｅａｔ?ａｎｄ?ｓｕｍｍｅｒ?ｍａｉｚｅ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｌａｎｔｉｎｇ?ｃｙｃｌｅｓ??不同季节单位面积农田氮素排放情况如图４所示，两个种植周期单位面积农田氮素总排放量??均表现为秋冬春季＞?夏季（即冬小麦季＞夏玉米季），秋冬春季分别为４２．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和５４．８?ｋｇ??Ｎ／ｈｍ２，夏季分别２６．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和３３．９?ｋｇＮ／ｈｍ２，氨气挥发量和硝态氮淋洗量也表现出相同趋势，??两个种植周期单位面积农田硝态氮淋洗量，在秋冬春季与夏季均差异显著。单位面积农田氨气挥??发量在?２０１７￣２０１８?和?２０１８？２０１９?秋冬春季分别为?３０．０?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２?和?３３．９?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２；?２０１８?和?２０１９?夏??季分别为２１．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和２７．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２。两个种植周期单位面积农田氧化亚氮排放量均表现为夏??季＞秋春冬季（即夏玉米季＞冬小
〇５）（下同）??Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｏｗｅｒｃａｓｅ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ａｍｏｎｇ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ?（Ｐ＜０．０５）??图３冬小麦－夏玉米不同种植周期农田氮素排放量（ｎ＝１４８／１４８）??Ｆｉｇｕｒｅ?３?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｗｉｎｔｅｒ?ｗｈｅａｔ?ａｎｄ?ｓｕｍｍｅｒ?ｍａｉｚｅ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｌａｎｔｉｎｇ?ｃｙｃｌｅｓ??不同季节单位面积农田氮素排放情况如图４所示，两个种植周期单位面积农田氮素总排放量??均表现为秋冬春季＞?夏季（即冬小麦季＞夏玉米季），秋冬春季分别为４２．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和５４．８?ｋｇ??Ｎ／ｈｍ２，夏季分别２６．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和３３．９?ｋｇＮ／ｈｍ２，氨气挥发量和硝态氮淋洗量也表现出相同趋势，??两个种植周期单位面积农田硝态氮淋洗量，在秋冬春季与夏季均差异显著。单位面积农田氨气挥??发量在?２０１７￣２０１８?和?２０１８？２０１９?秋冬春季分别为?３０．０?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２?和?３３．９?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２；?２０１８?和?２０１９?夏??季分别为２１．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和２７．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２。两个种植周期单位面积农田氧化亚氮排放量均表现为夏??季＞秋春冬季（即夏玉米季＞冬小麦季），单位面积农田氧化亚氮量在２０１７？２０１８和２０１８？２０１９秋??冬春季分别为１．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和１．５?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２，?２０１８夏季和２０１９夏季分别为２．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和２．５?ｋｇ??Ｎ／ｈｍ２。??８〇?Ｈ?２０１７－２０１８秋冬春季?韶２０１８－２０
【参考文献】：
期刊论文
[1]农田土壤N2O排放的关键过程及影响因素[J]. 曹文超,宋贺,王娅静,覃伟,郭景恒,陈清,王敬国. 植物营养与肥料学报. 2019(10)
[2]我国耕地保护面临的困境及对策研究[J]. 王飞宇. 乡村科技. 2019(28)
[3]我国稻田氮磷流失现状及影响因素研究进展[J]. 张子璐,刘峰,侯庭钰. 应用生态学报. 2019(10)
[4]Yield gap and production constraints of mango （Mangifera indica） cropping systems in Tianyang County, China[J]. ZHANG Dong,WANG Chong,LI Xiao-lin. Journal of Integrative Agriculture. 2019(08)
[5]农田减氮调控施肥对华北潮土区小麦-玉米轮作体系氮素损失的影响[J]. 张英鹏,李洪杰,刘兆辉,孙明,孙翠平,井永苹,罗加法,李彦. 应用生态学报. 2019(04)
[6]农田氨排放影响因素研究进展[J]. 卢丽丽,吴根义. 中国农业大学学报. 2019(01)
[7]华北平原农田生态系统氮素过程及其环境效应研究[J]. 胡春胜,张玉铭,秦树平,王玉英,李晓欣,董文旭. 中国生态农业学报. 2018(10)
[8]氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用及土壤氮素供应的影响[J]. 侯云鹏,杨建,尹彩侠,秦裕波,李前,于雷,孔丽丽,刘志权. 玉米科学. 2019(02)
[9]栾城城郊型农牧系统养分流动与环境排放时空特征[J]. 马怡斐,柏兆海,马林,聂永强,江荣风. 中国农业科学. 2018(03)
[10]旱地土壤硝态氮的产生、淋洗迁移及调控措施[J]. 王大鹏,郑亮,吴小平,罗雪华,王文斌,张永发,薛欣欣. 中国生态农业学报. 2017(12)
博士论文
[1]基于农学效应和环境效益的华北平原主要粮食作物合理施氮量确定方法研究[D]. 张亦涛.中国农业科学院 2018
[2]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
[3]冬小麦—夏玉米两熟施氮效应及简化施氮技术研究[D]. 司贤宗.河南农业大学 2013
[4]基于统计模型的中国南方稻区适宜施氮量及氮素损失估算[D]. 陈婧.南京农业大学 2011
[5]华北平原典型农田生态系统氮磷平衡动态模拟研究[D]. 王迎春.中国农业科学院 2009
[6]上海郊区不同作物及轮作农田氮磷流失风险研究[D]. 许仙菊.中国农业科学院 2007
[7]区域农业生产环境影响的价值评估方法及应用[D]. 刘光栋.中国农业大学 2004
[8]华北平原集约化农作区不同种植体系施用氮肥对环境的影响[D]. 寇长林.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]冬小麦高产优质氮肥运筹模式的氮素损失研究[D]. 吕敏娟.河北农业大学 2019
[2]氮肥用量及管理模式对冬小麦—夏玉米体系碳氮足迹的影响[D]. 翁玲云.河北农业大学 2019
[3]冀中桃树优质高产养分综合管理技术研究[D]. 周媛媛.河北农业大学 2019
[4]典型种植模式下农田氮素排放特征研究[D]. 辛思颖.河北农业大学 2018
[5]根区滴灌对山地苹果树氮肥利用率的影响[D]. 王卓.西北农林科技大学 2017
[6]冬小麦/夏玉米轮作系统不同氮肥管理方式的生物效应及N2O排放特征研究[D]. 刘亚男.河北农业大学 2015
[7]河北平原小麦—玉米两熟农田氮素平衡的系统分析[D]. 梁鸣媛.河北农业大学 2015
[8]鲁中山区桃园施肥现状及施肥模式优化研究[D]. 高梅.山东农业大学 2010
[9]太湖地区稻麦轮作下农田的氨挥发损失与大气氮湿沉降的研究[D]. 苏成国.南京农业大学 2004
本文编号：3222472
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２冬小麦－夏玉米种植体系农田氮素排放置（ｎ＝２９６＞??
月－２０１９年?１０月??￥?１４０?－?ａ??｜?１２０?－?ｂ?．．??＾?１００?ｈ?Ｔ??Ｉｂ?Ｔ??４．ｉ?ｂ?丄??？?．?■?：：．?１幽??氮素总排放?氨气挥发?氧化亚氮排放?硝态氮淋洗??农田氮素排放类型??不同小写字母表示不同年度间差异显著（Ｐ＜〇．〇５）（下同）??Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｏｗｅｒｃａｓｅ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ａｍｏｎｇ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ?（Ｐ＜０．０５）??图３冬小麦－夏玉米不同种植周期农田氮素排放量（ｎ＝１４８／１４８）??Ｆｉｇｕｒｅ?３?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｗｉｎｔｅｒ?ｗｈｅａｔ?ａｎｄ?ｓｕｍｍｅｒ?ｍａｉｚｅ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｌａｎｔｉｎｇ?ｃｙｃｌｅｓ??不同季节单位面积农田氮素排放情况如图４所示，两个种植周期单位面积农田氮素总排放量??均表现为秋冬春季＞?夏季（即冬小麦季＞夏玉米季），秋冬春季分别为４２．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和５４．８?ｋｇ??Ｎ／ｈｍ２，夏季分别２６．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和３３．９?ｋｇＮ／ｈｍ２，氨气挥发量和硝态氮淋洗量也表现出相同趋势，??两个种植周期单位面积农田硝态氮淋洗量，在秋冬春季与夏季均差异显著。单位面积农田氨气挥??发量在?２０１７￣２０１８?和?２０１８？２０１９?秋冬春季分别为?３０．０?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２?和?３３．９?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２；?２０１８?和?２０１９?夏??季分别为２１．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和２７．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２。两个种植周期单位面积农田氧化亚氮排放量均表现为夏??季＞秋春冬季（即夏玉米季＞冬小
〇５）（下同）??Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｏｗｅｒｃａｓｅ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ａｍｏｎｇ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ?（Ｐ＜０．０５）??图３冬小麦－夏玉米不同种植周期农田氮素排放量（ｎ＝１４８／１４８）??Ｆｉｇｕｒｅ?３?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｗｉｎｔｅｒ?ｗｈｅａｔ?ａｎｄ?ｓｕｍｍｅｒ?ｍａｉｚｅ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｌａｎｔｉｎｇ?ｃｙｃｌｅｓ??不同季节单位面积农田氮素排放情况如图４所示，两个种植周期单位面积农田氮素总排放量??均表现为秋冬春季＞?夏季（即冬小麦季＞夏玉米季），秋冬春季分别为４２．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和５４．８?ｋｇ??Ｎ／ｈｍ２，夏季分别２６．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和３３．９?ｋｇＮ／ｈｍ２，氨气挥发量和硝态氮淋洗量也表现出相同趋势，??两个种植周期单位面积农田硝态氮淋洗量，在秋冬春季与夏季均差异显著。单位面积农田氨气挥??发量在?２０１７￣２０１８?和?２０１８？２０１９?秋冬春季分别为?３０．０?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２?和?３３．９?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２；?２０１８?和?２０１９?夏??季分别为２１．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和２７．１?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２。两个种植周期单位面积农田氧化亚氮排放量均表现为夏??季＞秋春冬季（即夏玉米季＞冬小麦季），单位面积农田氧化亚氮量在２０１７？２０１８和２０１８？２０１９秋??冬春季分别为１．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和１．５?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２，?２０１８夏季和２０１９夏季分别为２．２?ｋｇ?Ｎ／ｈｍ２和２．５?ｋｇ??Ｎ／ｈｍ２。??８〇?Ｈ?２０１７－２０１８秋冬春季?韶２０１８－２０
【参考文献】：
期刊论文
[1]农田土壤N2O排放的关键过程及影响因素[J]. 曹文超,宋贺,王娅静,覃伟,郭景恒,陈清,王敬国. 植物营养与肥料学报. 2019(10)
[2]我国耕地保护面临的困境及对策研究[J]. 王飞宇. 乡村科技. 2019(28)
[3]我国稻田氮磷流失现状及影响因素研究进展[J]. 张子璐,刘峰,侯庭钰. 应用生态学报. 2019(10)
[4]Yield gap and production constraints of mango （Mangifera indica） cropping systems in Tianyang County, China[J]. ZHANG Dong,WANG Chong,LI Xiao-lin. Journal of Integrative Agriculture. 2019(08)
[5]农田减氮调控施肥对华北潮土区小麦-玉米轮作体系氮素损失的影响[J]. 张英鹏,李洪杰,刘兆辉,孙明,孙翠平,井永苹,罗加法,李彦. 应用生态学报. 2019(04)
[6]农田氨排放影响因素研究进展[J]. 卢丽丽,吴根义. 中国农业大学学报. 2019(01)
[7]华北平原农田生态系统氮素过程及其环境效应研究[J]. 胡春胜,张玉铭,秦树平,王玉英,李晓欣,董文旭. 中国生态农业学报. 2018(10)
[8]氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用及土壤氮素供应的影响[J]. 侯云鹏,杨建,尹彩侠,秦裕波,李前,于雷,孔丽丽,刘志权. 玉米科学. 2019(02)
[9]栾城城郊型农牧系统养分流动与环境排放时空特征[J]. 马怡斐,柏兆海,马林,聂永强,江荣风. 中国农业科学. 2018(03)
[10]旱地土壤硝态氮的产生、淋洗迁移及调控措施[J]. 王大鹏,郑亮,吴小平,罗雪华,王文斌,张永发,薛欣欣. 中国生态农业学报. 2017(12)
博士论文
[1]基于农学效应和环境效益的华北平原主要粮食作物合理施氮量确定方法研究[D]. 张亦涛.中国农业科学院 2018
[2]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
[3]冬小麦—夏玉米两熟施氮效应及简化施氮技术研究[D]. 司贤宗.河南农业大学 2013
[4]基于统计模型的中国南方稻区适宜施氮量及氮素损失估算[D]. 陈婧.南京农业大学 2011
[5]华北平原典型农田生态系统氮磷平衡动态模拟研究[D]. 王迎春.中国农业科学院 2009
[6]上海郊区不同作物及轮作农田氮磷流失风险研究[D]. 许仙菊.中国农业科学院 2007
[7]区域农业生产环境影响的价值评估方法及应用[D]. 刘光栋.中国农业大学 2004
[8]华北平原集约化农作区不同种植体系施用氮肥对环境的影响[D]. 寇长林.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]冬小麦高产优质氮肥运筹模式的氮素损失研究[D]. 吕敏娟.河北农业大学 2019
[2]氮肥用量及管理模式对冬小麦—夏玉米体系碳氮足迹的影响[D]. 翁玲云.河北农业大学 2019
[3]冀中桃树优质高产养分综合管理技术研究[D]. 周媛媛.河北农业大学 2019
[4]典型种植模式下农田氮素排放特征研究[D]. 辛思颖.河北农业大学 2018
[5]根区滴灌对山地苹果树氮肥利用率的影响[D]. 王卓.西北农林科技大学 2017
[6]冬小麦/夏玉米轮作系统不同氮肥管理方式的生物效应及N2O排放特征研究[D]. 刘亚男.河北农业大学 2015
[7]河北平原小麦—玉米两熟农田氮素平衡的系统分析[D]. 梁鸣媛.河北农业大学 2015
[8]鲁中山区桃园施肥现状及施肥模式优化研究[D]. 高梅.山东农业大学 2010
[9]太湖地区稻麦轮作下农田的氨挥发损失与大气氮湿沉降的研究[D]. 苏成国.南京农业大学 2004
本文编号：3222472
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