集约化菜地土壤活性气态氮排放强度及减缓措施研究
发布时间：2021-03-25 08:54
近年来我国蔬菜种植面积逐年增加,集约化蔬菜生产中氮肥投入高,复种指数高及农事操作频繁等特点导致菜地土壤退化、活性气态氮的大量排放和氮素利用率低下等问题。生物质炭通过改善土壤质量和影响土壤氮素转化,实现固碳减排和增产的效果;硝化抑制剂通过有效延缓硝化过程和减少氮素的损失从而提高作物产量和减少环境污染。因此,有必要综合开展施用生物质炭和硝化抑制剂对我国典型集约化菜地土壤质量、蔬菜产量和活性气态氮排放规律及其强度的影响研究,以期为生物质炭和稍化抑制剂的合理施用提供理论依据。本研究分为以下四个部分:（1）在南京农业大学牌楼温室基地进行连续一年共种植五季蔬菜的盆栽试验,分别采用静态暗箱-气相色谱法、静态暗箱一氮氧化物分析法和通气法对红壤、褐土、潮土和黑土 N20、NO和NH3排放及蔬菜产量进行观测,研究背景条件下菜地土壤活性气态氮排放强度及其土壤驱动因子;（2）通过连续一周年的温室盆栽试验对比研究施用小麦秸秆生物质炭（Bw）和猪粪生物质炭（Bm）两种不同类型生物质炭对中国集约化菜地土壤性质、蔬菜产量和活性气态氮排放规律及其强度的影响;（3）通过连续一周年的温室盆栽试验对比研究CP（nitrapy...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?土壤Ｎ２０产生的主要过程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｏｆ?Ｎ２Ｏ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｓｏｉｌｓ?（Ｗｒａｇｅ?等，２００１）??４??
?第二章材料方法???第二章材料方法??２．１盆栽试验??２．１．１中国集约化菜地土壤背景活性气态氮排放强度及土壤驱动因子??如图２－１所示，供试集约化菜地土壤分别采自湖南长沙县金井镇涧山村（２８°３２＇Ｎ，??１１３°２３＇Ｅ），陕西省杨凌区西小寨村（３４°１８＇Ｎ，１０８°２＇Ｅ），山东省寿光市化龙镇小王??庄（３６°５６＇Ｎ，１１８°３８＇Ｅ）和黑龙江省佳木斯市沿江乡（４６°４８＇Ｎ，１３０°１２＇Ｅ），其土壤??类型分别为红壤，褐土，潮土和黑土。供试土壤都有１０年以上的蔬菜种植史，四个??采样点蔬菜轮作方式分别为青椒－苋菜－空心菜－茼蒿，西红柿－黄瓜－菠菜，西红柿－芹??菜－韭菜－白菜和苦瓜－茄子－黄瓜－豆角。分别于２０１５年３月到４月，在四个采样点蔬??菜收获后，于土壤耕作层（０－２０ｃｍ），采用多点采样，混匀装入塑料袋中，运回南京??牌楼实验教学基地。将土壤样品略风干之后，除去植物根系，碎石和其他杂物后，过??５ｍｍ不锈钢筛，再次充分混匀装盆，每盆土壤对应的干重为１５ｋｇ。供试土壤物理和??化学性质见表２．１??黑龙江??图２－１供试土壤采样点??Ｆｉｇ．?２－１?Ｍａｐ?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｓｉｔｅｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??２７??
?集约化菜地土壤活性气态氮排放强度及减缓措施研究???ＰＩ??图２－２秸秆生物质炭（ａ，ｂ和ｃ）和猪粪生物质炭（ｄ，ｅ和ｆ）扫描电镜图??Ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ?（ＳＥＭ）?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｏｃｈａｒｓ?ｄｅｒｉｖｅｄ?ｆｒｏｍ?Ｂｗ?（ａ，?ｂ?ａｎｄ?ｃ）?ａｎｄ?Ｂｍ?（ｄ，?ｅ??ａｎｄ?ｆ）．??注：ａ和ｄ图中放大倍数为５０，ｂ和ｅ图中放大倍数为４００，?ｃ和ｆ图中放大倍数为２０００．??Ｎｏｔｅｓ：?Ｓａｍｅ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ａ?ａｎｄ?ｄ?（ｘ?５０），?ｂ?ａｎｄ?ｅ?（ｘ?４００）?ａｎｄ?ｃ?ａｎｄ?ｆ?（ｘ?２０００）．??２．１．３施用硝化抑制剂对集约化菜地土壤性质、活性气态氮排放及其强度??影响试验??集约化蔬菜生产过程中氮肥投入多，复种指数高和农事操作频繁，从而导致较高??的活性气态氮（Ｎ２０、ＮＯ和ＮＨ３）排放；另外，以土壤酸化和盐渍化为特征的土壤??性质退化现象较为普遍。本研究以四种典型菜地土壤为研究对象，分别设置氮肥（Ｎ），??氮肥＋氯甲基吡啶（Ｎ＋ＣＰ）和氮肥＋双氰胺（Ｎ＋ＤＣＤ）三个处理，动态观测了连续５??季蔬菜生长过程中三种活性气态氮的排放和蔬菜产量。氮肥和磷钾肥用量同２．１．１。另??夕卜，ＣＰ和ＤＣＤ用量分别为尿素用量的０．２４％?（Ｚｈａｎｇ等，２０１５）和２．３％?（Ｘｕ等，??２００１）。两种硝化抑制剂和氮肥充分混合后在一并施入土壤中。??２．１．４盆栽管理??盆栽管理按照叶菜类传统耕作方式进行管理，其中包括耕作、灌溉，防虫、蔬菜??轮作等。试验期间为２０１５年５月到２０１６年５月，期间连续种植了
【参考文献】：
期刊论文
[1]追施生物炭对稻麦轮作中麦季氨挥发和氮肥利用率的影响[J]. 董玉兵,吴震,李博,许欣,熊正琴. 植物营养与肥料学报. 2017(05)
[2]生物炭对紫色土农田土壤NO排放的影响[J]. 李涛,王小国,胡廷旭. 土壤. 2016(05)
[3]菜地氮肥用量与N2O排放的关系及硝化抑制剂效果[J]. 熊舞,夏永秋,周伟,颜晓元. 土壤学报. 2013(04)
[4]施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的变化[J]. 张斌,刘晓雨,潘根兴,郑聚锋,池忠志,李恋卿,张旭辉,郑金伟. 中国农业科学. 2012(23)
[5]双氰胺（DCD）在砖红壤中硝化抑制效果的影响因素研究（英文）[J]. 史云峰,赵牧秋,张丽莉. Agricultural Science & Technology. 2011(10)
[6]不同施氮水平对菜地土壤N2O排放的影响[J]. 邱炜红,刘金山,胡承孝,赵长盛,孙学成,谭启玲. 农业环境科学学报. 2010(11)
[7]生物黑炭及其增汇减排与改良土壤意义[J]. 张阿凤,潘根兴,李恋卿. 农业环境科学学报. 2009(12)
[8]不同氮肥水平对黄瓜产量、土壤硝态氮累积及土壤水溶液硝态氮含量的影响[J]. 蔡万涛,陈阜,张海林,雷杰,文新亚. 华北农学报. 2009(03)
[9]施用硫磺对滇池北岸碱性菜田氨挥发的影响[J]. 张瑞杰,胡正义,林国林,逄玉万,殷小锋,吴永红. 土壤通报. 2009(03)
[10]中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 张福锁,王激清,张卫峰,崔振岭,马文奇,陈新平,江荣风. 土壤学报. 2008(05)
硕士论文
[1]尿素用量及抑制剂施用对植蕉土壤N2O、NO排放和香蕉碳氮分配的影响[D]. 张俊华.海南大学 2012
本文编号：3099420
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?土壤Ｎ２０产生的主要过程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｏｆ?Ｎ２Ｏ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｓｏｉｌｓ?（Ｗｒａｇｅ?等，２００１）??４??
?第二章材料方法???第二章材料方法??２．１盆栽试验??２．１．１中国集约化菜地土壤背景活性气态氮排放强度及土壤驱动因子??如图２－１所示，供试集约化菜地土壤分别采自湖南长沙县金井镇涧山村（２８°３２＇Ｎ，??１１３°２３＇Ｅ），陕西省杨凌区西小寨村（３４°１８＇Ｎ，１０８°２＇Ｅ），山东省寿光市化龙镇小王??庄（３６°５６＇Ｎ，１１８°３８＇Ｅ）和黑龙江省佳木斯市沿江乡（４６°４８＇Ｎ，１３０°１２＇Ｅ），其土壤??类型分别为红壤，褐土，潮土和黑土。供试土壤都有１０年以上的蔬菜种植史，四个??采样点蔬菜轮作方式分别为青椒－苋菜－空心菜－茼蒿，西红柿－黄瓜－菠菜，西红柿－芹??菜－韭菜－白菜和苦瓜－茄子－黄瓜－豆角。分别于２０１５年３月到４月，在四个采样点蔬??菜收获后，于土壤耕作层（０－２０ｃｍ），采用多点采样，混匀装入塑料袋中，运回南京??牌楼实验教学基地。将土壤样品略风干之后，除去植物根系，碎石和其他杂物后，过??５ｍｍ不锈钢筛，再次充分混匀装盆，每盆土壤对应的干重为１５ｋｇ。供试土壤物理和??化学性质见表２．１??黑龙江??图２－１供试土壤采样点??Ｆｉｇ．?２－１?Ｍａｐ?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｓｉｔｅｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??２７??
?集约化菜地土壤活性气态氮排放强度及减缓措施研究???ＰＩ??图２－２秸秆生物质炭（ａ，ｂ和ｃ）和猪粪生物质炭（ｄ，ｅ和ｆ）扫描电镜图??Ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ?（ＳＥＭ）?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｏｃｈａｒｓ?ｄｅｒｉｖｅｄ?ｆｒｏｍ?Ｂｗ?（ａ，?ｂ?ａｎｄ?ｃ）?ａｎｄ?Ｂｍ?（ｄ，?ｅ??ａｎｄ?ｆ）．??注：ａ和ｄ图中放大倍数为５０，ｂ和ｅ图中放大倍数为４００，?ｃ和ｆ图中放大倍数为２０００．??Ｎｏｔｅｓ：?Ｓａｍｅ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ａ?ａｎｄ?ｄ?（ｘ?５０），?ｂ?ａｎｄ?ｅ?（ｘ?４００）?ａｎｄ?ｃ?ａｎｄ?ｆ?（ｘ?２０００）．??２．１．３施用硝化抑制剂对集约化菜地土壤性质、活性气态氮排放及其强度??影响试验??集约化蔬菜生产过程中氮肥投入多，复种指数高和农事操作频繁，从而导致较高??的活性气态氮（Ｎ２０、ＮＯ和ＮＨ３）排放；另外，以土壤酸化和盐渍化为特征的土壤??性质退化现象较为普遍。本研究以四种典型菜地土壤为研究对象，分别设置氮肥（Ｎ），??氮肥＋氯甲基吡啶（Ｎ＋ＣＰ）和氮肥＋双氰胺（Ｎ＋ＤＣＤ）三个处理，动态观测了连续５??季蔬菜生长过程中三种活性气态氮的排放和蔬菜产量。氮肥和磷钾肥用量同２．１．１。另??夕卜，ＣＰ和ＤＣＤ用量分别为尿素用量的０．２４％?（Ｚｈａｎｇ等，２０１５）和２．３％?（Ｘｕ等，??２００１）。两种硝化抑制剂和氮肥充分混合后在一并施入土壤中。??２．１．４盆栽管理??盆栽管理按照叶菜类传统耕作方式进行管理，其中包括耕作、灌溉，防虫、蔬菜??轮作等。试验期间为２０１５年５月到２０１６年５月，期间连续种植了
【参考文献】：
期刊论文
[1]追施生物炭对稻麦轮作中麦季氨挥发和氮肥利用率的影响[J]. 董玉兵,吴震,李博,许欣,熊正琴. 植物营养与肥料学报. 2017(05)
[2]生物炭对紫色土农田土壤NO排放的影响[J]. 李涛,王小国,胡廷旭. 土壤. 2016(05)
[3]菜地氮肥用量与N2O排放的关系及硝化抑制剂效果[J]. 熊舞,夏永秋,周伟,颜晓元. 土壤学报. 2013(04)
[4]施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的变化[J]. 张斌,刘晓雨,潘根兴,郑聚锋,池忠志,李恋卿,张旭辉,郑金伟. 中国农业科学. 2012(23)
[5]双氰胺（DCD）在砖红壤中硝化抑制效果的影响因素研究（英文）[J]. 史云峰,赵牧秋,张丽莉. Agricultural Science & Technology. 2011(10)
[6]不同施氮水平对菜地土壤N2O排放的影响[J]. 邱炜红,刘金山,胡承孝,赵长盛,孙学成,谭启玲. 农业环境科学学报. 2010(11)
[7]生物黑炭及其增汇减排与改良土壤意义[J]. 张阿凤,潘根兴,李恋卿. 农业环境科学学报. 2009(12)
[8]不同氮肥水平对黄瓜产量、土壤硝态氮累积及土壤水溶液硝态氮含量的影响[J]. 蔡万涛,陈阜,张海林,雷杰,文新亚. 华北农学报. 2009(03)
[9]施用硫磺对滇池北岸碱性菜田氨挥发的影响[J]. 张瑞杰,胡正义,林国林,逄玉万,殷小锋,吴永红. 土壤通报. 2009(03)
[10]中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 张福锁,王激清,张卫峰,崔振岭,马文奇,陈新平,江荣风. 土壤学报. 2008(05)
硕士论文
[1]尿素用量及抑制剂施用对植蕉土壤N2O、NO排放和香蕉碳氮分配的影响[D]. 张俊华.海南大学 2012
本文编号：3099420
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