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秸稈和土壤耕作氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

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秸稈和土壤耕作氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)【摘要】:我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)作物秸稈是自然界中數(shù)量極其豐富的資源,我國(guó)每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)7億噸之多,目前秸稈資源的利用中存在利用率和

【摘要】: 我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)作物秸稈是自然界中數(shù)量極其豐富的資源,我國(guó)每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)7億噸之多,目前秸稈資源的利用中存在利用率和利用效率低的問(wèn)題,造成了天然資源的巨大浪費(fèi)與環(huán)境污染。同時(shí),隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高,尤其近年來(lái)氮磷肥的過(guò)量使用,通過(guò)降雨徑流及排水徑流流失的化肥N、P已成為影響水體環(huán)境的一個(gè)重要農(nóng)業(yè)面源污染源,造成水體的嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化。 本實(shí)驗(yàn)分別于2005-2006年在江蘇南通和南京進(jìn)行,采用大田實(shí)驗(yàn)研究了秸稈和土壤耕作對(duì)直播稻田土壤理化性質(zhì)和產(chǎn)量的影響,采用盆栽模擬實(shí)驗(yàn)研究秸稈和土壤耕作稻田土壤和水層氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng),為實(shí)現(xiàn)作物可持續(xù)高產(chǎn)、高效、安全提供科學(xué)依據(jù);為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供理論參考。 主要結(jié)論如下: 1、秸稈和土壤耕作下土壤理化性質(zhì)和產(chǎn)量研究 秸稈還田顯著降低土壤容重、增大土壤總孔隙度、非毛管孔隙度,對(duì)毛管孔隙度的影響相對(duì)較小,連續(xù)兩年秸稈還田土壤容重降低了2.27-4.45%,土壤總孔隙度和非毛管孔隙度分別增加了1.39-6.49%、22.77-54.76%;秸稈還田顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量和速效磷含量,連續(xù)兩年秸稈還田分別提高了11.52-17.47%、2.83-7.21%和12.9-31.60%,同時(shí)促進(jìn)土壤速效鉀含量的增加;秸稈還田對(duì)水稻有效穗數(shù)的增加、結(jié)實(shí)率和千粒重的提高具有促進(jìn)作用,有利于增加產(chǎn)量,但不利于穗粒數(shù)的增加,差異性不顯著。 土壤耕作方式顯著影響土壤物理性質(zhì)的垂直差異性,土壤耕作深度越深,影響越顯著,同時(shí)顯著影響化學(xué)性質(zhì)的垂直分布,免耕使土壤營(yíng)養(yǎng)表層富集,深翻耕促使不同土層之間的平均化,連續(xù)兩年深翻耕、連續(xù)兩年淺翻耕和連續(xù)兩年旋耕處理可以提高有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重,對(duì)產(chǎn)量具有促進(jìn)作用,連續(xù)兩年免耕處理有利于穗粒數(shù)的提高。 第一年深翻耕第二年免耕處理(DN和DNs)顯著增加土壤毛管孔隙度,深翻耕對(duì)容重、總孔隙度和非毛管孔隙度的影響至少保持兩年,同時(shí)削弱了深翻耕對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響,但深翻耕的影響仍較為顯著,對(duì)產(chǎn)量的影響居于連續(xù)兩年免耕和連續(xù)兩年深翻耕之間。 2、秸稈和土壤耕作土壤氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究 秸稈顯著增加土壤全氮含量,同時(shí)增強(qiáng)土壤對(duì)氮素的吸收和固定;有秸稈處理中,土壤耕作方式主要通過(guò)影響秸稈的垂直分布,對(duì)土壤全氮含量動(dòng)態(tài)具有明顯的影響,無(wú)秸稈處理中,土壤耕作方式主要通過(guò)影響基肥的垂直分布對(duì)不同土層的全氮含量產(chǎn)生影響;基肥氮素主要被主要分布層土壤吸收固定,分蘗肥氮素43.08-69.06%被0-7cm土層吸收固定;施用分蘗肥后,0-21cm土壤全氮含量第2天達(dá)到最大值,第7天土壤全氮含量低于施肥前水平。 施用分蘗肥之前,有秸稈處理具有較低的土壤速效磷含量,秸稈顯著增強(qiáng)追肥后土壤對(duì)磷的吸收,秸稈分布在0-7cm土層最為明顯;施用追肥后,有秸稈處理土壤速效磷含量增加量明顯大于無(wú)秸稈處理,但有秸稈處理土壤速效磷含量下降較快,追肥15天以后有秸稈處理又具有較低的土壤速效磷含量;基肥磷主要被主要分布層土壤吸收,土壤耕作方式通過(guò)影響基肥的施用深度,顯著影響速效磷的垂直分布;追肥磷60.56-69.38%被0-7cm土層吸收固定,施用追肥對(duì)0-7cm土層土壤速效磷含量的影響最為顯著;施用追肥后,土壤速效磷含量大部分處理和土層第2天達(dá)到最大值。 3、秸稈和土壤耕作水層氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)及其流失幾率評(píng)價(jià) 施肥后0-7天是N、P流失的關(guān)鍵時(shí)期,秸稈可以顯著降低施肥初期稻田全氮、全磷、氨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量,基肥、分蘗肥和穗肥施用后1-7天,有秸稈各處理水層全氮含量比無(wú)秸稈各處理平均降低37.48%、28.17%和23.39%;施用基肥和分蘗肥后1-7天,有秸稈各處理水層全磷含量比無(wú)秸稈各處理平均降低106.10%和194.50%;施用分蘗肥后7天內(nèi)有秸稈處理免耕、旋耕、淺翻耕和深翻耕稻田水氨態(tài)氮含量分別比無(wú)秸稈處理低8.74%、27.55%、15.10%和19.98%,硝態(tài)氮含量分別降低56.04%、42.59%、44.66%和30.43%。土壤耕作方式對(duì)稻田水層全氮和全磷含量產(chǎn)生較為明顯的影響,基肥后耕作深度對(duì)水層全氮、全磷含量的影響占主導(dǎo)因素,水層全氮、全磷含量與耕作深度呈負(fù)相關(guān);追肥后秸稈的分布對(duì)水層全氮、全磷含量的影響占主導(dǎo)因素,秸稈掩埋的越深對(duì)水層全氮全磷含量的影響越小。施肥后7天內(nèi)水層全氮含量的可用一級(jí)反應(yīng)方程(y=C_0×e~(-kt))進(jìn)行擬合表征,水層全磷含量符合乘冪方程(y=C_0×t~(-k)),擬合結(jié)果均達(dá)到極顯著水平,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出施肥7天N、P流失幾率評(píng)價(jià)模型,氮流失量(kg·ha~(-1))=∑(C0×e~(-kt))×AR×10~(-2) t∈[1,7],磷流失量(kg·ha~(-1))=∑(C0×t~(-k))×AR×10~(-2) t∈[1,7];N、P流失對(duì)環(huán)境的影響系數(shù)分別采用0.17和0.83,對(duì)不同處理進(jìn)行評(píng)價(jià),可以得出從N、P流失對(duì)環(huán)境的影響角度,有秸稈處理N、P流失對(duì)環(huán)境污染的影響比無(wú)秸稈處理減少42.25%(Ns)、41.82%(Rs)、43.12%(Ls)、38.31%(Ds);淺翻耕+秸稈處理對(duì)環(huán)境N、P污染的影響最小,是較為理想的處理組合。 【關(guān)鍵詞】:秸稈 土壤耕作 土壤 田面水
【學(xué)位授予單位】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:S153
【目錄】:
  • 摘要6-8
  • ABSTRACT8-12
  • 第一章 文獻(xiàn)綜述12-28
  • 1 研究背景12-14
  • 1.1 秸稈利用現(xiàn)狀與環(huán)境問(wèn)題12
  • 1.2 農(nóng)田氮素流失與環(huán)境現(xiàn)狀12-13
  • 1.3 農(nóng)田磷流失與環(huán)境現(xiàn)狀13-14
  • 2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-18
  • 2.1 秸稈還田和土壤耕作對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響14-15
  • 2.2 秸稈還田和土壤耕作對(duì)氮磷流失的影響15
  • 2.3 秸稈還田和土壤耕作對(duì)作物生產(chǎn)的影響15-16
  • 2.4 秸稈綜合利用展望16-18
  • 3 研究?jī)?nèi)容與方案18-20
  • 3.1 秸稈還田和土壤耕作對(duì)土壤理化性質(zhì)和產(chǎn)量的影響18-20
  • 3.2 秸稈和土壤耕作土壤氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究20
  • 3.3 秸稈和土壤耕作水層氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究20
  • 4 目的和意義20-28
  • 第二章 秸稈還田和土壤耕作對(duì)土壤理化性質(zhì)和產(chǎn)量的影響28-44
  • 1 材料與方法29-31
  • 1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)29-30
  • 1.2 取樣測(cè)定方法30
  • 1.3 數(shù)據(jù)分析方法30-31
  • 2 結(jié)果與分析31-39
  • 2.1 土壤物理性質(zhì)31-34
  • 2.2 土壤化學(xué)性質(zhì)34-37
  • 2.3 水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素37-39
  • 3 小結(jié)39
  • 4 討論39-44
  • 第三章 秸稈和土壤耕作土壤氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究44-60
  • 1 材料與方法45-46
  • 1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)45
  • 1.2 取樣測(cè)定方法45-46
  • 1.3 數(shù)據(jù)分析方法46
  • 2 結(jié)果與分析46-55
  • 2.1 土壤全氮?jiǎng)討B(tài)46-50
  • 2.2 土壤速效磷動(dòng)態(tài)50-55
  • 3 小結(jié)55-56
  • 4 討論56-60
  • 第四章 秸稈和土壤耕作水層氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)60-73
  • 1 材料與方法61
  • 1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)61
  • 1.2 取樣測(cè)定方法61
  • 1.3 數(shù)據(jù)分析方法61
  • 2 結(jié)果與分析61-69
  • 2.1 全氮含量動(dòng)態(tài)61-63
  • 2.2 氨態(tài)氮含量動(dòng)態(tài)63-64
  • 2.3 硝態(tài)氮含量動(dòng)態(tài)64-65
  • 2.4 全磷含量動(dòng)態(tài)65-66
  • 2.5 施肥后水層氮磷含量動(dòng)態(tài)擬合66-68
  • 2.6 氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)68-69
  • 3 小結(jié)69-70
  • 4 討論70-73
  • 第五章 討論與結(jié)論73-79
  • 1 討論73-75
  • 1.1 水體富營(yíng)養(yǎng)化與氮磷的限制作用73
  • 1.2 氮磷流失的主要途徑73-74
  • 1.3 控制氮磷流失的主要措施74-75
  • 2 主要結(jié)論75-76
  • 2.1 秸稈和土壤耕作對(duì)直播稻田土壤理化性質(zhì)和產(chǎn)量的影響75
  • 2.2 秸稈和土壤耕作土壤氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究75
  • 2.3 秸稈和土壤耕作水層氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)75-76
  • 3 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和不足76-79
  • 3.1 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)76
  • 3.2 不足之處76-79
  • 致謝79


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上海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的自身污染與對(duì)策    龐金華,錢(qián)永清,金遐良,周建平

腐植酸復(fù)合肥對(duì)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和土壤酶活性的影響    彭正萍,門(mén)明新,薛世川,孫旭霞,薛寶民,畢淑芹

促進(jìn)植物生長(zhǎng)菌的研究進(jìn)展    姚拓

土壤解磷菌研究進(jìn)展    馮月紅,姚拓,龍瑞軍

高寒草地不同擾動(dòng)生境纖維素分解菌數(shù)量動(dòng)態(tài)研究    馬麗萍,張德罡,姚拓

秸稈覆蓋對(duì)桑園土壤微生物年變化的影響    劉剛,佟萬(wàn)紅,杜周和

種植苜蓿對(duì)黃綿土表土理化性質(zhì)的影響    張國(guó)盛,黃高寶,張仁陟,黃鵬,晉小軍,李玲玲

農(nóng)田水肥效應(yīng)及其生理機(jī)制研究    高亞軍

分次施氮對(duì)稻田水層及滲漏水氮素影響動(dòng)態(tài)變化研究    金潔

紹興縣東湖農(nóng)埸新三熟制土壤耕作經(jīng)驗(yàn)    

耙秸還田的研究——Ⅱ、耙秸還田機(jī)械化作業(yè)工藝和配套機(jī)具    薛堅(jiān),李鳳超,李增嘉,韓興國(guó),于洪欣,張寧

磁化犁和磁鏵犁    喬西銘

土壤輪耕──江蘇農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)措施    劉世平,陸建飛,莊恒揚(yáng),沈新平

稻麥兩熟條件下不同土壤耕作方式與秸稈還田效用分析    劉世平;聶新濤;張洪程;戴其根;霍中洋;許軻;

耕作力學(xué)研究中的土壤結(jié)構(gòu)表現(xiàn)與評(píng)價(jià)    丁啟朔;丁為民;孟為國(guó);韓英;

東北春玉米耕地合理耕層構(gòu)造研究    王立春;馬虹;鄭金玉;

新型土壤耕作參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)研制    劉玉龍,呂釗欽,趙嶺

不同耕法的土壤理化及農(nóng)藝學(xué)效應(yīng)研究進(jìn)展    羅奧;崔紅秋;楊富江;祁倩倩;魯巍;姜玉美;張玉先;

幾年來(lái)我國(guó)土壤耕作研究的基本情況與動(dòng)態(tài)    江淵,紀(jì)寶華,陳恩風(fēng)

稻麥兩熟制不同耕作方式與秸稈還田周年生產(chǎn)力的綜合評(píng)價(jià)    劉世平;陸建飛;莊恒揚(yáng);張洪程;

稻麥兩熟制不同耕作方式與秸稈還田周年生產(chǎn)力的綜合評(píng)價(jià)    劉世平;張洪程;戴其根;霍中洋;許軻;

棉花圓蔥套種高產(chǎn)栽培技術(shù)    王振華;李春花;

早春頂凌覆膜土壤水分變化規(guī)律初探    劉淑梅;于宏;柳芳;

耕作方式和秸稈還田對(duì)直播稻田土壤碳固定及其產(chǎn)量的影響    段華平;牛永志;李鳳博;卞新民;

根據(jù)薯塊形成規(guī)律提高馬鈴薯生產(chǎn)水平的可能途徑    薛世明;樊民夫;

祁寯藻與《馬首農(nóng)言》及其農(nóng)學(xué)思想    楊常偉;

超高茬麥田套稻研究    蔣植寶;

湖南省雙季稻主產(chǎn)區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)研究進(jìn)展與發(fā)展對(duì)策    肖小平;陳阜;黃鳳球;張海林;羅尊長(zhǎng);孫國(guó)峰;湯文光;張帆;楊光立;

適應(yīng)和改造:中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)中的“天人關(guān)系”略論    曾雄生;

土壤耕作疏松生態(tài)可增產(chǎn)15%以上    申章佑

重視土壤耕作 保證春播質(zhì)量    中化化肥高級(jí)顧問(wèn)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 曹一平

清明:春播質(zhì)量靠整地    中化化肥高級(jí)顧問(wèn) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 曹一平

玉米怎樣精細(xì)整地    北大荒股份八五三分公司技術(shù)部提供,李麗、永明整理

春播質(zhì)量靠整地    中化化肥高級(jí)顧問(wèn)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 曹一平

節(jié)水灌溉滋潤(rùn)綠色品牌    劉春燕 宋錦 記者  馬云霄

科技示范園成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收助推器    楊宏偉王紹國(guó)

防止大棚土壤鹽漬化    

八五四設(shè)立科技基金    盛昕 李志強(qiáng)

大力實(shí)施種植糧食作物土地保護(hù)性耕作    王紹國(guó) 楊宏偉

多熟復(fù)種稻田土壤耕作和秸稈還田的效應(yīng)研究    陳冬林

耕作力學(xué)研究的土壤結(jié)構(gòu)及其評(píng)價(jià)方法    丁啟朔

耕作模式與施氮量對(duì)土壤理化性狀及小麥玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響    江曉東

稻麥輪作生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體(CO_2、CH_4和N_2O)排放研究    鄒建文

中國(guó)耕作制度近50年演變規(guī)律及未來(lái)20年發(fā)展趨勢(shì)研究    李立軍

虛實(shí)并存耕作技術(shù)推廣研究    丁元書(shū)

周年秸稈還田與土壤耕作對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及稻季溫室氣體排放的影響    王子臣

耕作對(duì)干旱區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成與土壤質(zhì)量影響的研究    孟凡德

秸稈和土壤耕作氮磷動(dòng)態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)    牛永志

不同耕作方式下秸稈還田對(duì)直播田生態(tài)環(huán)境的影響    李鳳博

龍眼的VA菌根菌及產(chǎn)量預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型研究    湯曉丹

土壤耕作方式對(duì)夏玉米抗根倒伏能力的研究    賈桂平

龍口市農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與保護(hù)性耕作研究    韓春梅

建筑施工的環(huán)境影響分析及評(píng)價(jià)研究    周舒

不同耕作方式對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及衰老特性的影響    韓秋成