一、不同氮肥施用后土壤各氮库的动态研究(论文文献综述)
李俊杰,邹洪琴,许发辉,张水清,岳克,徐明岗,段英华[1](2021)在《土壤微生物量氮对小麦各生育期氮素形态的调控》文中研究指明【目的】土壤中氮素的有效性很大程度上影响着作物对氮的吸收。明确各形态氮素对作物吸氮量的贡献,研究调控土壤氮素形态的因素,为培育氮素高效和作物高产的土壤提供理论依据。【方法】试验基于河南新乡的"国家潮土土壤肥力与肥料效益监测基地"长期定位试验,以不施肥(CK)、施NPK化肥(NPK)和1.5倍NPK化肥并配施有机肥(1.5MNPK) 3个处理的土壤作为低肥力(F1)、中肥力(F2)和高肥力(F3)土壤进行小麦盆栽试验。3个肥力土壤处理施肥方法相同,盆钵埋于土壤内,盆钵顶部露出地面5 cm。分别在小麦拔节期、孕穗期和成熟期采集土壤和植株样品,测定小麦产量、各生育期吸氮量,分析土壤有机氮、矿质氮(铵态氮和硝态氮)、固持氮库(微生物量氮和固定态铵)含量差异,并通过结构方程模型(SEM)建立各形态氮素与小麦吸氮量的相关关系。【结果】3个肥力水平土壤矿质氮含量在小麦生长期内总体呈下降趋势,收获期土壤矿质氮含量在F1、F2、F3中分别比播种前显着下降了2.9、1.8和6.8 mg/kg。从拔节期到收获期,土壤微生物量氮在F1先增加后降低,在F3中持续增加,在F2中先降低后增加。土壤固定态铵含量在拔节期前和孕穗期后均无显着变化,但从拔节期到孕穗期,3个肥力土壤中固定态铵含量均显着提高。而固持氮库在不同肥力土壤间差异明显,其从播种前到拔节期在F1中增加了10.6 mg/kg,而在F2和F3中分别降低了14.3和32.2 mg/kg;从拔节期到孕穗期都显着增加;从孕穗期到收获期在F1中降低了2.4 mg/kg,而在F2和F3中分别增加8.2和8.7 mg/kg。小麦的产量和吸氮量均在F3中最高,F1中最低;氮素表观平衡在F1中最高,F3中最低。SEM分析结果表明,固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过固持氮库和矿质氮库之间的变化而间接调控小麦吸氮量。【结论】包含微生物量氮和固定态铵的固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过影响固持氮库和矿质氮库间接调控小麦吸氮量。由于固定态铵在拔节前和孕穗期后含量较为稳定,在高肥力土壤上微生物量氮随着小麦生育期的推进显着增加,可促进小麦的生长和氮素吸收,减少肥料氮的残留量,较高的微生物量氮又可作为氮库来固存易损失的矿质氮和肥料氮。
田磊[2](2021)在《秸秆还田与优化施氮对土壤碳氮转化及春玉米产量的影响》文中提出
黄少辉[3](2021)在《小麦-玉米轮作体系生态集约化管理下碳氮循环特征研究》文中提出华北小麦-玉米轮作高度集约化种植体系氮肥用量高,肥料利用率低,环境污染风险高等现状限制了其可持续发展,急需优化氮素管理,发展生态集约化管理。生态集约化管理是在集约化农区通过采用优化的养分管理和其他管理措施,实现产量持续增长同时减少环境风险的综合管理模式。本研究建立了以养分专家系统为基础,结合选用新品种、优化种植密度等农艺措施的生态集约化(EI,Ecological Intensification)管理模式,通过十一年定位试验,与农民习惯(FP,Farmers’Practices)对比,研究了EI处理下的作物产量、氮素吸收与利用,土壤碳氮固存,土壤氮素供应,以及碳氮环境效应,并利用DNDC模型模拟产量和活性氮损失,提出了小麦-玉米轮作体系优化管理方案。论文取得如下进展:1.EI处理减少氮肥用量的同时能够维持小麦和玉米产量,提高氮肥利用率。与FP处理相比,EI处理在保证小麦和玉米产量的同时,氮肥用量减少22.4%,氮素表观回收率和累积回收率分别提高9.7和8.3个百分点,氮素农学效率和偏生产力分别提高32.3%和30.1%,氮素当季利用率和残留利用率分别提高6.6和2.7个百分点,表观损失率降低9.3个百分点,年损失量降低87 kg/ha。2.EI处理显着提高小麦-玉米体系土壤固碳速率和固碳效率。2018年玉米收获后所有处理0-20 cm土壤有机质含量均比2009年显着提高,2018年EI处理碳库储量显着高于FP,且EI处理固碳速率和固碳效率(分别为1.04 t/ha/year和18.6%)显着高于FP处理(分别为0.68 t/ha/year和0.4%)。EI处理和FP处理0-20 cm土壤碳库储量差异不显着,土壤氮素矿化潜力随培养温度升高而升高,两处理间差异也不显着。3.EI处理优化了小麦和玉米种植体系的氮素供应,降低环境风险。综合分析不同来源氮素,建立总氮供应量指标,并通过量化总氮供应量、相对产量、氮输入与输出关系,确定小麦和玉米适宜的总氮供应量分别为330-482 kg/ha和291-361 kg/ha,在此范围内,可保障作物高产、高氮素利用率和低环境氮素损失。EI处理总氮供应量趋近适宜水平,而FP处理总氮供应量较EI处理高21.7%-30.2%,环境风险较高。4.EI处理降低小麦、玉米生产碳氮足迹。与FP处理相比,EI处理小麦和玉米土壤氧化亚氮(N2O)排放分别降低1.5%和13.4%,氨挥发损失分别降低14.9%和19.3%,氮足迹分别降低20.5%和27.2%,碳足迹分别降低9.7%和22.1%,年净收益增加14.5%,是一种协调环境和经济效益的可持续管理模式。5.应用DNDC模型模拟小麦、玉米产量、氮素吸收和氮素环境排放,并提出了优化管理方案。DNDC模型在模拟小麦-玉米体系作物产量、氮素吸收、N2O排放和氨挥发损失方面表现良好。敏感性分析结果表明,产量和活性氮损失对播种日期和施氮量最敏感,在氮肥用量为180 kg/ha时玉米和小麦均获得较高产量,继续增加施氮量产量不再增加。在本试验基础上将小麦播期调为10月10日左右,耕作深度调至5 cm,可继续增加作物产量2.9%,降低活性氮损失10.5%。综上所述,生态集约化管理通过合理优化养分管理和其他管理措施,在保障作物产量同时,减少了氮肥施用量,提高了氮素利用率,增加了土壤碳氮固存,降低了碳氮环境损失,增加了净收益,是一种协调农学、经济和环境效应的可持续管理模式。
强敏敏[4](2021)在《生物炭与氮肥配施对黄土丘陵沟壑区沟道整治土地生产力提升机制》文中指出黄土高原是我国水土流失最严重的地区,也是黄河流域生态保护和高质量发展战略实施的重点区域。水土流失引起的生态环境恶化及其对农村生产生活的制约,加剧了区域粮食危机和生态安全隐患。黄土丘陵沟壑区自2010年实施沟道土地整治工程以来,整治土地约50万亩,对于保障粮食安全、保护生态环境,促进区域经济发展具有重大意义。但黄土高原已整治的新增地土壤肥力低,结构性差,生态系统脆弱等问题凸显,严重制约着既定工程目标的实现。为此,本研究以土地资源高质量发展为目标,采用野外采样与大田试验相结合的方法,在研究沟道土地整治典型工程土壤自然演变规律的基础上,以沟道整治新增地为研究对象,探索了生物炭对土壤结构的影响,明晰了生物炭在不同氮肥水平下对土壤质量及作物产量的作用,揭示生物炭与氮肥配施对新增地生产力的提升机制。取得的主要结论如下:(1)典型土地整治工程土壤质量演变规律。以延安辗庄流域梯田为研究对象,采用空间代时间的方法,探究了近30 a土壤质量的演变规律及地力恢复情况。结果表明:氮是黄土高原梯田土壤有机碳汇的主要限制因子,梯田建设3~10年土壤有机碳和全氮密度分别增加了47%和75%,平均累积速率分别为317.7 kg/(ha?a)和37.4 kg/(ha?a),有机碳和全氮密度10年后超过了坡耕地的水平,利用30年后显着提高了74.0%和107%,梯田整治工程在3-10年能恢复到整治前的肥力水平。碳和氮在梯田整治工程中生产力的恢复作用为沟道新增土地整治工程生产力提升提供了技术依据,也为生物炭在土地整治工程中的应用提供了理论基础。(2)生物炭对土壤物理结构的影响。通过探讨苹果枝条的生物炭对新增地土壤容重、团聚体特性的微观变化影响,揭示生物炭与氮肥混合施加对新增地土壤物理结构的作用机制。结果表明:生物炭的施加量与土壤容重呈负相关,高肥高炭处理的土壤容重较对照显着降低了15.42%。传统施肥水平下,生物炭用量40 t/ha>0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量较对照提高了42.18%。施加生物炭还降低了土壤团聚体破坏率,显着提高了土壤有机碳含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)。当化肥施加量减少时,根据团聚体稳定性的评价指标,选择40 t/ha的生物炭用量,对土壤团聚体稳定性提升效果最佳。(3)生物炭对新增地土壤碳库质量的影响。通过研究生物炭与氮肥配施对新增地土壤有机碳、微生物量碳、碳组分及碳库管理指数的影响,探究生物炭与氮肥配施对新增地土壤碳库质量和土壤碳循环的作用。结果表明:土壤中活性有机碳随着生物炭用量的增加而增加,但碳库活度和活度指数则呈现出减小的趋势。化肥减量水平下,生物炭用量40 t/ha土壤碳库管理指数较对照提高了80.47%。生物炭与氮肥配施显着提高了土壤有机碳、微生物量碳含量,高炭处理的增幅最大分别为169%和181%,说明添加生物炭能够提高新增地土壤碳容量,有利于新增地土壤碳固持。(4)生物炭对新增地土壤肥力及作物产量的提升机制。通过田间定位试验结果表明:生物炭与氮肥配施后土壤有机质含量提高了1.21~3.64倍,全氮提高了18.31%~45.34%,氨态氮和硝态氮的最大增幅分别为1.23倍和5.69倍,全磷和速效磷分别提高了11.6%~40.11%和11.16%~151.09%,说明施加生物炭与氮肥显着提高了土壤肥力;试验还表明:生物炭还显着提高了β-葡萄糖苷酶和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,土壤中细菌和放线菌数量分别较对照提高了5.3~8.5倍和2.78~4.68倍,说明配施提升了土壤的微生物活性和动力。综合试验结果,生物炭用量40 t/ha,配施280 kg/ha氮肥和140 kg/ha过磷酸钙,玉米平均产量最高为13595.98 kg/ha,较对照增产34.24%。说明土壤肥力和土壤微生物活性增加,为土壤生产力提升提供了适宜的环境和动力源。综合上述,生物炭是新增地生产力提升的动力源。生物炭与氮肥配施能够降低土壤容重,增加孔隙度,提升土壤团聚体结构及稳定性,增加土壤养分,增强酶活性,增加有益微生物数量,促进土壤微生物活动。生物炭的特殊结构及其对土壤的改良作用能够为微生物活动和繁衍创造良好的环境,氮作为催化因子促使生物炭在土壤中持续发挥效应,而土壤酶活性与微生物数量的提高又能促进生物炭在土壤中的分解作用,还是作物吸收C、N、P、K的基础,能进一步促进新增地土壤团粒结构的形成、提升肥力并提高作物吸收养分的能力,从而提升土地生产力。上述生物炭的作用机制丰富了世界上水土流失最严重地区的黄土高原新增地土壤碳库循环及生产力提升理论。(5)生物炭与氮肥配施的最优配施比及高效利用模式。以新增地生产力快速提升及资源高效利用为理论基础,选取能反映土壤肥力的物理、化学及生物学特性指标作为评价指标,采用因子分析法和聚类分析法评价土壤质量,提取出3个公因子,其累计贡献率达到85.73%,说明评价方法是可靠的。采用此方法研究结果表明:低肥高炭处理土壤质量综合得分最高,其土壤肥力也代表了最高等级。通过综合评价生物炭与氮肥配施各处理的土壤质量,考虑经济效益,提出沟道整治新增地高产型和经济型土地利用模式。生物炭施用当年土壤肥力即可恢复甚至超出整治前水平,建议采用经济型(即生物炭用量30 t/ha,配施280 kg/ha氮肥和140 kg/ha过磷酸钙)高效利用模式。
安丽荣[5](2021)在《三种抑制剂对长期施氮和不施氮土壤硝化作用的影响》文中提出植物生长代谢过程中氮素作为必需营养元素,对农作物的产量及品质具有十分重要的作用,但土壤中氮素除被作物吸收利用外,还会因挥发、淋溶、反硝化等过程而流失,导致氮肥利用率很低。土壤硝化作用作为影响作物种植和农业面源污染的重要氮素代谢过程,肥料配施硝化抑制剂可以有效抑制土壤硝化作用,从而提高氮肥利用率。常规抑制剂主要是通过抑制氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的活性达到抑制效果,本研究采用了具有抑制氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)和完全氨氧化细菌(complete ammonia-oxidizing bacteria,comammox)纯菌活性的一氧化氮清除剂(Carboxy-PTIO,PTIO)和氯酸钠(NaClO3)开展土壤诱导实验。通过恒温孵育试验,利用15N稳定性同位素示踪技术,以纯氮用量4%的双氰胺(Dicyandiamide,DCD)作为对照组,研究相同用量下PTIO和NaClO3的硝化作用抑制效果及其对肥料氮转化的影响,以期为发展氮肥高效利用新技术提供新的靶标,也为进一步深入研究三大类土壤氨氧化微生物的生态位提供重要的参考。主要的研究结果如下:(1)尿素在施入长期不施用氮肥(N0P2K2)和长期施用氮肥(N2P2K2)两种土壤后28天内全部转化为硝态氮(NO3--N),且配施DCD和NaClO3均能延缓两种土壤中铵态氮(NH4+-N)向硝态氮的转化,其抑制效果表现为DCD>NaClO3。配施PTIO仅在N2P2K2土壤的培养前7天抑制了土壤中NH4+-N的转化。(2)在培养第7天,N2P2K2土壤所有施氮处理中来源于尿素的矿质态氮百分数(Mineral-15N Ndff%)达到最高值,为90.88%~103.07%。与单施尿素处理相比,DCD显着抑制了N0P2K2和N2P2K2土壤中肥料氮向NO3--N的转化,降低了来源于尿素的硝态氮百分数(NO3--15N Ndff%)11.53和47.79个百分点;NaClO3仅显着抑制了N2P2K2土壤中肥料氮向NO3--N的转化,其NO3--15N Ndff%降低了17.31个百分点;在两种土壤中PTIO对肥料氮向NO3--N的转化均无显着影响。(3)与单施尿素处理相比,配施DCD处理在N0P2K2和N2P2K2两种土壤中均能显着降低培养28内N2O排放总量,降幅分别为78.9%和95.4%。配施NaClO3和PTIO处理在两种土壤中对土壤N2O排放影响不同,在N0P2K2土壤中,NaClO3降低了土壤N2O排放总量,降幅为7.7%,PTIO显着促进了N2O排放,增幅为59.5%;在N2P2K2土壤中,PTIO降低了N2O累积排放量,降幅为3.2%,NaClO3显着促进了N2O排放,增幅为46.4%。PTIO、DCD和NaClO3在两种土壤中培养的第7天均显着抑制了来源于尿素的N2O排放(15N2O Ndff%)。(4)与单施尿素处理相比,DCD和NaClO3在两种土壤中均会抑制土壤潜在氨氧化速率,但抑制时间不同。在N0P2K2土壤中,DCD在培养第5~14天抑制土壤潜在氨氧化速率,NaClO3在培养第7~21天抑制土壤潜在氨氧化速率;在N2P2K2土壤中,DCD在培养第3~14天抑制土壤潜在氨氧化速率,NaClO3在培养第3、7、14天抑制土壤潜在氨氧化速率。PTIO仅在N0P2K2土壤中培养的第3天和第7天抑制土壤潜在氨氧化速率。(5)DCD和NaClO3在两种土壤中均会抑制土壤硝化作用,且DCD的抑制效果优于NaClO3。DCD和NaClO3在N0P2K2土壤中的培养前28天均显着抑制土壤硝化作用,硝化抑制率分别为5.18%~34.58%和9.36%~26.61%;在N2P2K2土壤中,DCD和NaClO3在培养前21天抑制土壤硝化作用,硝化抑制率分别为7.30%~50.23%和7.04%~15.64%。PTIO仅在N2P2K2土壤中的培养第7天和第21天对土壤硝化有微弱的抑制作用,抑制率分别为2.39%和1.94%。综上,尿素在N2P2K2土壤中的转化速率较快,DCD在两种土壤中均表现出显着的硝化抑制作用。NaClO3也可抑制土壤从NH4+-N向NO3--N转化,但对土壤N2O排放抑制效果不明显。PTIO仅在长期施用氮肥土壤的培养前7天抑制硝化作用,对土壤N2O排放抑制效果不显着。因此,将PTIO和NaClO3作为土壤中的新型硝化抑制剂还需进一步考量。
杜思婕,张艺磊,张志勇,吉艳芝,尹兴,韩建,张丽娟[6](2021)在《冬小麦–夏玉米轮作体系不同新型尿素的氮素利用率及去向》文中研究指明【目的】以华北平原冬小麦–夏玉米轮作体系为研究对象,探究新型尿素对作物氮素吸收及去向的影响。【方法】于2016年10月至2017年9月,在河北省辛集市河北农业大学马庄试验站进行小麦15N田间微区试验,微区面积为1 m2,设置施用普通尿素、普通尿素+硝化抑制剂(Nr)、控失尿素、聚能网尿素和腐植酸尿素5个处理,各施肥处理氮素施用量均为N 225 kg/hm2,并以不施氮肥处理为对照。【结果】5个氮肥处理相比,控失尿素处理的冬小麦产量最高,为8123 kg/hm2;腐植酸尿素处理次之,为8083 kg/hm2;再次为聚能网尿素处理,为8049 kg/hm2。控失尿素、腐植酸尿素、聚能网尿素、普通尿素+Nr、普通尿素的15N当季利用率分别为43.6%、41.1%、37.8%、34.2%、32.2%;控失尿素、腐植酸尿素的15N当季利用率显着高于普通尿素+Nr和普通尿素处理,聚能网尿素的15N当季利用率显着高于普通尿素,普通尿素+Nr处理则与普通尿素处理的15当季利用率无显着差异;控失尿素的15N当季利用效果最为突出,较普通尿素15N当季利用率提高了35.4%,腐植酸尿素、聚能网尿素较普通尿素15N当季利用率显着提高了27.6%、17.4%。后茬玉米能吸收利用前茬小麦残留在土壤中的氮素,但后茬玉米的土壤残留15N利用率仅为2.98%~3.62%,4种新型尿素处理间后茬玉米15N利用率无显着性差异。小麦收获后,4种新型尿素均显着提高了土壤上层(0—40 cm)硝态氮残留量,有利于后茬玉米对氮素的吸收,减少氮素淋溶的可能性。肥料氮总损失表现为控失尿素、聚能网尿素<腐植酸尿素、普通尿素+Nr <普通尿素。【结论】新型尿素显着促进作物对氮素的吸收利用,减少氮素损失,获得高产。4种新型尿素相比,控失尿素增产增效最为突出,土壤中氮残留少,损失率低,其当季利用率、残留率和损失率分别为43.6%、40.8%和15.6%;腐植酸尿素氮当季利用率仅次于控失尿素,而损失率较高达19.8%;聚能网尿素有利于氮素固持在土壤中,其残留率、损失率分别为46.1%、16.1%;普通尿素+Nr处理的氮素当季利用率偏低而土壤残留率最高,分别为34.2%和47.4%。
刘琳[7](2020)在《冬小麦-夏玉米体系氮肥利用率在不同肥力塿土上的差异及机制》文中研究表明研究塿土冬小麦-夏玉米体系下不同土壤肥力水平对氮肥利用率的影响机制,可以通过土壤培肥来优化氮肥施用,为提高氮肥利用率,减少氮素损失并实现作物高产提供理论依据。本研究以冬小麦-夏玉米体系为研究对象,利用塿土30年长期肥料定位试验形成的不同肥力梯度土壤,设置15N同位素示踪微区试验,并结合短期大田试验,探究土壤肥力对氮肥利用的影响及机制。15N示踪微区试验选取了5个不同肥力土壤(F1、F2、F3、F4、F5),设置了5个施氮水平(N0、N1、N2、N3、N4),通过测定作物产量,地上部氮携出及肥料氮在作物体内的分布,研究土壤肥力对作物产量及氮肥利用率的影响;通过测定0-100 cm土壤剖面矿质态氮分布及耕层土壤固定态铵及有机氮形态,研究不同肥力土壤氮素残留差异;通过测定3季作物收获后肥料氮在土壤中的残留形态及数量,研究当季输入肥料氮对后季作物的有效性及去向特征。短期大田试验为4个不同肥力土壤上的氮梯度试验,通过测定作物产量,作物氮素携出量及作物收获后土壤硝态氮残留,研究不同肥力土壤上实现作物高产、氮肥高效利用及环境污染风险最小化的适宜施氮范围。主要研究结果如下:1.高肥力土壤施氮增产效应不显着,低肥力土壤施氮较不施氮增加小麦产量31-287%,玉米增产58-340%。同一肥力土壤上,作物地上部氮携出随施氮量的增加而增加,氮素利用率则相反;同一施氮水平下,作物地上部氮携出及氮素利用率随土壤肥力提高而提高。土壤有机质、施氮量及作物产量,氮素利用率多元回归分析结果显示,有机质对作物产量和氮素利用率的影响均大于施氮量,表明培肥土壤既可提高塿土作物产量,也可有效提高氮素利用率。随着土壤肥力水平提高,土壤全氮含量增加,其中矿质态氮和有机态氮含量随之显着增加,而固定态铵与土壤全氮呈线性-平台关系:当土壤全氮含量达1.12 g kg-1时,固定态铵含量不再进一步增加。有机态氮是土壤氮素的主要存在形态,随着土壤肥力水平提高,除显着降低酸解未知氮外,显着提高了其他各有机氮形态的含量,其中以酸解氨基酸态氮含量增幅最大,其次为酸解总氮和非酸解氮含量。PCA结果表明,土壤氮素矿化量与土壤酸解氨基酸态氮是密切相关,提高土壤肥力水平可提高土壤供氮潜力,此外,当土壤C:N比介于7.5-10.0之间时,土壤氮素矿化量随土壤C/N比增加而显着增加,表明塿土高肥力提高了养分周转及供氮潜力。2.15N示踪结果表明,小麦地上部吸收当季施入肥料氮变幅为26.97-93.90 kg ha-1,其中67-90%在籽粒中,占比随土壤肥力提高而降低。小麦肥料氮利用率介于26-54%间,随土壤肥力提高而提高。耕层土壤肥料氮残留率为16-42%,其中有机态占58-64%,矿质态氮占34-40%,固定态铵占1-3%。各处理0-100 cm土壤剖面当季肥料氮残留率为20-44%,随施氮量增加而降低,随土壤肥力提高而提高。各处理未知去向肥料氮占比为14-48%,随施氮量增加而提高,随土壤肥力提高而降低。肥料氮当季利用率与土壤有机质含量呈线性-平台关系,土壤有机质含量介于19.0-21.0 g kg-1时,各施氮水平对应肥料氮利用率均达最大值(41-48%),随施氮量增加而降低。各施氮处理未知去向的肥料氮随有机质含量增加而显着降低(P<0.05)。表明肥力提升有助于肥料氮固存和吸收利用,减少潜在损失。3.15N示踪结果表明,小麦收获后残留在土壤中的肥料氮对后两季作物仍有较大后效,第二季(玉米)和第三季(小麦)作物地上部吸收的15N数量分别为1.69-6.27kg ha-1和0.34-1.95 kg ha-1,对第一季残留肥料氮的利用率分别为5-17%和1-5%,均随着土壤肥力提高而提高。各处理标记肥料氮三季作物累积利用率变幅为28-58%。小麦收获后以固定态铵残留的15N在后两季可部分释放,其释放量随土壤K+含量的增加而降低。第三季作物收获后,仍有12-31%的肥料氮残留在土壤当中,残留率随施氮量增加而降低,随土壤肥力提高而提高。三季作物后,未知去向肥料氮占比为22-53%,随施氮量增加而增加,随土壤肥力提高而降低。表明提高土壤肥力有利于提高残留肥料氮对后季作物的有效性,从而提高肥料氮累积利用率。4.大田试验结果表明,作物产量与施氮量呈线性-平台关系,不同肥力土壤上农学最佳施氮量分别为116-124 kg ha-1和112-180 kg ha-1,平台产量分别为4366-5199 kg ha-1和6845-8238 kg ha-1,随土壤肥力提高而提高。冬小麦-夏玉米体系氮素投入-产出关系结果表明,低肥力土壤上小麦季施氮量低于210 kg ha-1,玉米季施氮量低于225 kg ha-1,周年施氮量低于435 kg ha-1时,可实现作物高产及氮素的高效利用,而在中、高肥力土壤上,53%以上的处理氮素利用率高于90%。施氮提高了土壤0-200 cm土壤剖面硝态氮含量。作物收获后土壤硝态氮残留量与施氮量之间可通过平台-线性模型拟合,结果显示,0-100 cm土壤硝态氮缓冲容量分别为12-91 kg ha-1和7-63 kg ha-1。相关分析表明,小麦季硝态氮缓冲容量与有机质含量相关性最高,而玉米季与初始硝态氮含量有关。不同肥力土壤小麦季和玉米季的环境安全施氮量分别为81-170 kg ha-1和67-148 kg ha-1。综合来看,不同肥力土壤上优化氮肥施用量应优先考虑环境安全施氮量。综上所述,在陕西冬小麦-夏玉米种植体系下,提高土壤肥力水平是提高作物产量和氮肥利用率、降低氮肥潜在损失的有效措施,且氮肥利用率随土壤有机质变化的阈值为19.0-21.0 g kg-1。同时,优化氮肥施用量应优先考虑环境安全施氮量。
孔德杰[8](2020)在《秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳氮及微生物群落的影响》文中研究表明秸秆还田和优化施肥措施是减少化肥施用、提升土壤质量、增强土壤碳汇功能的有效途径,对于提高土壤氮素高效利用和保持农业绿色循环高质量发展具有重要意义。秸秆还田和施肥对长期麦豆轮作土壤中碳氮元素组分变化规律以及对土壤细菌、真菌微生物群落多样性季节性变化的影响,目前已成为亟待解决的科学问题。本研究以西北农林科技大学北校区科研试验基地农作制度长期定位试验为依托,试验处理设置为:秸秆还田(NS:秸秆不还田、HS:秸秆半量还田、TS:秸秆全还田处理)和施肥处理(NF:不施肥、0.8TF:优化施肥、TF:传统施肥)的两因素三水平随机区组试验。采用高通量测序和冗余分析(RDA)等技术方法,研究了秸秆还田和施肥对小麦、大豆不同生育时期的麦豆轮作系统土壤中氮素、碳素不同组分和土壤细菌、真菌群落结构多样性等指标的季节性动态变化规律的影响。为筛选节本高效、地力提升的秸秆还田模式提供理论依据和技术支撑。取得了如下结论:1、秸秆还田和施肥促进了长期麦豆轮作种植模式下土壤氮素含量的增加秸秆还田和施肥促进了麦豆轮作种植模式下土壤中的全氮、铵态氮、硝态氮含量提升,土壤硝态氮含量在秋季、冬季含量较高,而春季3~5月份小麦生长旺盛期含量较低。优化施肥增加了土壤微生物氮含量,常规施肥抑制了土壤微生物氮含量。在秸秆腐解初期全量还田处理土壤中铵态氮含量低于半还田处理。土壤中硝态氮含量、微生物氮含量及硝态氮占总氮的比例、微生物氮占土壤总氮的比值都随着秸秆还田量的增加而增加,不同秸秆还田处理间土壤微生物氮含量有显着性差异,并且表层土壤微生物量氮大于下层土壤微生物量。9个处理组合中,0.8TF+TS处理的全氮、微生物量氮平均含量最高,分别为1.06 g/kg、36.59 mg/kg,TF+TS处理铵态氮、硝态氮平均含量最高,分别为2.37、15.93mg/kg。2、秸秆还田和施肥提升了麦豆轮作种植模式下土壤碳素含量秸秆还田和施肥增加了麦豆轮作种植模式下土壤中的有机碳、溶解性全碳、溶解性有机碳、无机碳和微生物碳含量。土壤无机碳占溶解性总碳的比值随着施肥量的增加呈先降低后增加的趋势。微生物碳、溶解性有机碳含量占土壤有机碳比值随着秸秆还田量的增加而增加,土壤溶解性总碳占土壤有机碳比值、溶解性无机碳含量占土壤有机碳比值随着还田量的增加而随着减少,土壤微生物量碳占土壤有机碳含量随着还田量的增加有先增加后减少的趋势。土壤中的碳氮比随着施肥量的增加随着减少,土壤中微生物碳氮比随着施肥量的增加而增加。与施肥处理变化趋势相反,增施秸秆导致土壤碳氮比增加,微生物碳氮比减少。9个处理组合中,TF+TS处理的土壤有机碳、溶解性有机碳、微生物碳平均含量最高分别为12.14 g/kg、95.70mg/kg,345.53mg/kg,溶解性全碳平均含量0.8TF+TS处理最高为198.90 mg/kg,溶解性无机碳平均含量0.8TF+NS处理最高为119.73 mg/kg。3、秸秆还田和施肥措施改变了长期麦豆轮作土壤微生物群落结构多样性土壤中细菌、真菌菌群多样性chao1指数、ACE指数、Shannon指数随着施肥量增加有减少的趋势。Simpson指数随着秸秆还田量的增加而减少。不同处理门水平上菌群数量年内动态变化表现为冬季数量最高,在小麦收获后大豆播种前最低。不同处理下土壤细菌中的变形菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、放线菌门是土壤中的优势菌种,平均相对丰度分别为28.06%、24.05%、13.90%、10.68%。子囊菌门是土壤真菌中的优势菌门,优化施肥降低了子囊菌门、担子菌门、接合菌门的平均相对丰度,增加了壶菌门相对丰度;常规施肥增加了子囊菌门、接合菌门、壶菌门的相对丰度,降低了担子菌门的相对丰度。秸秆还田处理降低了子囊菌门、接合菌门的相对丰度,增加了担子菌门相对丰度。4、土壤微生物多样性对土壤氮素、碳素变化的响应RDA分析显示:土壤细菌、真菌的Simpson指数、shannon指数、ACE指数、Chao1指数之间具有很好的相关性,并且与无机碳含量呈正相关关系,与土壤水分含量、全氮含量、铵态氮含量、硝态氮含量、土壤p H值、可溶性总有机碳含量及土壤有机碳呈负相关关系。变形菌门是土壤细菌相对丰度最高的菌群,与土壤p H值极显着负相关,芽单胞菌门与土壤环境中微生物碳、氮含量呈正相关。土壤真菌中子囊菌门相对丰度最高,担子菌门与土壤有机碳含量呈正相关关系。分析显示:碳氮元素化学计量比、是否种植作物是影响土壤中土壤细菌、真菌门水平上的菌群结构差异的主要因素。综上所述:长期秸秆还田配合施肥处理对麦豆轮作下土壤碳氮含量与农田肥力提升有明显的促进作用。0.8TF+TS组合处理全氮、微生物氮、溶解性碳含量最高,虽然产量比TF+TS组合处理减产了0.55%,化肥施用量却减少了20%,是一种节本增效的秸秆还田模式。本研究发现土壤细菌群落结构季节性变化影响不大,真菌受温度影响较大,该变化是由土壤p H值、碳氮各组分之间的比值以及地上作物长势等诸多因素相互影响造成的。秸秆还田和施肥对长期麦豆轮作种植模式下土壤碳氮含量和土壤细菌、真菌群落多样性及在门水平上相对丰度的季节动态变化及两者之间的响应关系是本研究的创新点。
郭子繁[9](2020)在《我国北方典型农田土壤团聚体氮素累积与淋溶特征研究》文中指出中国是世界上氮肥施用量最大的国家,过量施氮和不合理施用氮肥的问题十分严重,这不仅会造成农田土壤氮素累积,也会造成面源污染等水体污染问题。由于我国北方地区不同农田土壤类型区气候、地形、生物、母质、降雨量等因素以及施肥量、施肥类型和灌溉制度不同,从而导致不同类型土壤的氮素累积与淋洗特征不尽相同。因此研究不同施肥和淋洗处理条件下,北方典型农田土壤团聚体氮素的累积和淋溶特征可以为科学施用氮肥,减少土壤氮素损失提供理论依据。本研究选取4种北方典型农田土壤:黑土、褐土、潮土和黄绵土为研究对象,采用室内模拟试验的方法,探究不同的施肥和淋洗处理下,我国北方典型农田土壤团聚体氮素的累积与淋洗特征以及土壤团聚体数量特征与土壤氮素养分状况之间的关系。研究结果表明:不同施肥和淋洗强度对团聚体组成特征并无显着影响,随施肥次数的增加,4种土壤5-2 mm、2-1 mm、1-0.5 mm、0.5-0.25 mm和<0.25 mm粒级团聚体氮素含量及储量均显着增加并最终趋于稳定,其中不同粒级团聚体中以>0.25 mm大团聚体氮素含量及储量增加显着(P<0.05)。随着施肥次数的增加,不同土壤无机氮储量占全氮储量比例呈现增加趋势。土壤氮素储量与土壤理化性质的相关性分析结果表明,土壤氮素的吸持特征与单一理化性质没有显着相关,这表明土壤对氮素的吸持特性可能由多种因素复合影响。不同类型土壤具有不同的氮素吸持特征,矿质氮增长速率不同,针对不同类型土壤应采取不同的施肥策略以维持作物高产和土壤可持续生产。黑土、褐土、潮土和黄绵土不同粒级团聚体氮素含量及储量均随着淋洗次数的增加均呈现先快速下降,随后下降速度降低,最终趋于平稳状态。不同淋洗处理下,土壤氮素氮储量均出现降低趋势,在10次淋洗处理下,黑土中全氮储量淋洗率为36.51%,硝氮储量淋洗率为86.10%,铵氮储量淋洗率为:88.14%;褐土全氮储量的淋洗率为:17.14%。硝氮储量淋洗率为:92.91%,铵氮储量的淋洗率为76.86%。潮土全氮储量的淋洗率为35.32%,硝氮储量的淋洗率为:91.38%,铵氮储量的淋洗率为51.31%;黄绵土全氮储量的淋洗率为:23.69%,硝氮储量的淋洗率为:98.48%,铵氮储量的淋洗率为:92.64%。方差分析显示,不同施肥和淋洗次数以及不同土壤类型均显着影响土壤氮素储量的累积与淋洗特征(P<0.01)。4种土壤全氮储量与2-1 mm粒级团聚体含量呈显着正相关(P<0.01),同时与1-0.5 mm粒级团聚体含量呈显着正相关(P<0.05)。铵氮储量与5-2 mm和2-1mm粒级团聚体含量呈显着正相关(P<0.05),全氮和铵氮主要赋存在>1 mm粒级团聚体中。全氮储量与<0.25 mm粒级团聚体含量呈显着负相关(P<0.01),铵氮储量与0.5-0.25 mm粒级团聚体含量呈显着负相关(P<0.05),同时与<0.25mm粒级团聚体含量呈显着负相关(P<0.01)。土壤团聚体稳定性与5-2 mm和2-1mm粒级团聚体含量呈显着正相关(P<0.01),而与0.5-0.25 mm和<0.25mm粒级团聚体含量呈显着负相关(P<0.01)。4种土壤不同粒级团聚体氮素贡献率的差异主要由团聚体组成变化所引起,不同施肥处理引起团聚体含量变化从而导致不同类型土壤团聚体氮素贡献率发生变化,5-2 mm和2-1mm粒级大团聚体对于保持土壤团聚体结构的稳定具有积极作用,因此提高土壤中大团聚体含量可以提高土壤团聚体稳定性、增加土壤固氮潜力,从而改善土壤肥力。
马玲[10](2020)在《玉米秸秆还田方式对土壤氮素形态、排放及分配的影响》文中指出东北地区是我国重要的粮食主产区和商品粮基地,农作物秸秆资源丰富,但资源化利用的比例不高,且不合理施肥现象持续凸显。为了推进秸秆综合利用,实现减肥增效的目标,因地制宜的推进秸秆还田在农业资源利用和可持续发展方面显得尤为重要。而在秸秆还田的应用中,探索能够实现秸秆全量、生态、安全还田的方式也具有重要意义。本文通过田间原位微区试验,利用15N同位素示踪技术,研究了秸秆全量不同还田方式(不还田CK、覆盖还田SM、常规还田SC、深还田SD)对土壤氮素形态、NH3挥发及N2O排放动态特征和肥料氮在土壤-玉米系统中的植物吸收、土壤残留及氮素损失的影响,以期为东北地区秸秆还田方式的选择以及氮素肥料减施提供科学依据。主要研究结果如下:(1)明确了秸秆还田方式对土壤各氮素形态的影响。秸秆还田提高了土壤氮素的供应能力,促进了各氮素形态间的转化,与CK和SM处理相比,SC和SD处理对土壤各氮素养分库的影响较大。其中,秸秆还田提高了0-20 cm土层铵态氮的平均含量,SC处理最高,比CK提高了40.82%;秸秆还田降低了20-40 cm土层的平均含量,SD处理最低,比CK降低了7.14%。与CK相比,SD处理增加了土壤中硝态氮的含量。秸秆还田有助于还田层土壤可溶性有机氮的转化和土壤微生物对氮素的固持。与CK和SM相比,SC和SD处理不同程度增加了0-20 cm和20-40 cm土壤固定态铵库的大小。(2)明确了不同秸秆还田方式下土壤NH3挥发和N2O排放特征及其影响因素。相比于CK处理,不同秸秆还田方式均显着降低了土壤NH3挥发量,增加了土壤N2O排放量。SM、SC和SD处理下土壤NH3挥发累积量分别比CK处理减少了12.38%、9.87%和5.73%;与CK相比,SM、SC和SD处理下土壤N2O累积排放量分别增加了30.19%、82.82%和36.53%。各处理氮素气态损失率排序为:CK<SM<SD<SC。气温和土壤含水量的双因素拟合可以较好的解释土壤NH3挥发的变化,土壤温度与土壤N2O排放通量呈显着的指数相关关系。通过相关性分析可知,土壤pH、容重、铵态氮和硝态氮含量对气体排放具有极显着影响。(3)明确了秸秆还田方式下肥料氮在土壤-玉米系统中的分配特征。各秸秆还田方式处理的玉米产量均高于CK处理,其中,SD处理的产量最高且显着高于CK处理。随施肥时期的延后,玉米地上部15N利用率逐渐升高,且SD处理的地上部15N利用率与CK处理相比得到了显着地提升。同一施肥条件下,秸秆还田增加了还田层土壤微生物对肥料氮的固持。在3种还田方式中,SD处理对于提升土壤微生物固持肥料氮的作用最大,且对20-40 cm土层的促进效果更加明显,其次为SC处理。在3个施肥时期中,播种期施用的氮肥对固定态铵库的贡献最大,各秸秆还田方式不同程度的促进了土壤对肥料氮素的固定和释放。在3个施肥时期中,基肥氮素的损失率最高,拔节肥在土壤中的残留率最高,吐丝期施肥对玉米籽粒的贡献最大。SD处理显着提高了各施肥时期的茎叶15N利用率和根系15N利用率,同时其氮素损失率也低于其他处理。因此,综合考虑土壤氮素供应、气态损失、玉米产量及地上部15N利用率和不同施肥时期肥料氮素在土壤-玉米系统中的分配等因素,秸秆深还田是一种较好的实现秸秆全量、生态、安全还田的秸秆还田方式,能够更有效的提升土壤氮素供应能力、提高玉米产量和氮肥利用率、减少当季氮肥的损失。由于各秸秆还田方式均增加了N2O的排放量,因此在实际应用中可与N2O减排措施进行配套实施。
二、不同氮肥施用后土壤各氮库的动态研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同氮肥施用后土壤各氮库的动态研究(论文提纲范文)
(3)小麦-玉米轮作体系生态集约化管理下碳氮循环特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 氮素管理与氮素吸收利用 |
1.2.2 氮素管理与碳氮固存 |
1.2.3 氮素管理与土壤矿化供氮 |
1.2.4 氮素管理与碳氮环境损失 |
1.2.5 土壤-作物模型在氮素管理中的应用 |
1.3 研究契机与总体思路 |
1.3.1 研究契机 |
1.3.2 总体思路 |
第二章 不同管理模式下小麦-玉米体系产量、氮素吸收和利用 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验点概况与试验设计 |
2.2.2 样品采集与分析方法 |
2.2.3 数据统计和分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小麦-玉米体系施肥量和籽粒产量 |
2.3.2 小麦-玉米体系地上部氮素吸收 |
2.3.3 小麦-玉米体系氮素利用率 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 不同管理模式下小麦-玉米体系土壤碳氮固存 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验点概况与试验设计 |
3.2.2 样品采集与分析方法 |
3.2.3 数据统计和分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 小麦-玉米体系碳氮含量与储量 |
3.3.2 小麦-玉米体系固碳速率与固碳效率 |
3.3.3 不同处理土壤氮素矿化潜力 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 不同管理模式下小麦-玉米体系氮素供应 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验点概况与试验设计 |
4.2.2 样品采集与分析方法 |
4.2.3 数据统计和分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 小麦-玉米体系环境氮素供应 |
4.3.2 小麦-玉米体系土壤无机氮残留量 |
4.3.3 小麦-玉米体系总氮供应量 |
4.3.4 小麦-玉米体系总氮供应、相对产量、氮输入、氮输出间响应关系 |
4.3.5 小麦-玉米体系适宜总氮供应范围 |
4.3.6 小麦-玉米体系不同管理模式下总氮供应量 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 不同管理模式下小麦-玉米体系碳氮环境效应 |
5.1 前言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 试验点概况与试验设计 |
5.2.2 样品采集与分析方法 |
5.2.3 数据统计和分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 小麦-玉米体系二氧化碳、甲烷与氧化亚氮排放通量 |
5.3.2 小麦-玉米体系二氧化碳、甲烷与氧化亚氮累积排放量 |
5.3.3 小麦-玉米体系氨挥发通量及累积排放量 |
5.3.4 小麦-玉米体系活性氮排放与氮足迹 |
5.3.5 小麦-玉米体系温室气体排放与碳足迹 |
5.3.6 小麦-玉米体系环境成本与净收益 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 小麦-玉米体系活性氮损失的DNDC模型模拟 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验点概况与试验设计 |
6.2.2 DNDC模型模拟 |
6.2.3 模拟性能评价指标 |
6.2.4 敏感性分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 小麦-玉米体系产量和氮素吸收模拟 |
6.3.2 小麦-玉米体系氧化亚氮排放与氨挥发通量模拟 |
6.3.3 玉米敏感性分析与管理措施优化 |
6.3.4 小麦敏感性分析与管理措施优化 |
6.3.5 小麦-玉米体系不同管理模式比较 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第七章 全文结论与展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(4)生物炭与氮肥配施对黄土丘陵沟壑区沟道整治土地生产力提升机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土地整治工程对土壤特性的影响 |
1.2.2 生物炭对土壤质量的影响 |
1.2.3 生物炭对作物产量的影响 |
1.2.4 生物炭的固碳减排效应 |
1.3 目前存在的问题 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究区概况 |
2.2.1 野外采样 |
2.2.2 室内盆栽与野外定位试验 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
2.5 研究方法 |
2.5.1 试验材料 |
2.5.2 试验设计 |
2.5.3 样品采集与测定 |
2.5.4 数据处理方法 |
第三章 黄土丘陵区典型整治工程土壤质量演变规律 |
3.1 土壤物理、化学特性及生物活性 |
3.2 土壤有机碳、氮的积累动态 |
3.3 土壤有机碳、氮的随年限的演变规律 |
3.4 有机碳与土壤环境因子的关系 |
3.5 小结 |
第四章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地土壤结构影响 |
4.1 生物炭与氮肥配施对新增地土壤容重的作用 |
4.2 生物炭与氮肥配施对新增地土壤团聚体结构的作用 |
4.2.1 对机械稳定性土壤团聚体分布作用 |
4.2.2 对新增地土壤水稳性团聚体分布的作用 |
4.2.3 对团聚体平均质量直径和几何平均直径的作用 |
4.2.4 土壤有机碳与团聚体稳定性的相关性 |
4.3 小结 |
第五章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地土壤碳库作用 |
5.1 生物炭与氮肥配施对土壤微生物量碳的影响 |
5.2 生物炭与氮肥配施对新增地土壤有机碳含量的影响 |
5.3 生物炭与氮肥配施对新增地土壤碳组分的影响 |
5.4 生物炭与氮肥配施对新增地土壤碳库质量的影响 |
5.5 小结 |
第六章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地生产力提升机制 |
6.1 生物炭与氮肥配施对新增地土壤化学环境的影响 |
6.2 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地土壤土壤养分的影响 |
6.2.1 对盆栽试验土壤养分的影响 |
6.2.2 对田间试验土壤养分的影响 |
6.3 生物炭与氮肥配施对新增地土壤酶活性的影响 |
6.4 生物炭与氮肥配施对新增地土壤微生物数量的影响 |
6.5 小结 |
第七章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地作物生长和产量的影响 |
7.1 生物炭与氮肥配施对新增地作物生长的影响 |
7.1.1 对向日葵生长的影响 |
7.1.2 对玉米生长的影响 |
7.2 生物炭与氮肥配施对新增地作物产量的影响 |
7.2.1 对向日葵产量的影响 |
7.2.2 对玉米生物量的影响 |
7.2.3 对玉米产量及其组成的影响 |
7.3 小结 |
第八章 生物炭与氮肥配施作用下沟道整治新增地生产力综合分析 |
8.1 生物炭与氮肥配施条件下土地整治新增地土壤质量分析 |
8.1.1 新增地土壤质量评价指标的筛选 |
8.1.2 生物炭作用下新增地土壤质量评价 |
8.1.3 生物炭作用下新增地土壤质量综合评价得分 |
8.1.4 土壤质量等级划分 |
8.2 黄土高原土地整治新增地经济效益分析 |
8.3 小结 |
第九章 主要结论、创新点及展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)三种抑制剂对长期施氮和不施氮土壤硝化作用的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 氮肥的施用现状及其对环境的影响 |
1.2 土壤中氮素的去向及研究方法 |
1.2.1 土壤氮素转化研究方法 |
1.2.2 土壤中氮素的去向 |
1.3 硝化作用抑制剂 |
1.3.1 硝化作用抑制剂的种类 |
1.3.2 硝化抑制剂的应用 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 研究内容及技术路线 |
2 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品的采集和测定 |
2.3.1 土壤样品的采集和测定 |
2.3.2 N_2O气体样品的采集与测定 |
2.4 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 不同种类抑制剂对土壤矿质态氮及其来源于肥料氮比例的影响 |
3.1.1 不同种类抑制剂对土壤NH_4~+-N及 NH_4~+-~(15)NNdff%的影响 |
3.1.2 不同种类抑制剂对土壤NO_3~--N及 NO_3~--~(15)N Ndff%的影响 |
3.1.3 不同种类抑制剂对土壤Mineral-N及 Mineral-~(15)N Ndff%的影响 |
3.2 不同种类抑制剂对土壤N_2O排放的影响 |
3.2.1 不同种类抑制剂对土壤N_2O排放速率及~(15)N_2O Ndff%的影响 |
3.2.2 不同种类抑制剂对土壤N_2O排放通量的影响 |
3.3 不同种类抑制剂对土壤脲酶活性的影响 |
3.4 不同种类抑制剂对土壤潜在氨氧化速率的影响 |
3.5 不同种类抑制剂对土壤表观硝化率的影响 |
3.6 不同种类抑制剂对土壤硝化抑制率的影响 |
4 讨论 |
4.1 不同种类抑制剂对土壤脲酶活性的影响 |
4.2 不同种类抑制剂对土壤硝化作用的影响 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表论文目录 |
(7)冬小麦-夏玉米体系氮肥利用率在不同肥力塿土上的差异及机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 氮肥施用与粮食安全 |
1.2 氮肥施用与作物产量 |
1.3 氮肥施用与土壤肥力 |
1.4 氮肥施用与存在问题 |
1.4.1 化肥施用差异性较大 |
1.4.2 农田氮盈余较高 |
1.4.3 氮肥利用率低 |
1.4.4 环境问题严重 |
1.5 氮肥在作物-土壤系统的去向 |
1.5.1 作物携出 |
1.5.2 土壤残留 |
1.5.3 氮素损失 |
1.6 氮肥利用率及影响因素 |
1.6.1 土壤有机质含量 |
1.6.2 土壤剖面矿质态氮水平 |
1.6.3 氮肥施用量 |
1.6.4 土壤磷素水平及施磷量 |
1.6.5 其他因素 |
1.7 本研究切入点 |
第二章 研究内容及技术路线 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
第三章 氮素利用率与土壤肥力及施氮水平的响应关系 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验地概述 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 样品采集与测定 |
3.2.4 数据处理与分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同肥力土壤及施氮水平的作物产量 |
3.3.2 不同肥力土壤及施氮水平的氮素利用率 |
3.3.3 不同肥力土壤及施氮水平的氮素残留形态 |
3.3.4 不同肥力土壤氮矿化 |
3.4 讨论 |
3.4.1 土壤肥力及施氮水平对作物产量及氮素利用率的影响 |
3.4.2 土壤肥力及施氮水平对氮素残留形态的影响 |
3.5 小结 |
第四章 土壤肥力及施氮水平影响肥料氮去向 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验地概述 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 样品采集与测定 |
4.2.4 数据处理与分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 小麦产量,氮携出及肥料氮分布 |
4.3.2 肥料氮在不同肥力土壤中的残留 |
4.3.3 未知去向的肥料氮 |
4.3.4 土壤有机质对肥料氮当季利用率及未知去向的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 作物对肥料氮利用及其在器官中的分配 |
4.4.2 土壤肥力及施氮水平与肥料氮利用率 |
4.4.3 肥料氮残留与未知去向的肥料氮 |
4.5 小结 |
第五章 冬小麦残留肥料氮(~(15)N)在后季作物中的去向 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验地概述 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 样品采集与测定 |
5.2.4 数据处理与分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 后季作物对残留肥料氮的吸收利用 |
5.3.2 不同肥力土壤及施氮量下的土壤残留肥料氮变化 |
5.3.3 标记肥料氮累积去向 |
5.3.4 土壤有机质对标记肥料氮累积利用率及未知去向的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 作物对肥料氮的利用及分布 |
5.4.2 作物对肥料氮的残留利用率与累积利用率 |
5.4.3 土壤肥力水平对肥料氮残留及未知去向肥料氮的影响 |
5.5 小结 |
第六章 冬小麦-夏玉米体系中基于氮素利用及硝态氮残留的适宜施氮量 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验地概述 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 样品采集与测定 |
6.2.4 数据处理与分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 作物产量及构成要素 |
6.3.2 作物对氮素的吸收及利用 |
6.3.3 作物生长与养分供应相关关系 |
6.3.4 土壤肥力及施氮量对硝态氮残留的影响 |
6.4 讨论 |
6.4.1 作物产量及其构成要素 |
6.4.2 作物氮携出及土壤氮供应 |
6.4.3 基于氮投入-产出及氮盈余的氮素利用率评价 |
6.4.4 硝态氮残留与施氮量 |
6.5 小结 |
第七章 主要结论、创新点及研究展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(8)秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳氮及微生物群落的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 麦豆轮作种植模式下的秸秆还田和施肥研究 |
1.3.2 土壤氮组分含量及影响因素研究 |
1.3.3 土壤碳组分含量及影响因素研究 |
1.3.4 土壤微生物群落多样性及影响因素研究 |
1.3.5 土壤微生物群落多样性与碳氮组分的相互影响关系 |
1.3.6 本研究的主要科学问题和研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 秸秆还田和施肥对土壤氮组分的影响 |
1.4.2 秸秆还田和施肥对土壤碳组分的影响 |
1.4.3 秸秆还田和施肥对土壤pH值、水分及作物产量的影响 |
1.4.4 秸秆还田和施肥对土壤微生物多样性的影响 |
1.4.5 土壤碳氮形态及变化对土壤微生物多样性的影响 |
1.5 技术路线 |
第二章 研究方法及试验设计 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验材料 |
2.4 测试方法 |
2.4.1 土壤全氮的测定 |
2.4.2 土壤硝态氮、铵态氮的测定 |
2.4.3 土壤有机碳、溶解性总碳、溶解性有机碳、无机碳的测定 |
2.4.4 土壤微生物生物量碳、氮,可溶性氮的测定 |
2.4.5 麦豆小区产量及氮肥利用效率的测定 |
2.4.6 土壤总DNA提取及高通量测序 |
2.4.7 土壤水分的测定 |
2.5 数据统计及分析方法 |
第三章 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤氮素动态影响 |
3.1 麦豆轮作种植模式下的土壤全氮含量动态变化 |
3.1.1 土壤全氮含量 |
3.1.2 土壤无机氮含量 |
3.1.3 土壤有机氮占比 |
3.2 麦豆轮作轮作模式下的土壤铵态氮含量动态变化 |
3.2.1 土壤铵态氮含量 |
3.2.2 土壤中铵态氮的层化比 |
3.2.3 土壤中铵态氮所占全氮比例 |
3.3 麦豆轮作种植模式下的土壤硝态氮含量动态变化 |
3.3.1 土壤中硝态氮含量 |
3.3.2 土壤中硝态氮层化比 |
3.3.3 硝态氮所占全氮比例 |
3.4 麦豆轮作种植模式下的土壤微生物氮含量动态变化 |
3.4.1 土壤中微生物氮含量动态变化 |
3.4.2 土壤微生物量氮层化比 |
3.4.3 微生物氮占全氮含量比例 |
3.5 小结 |
第四章 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳素动态变化的影响 |
4.1 麦豆轮作种植模式下的土壤有机碳含量动态变化 |
4.2 麦豆轮作种植模式下的土壤溶解性总碳动态变化 |
4.2.1 土壤溶解性总碳含量动态变化 |
4.2.2 溶解性总碳占土壤有机碳比例 |
4.3 麦豆轮作种植模式下的土壤溶解性有机碳含量动态变化 |
4.3.1 溶解性有机碳含量动态变化 |
4.3.2 溶解性有机碳占溶解性总碳的比例 |
4.3.3 溶解性有机碳占土壤有机碳比例 |
4.4 麦豆轮作种植模式下的土壤溶解性无机碳含量动态变化 |
4.4.1 土壤无机碳动态变化 |
4.4.2 土壤无机碳占溶解性总碳比例 |
4.4.3 土壤无机碳占土壤有机碳的比例 |
4.4.4 土壤无机碳与溶解性有机碳的比例 |
4.5 麦豆轮作种植模式下的土壤微生物量碳含量动态变化 |
4.5.1 土壤微生物量碳含量动态变化 |
4.5.2 土壤微生物量碳占土壤有机碳的比例 |
4.6 不同处理下土壤和微生物碳氮化学计量比 |
4.6.1 土壤碳氮比 |
4.6.2 土壤微生物碳氮比 |
4.7 小结 |
第五章 秸秆还田和施肥对长期麦豆轮作土壤水分、pH值及产量的影响 |
5.1 麦豆轮作模式下的土壤水分动态变化 |
5.2 麦豆轮作模式下的土壤pH值动态变化 |
5.3 秸秆还田和施肥对作物产量的影响 |
5.4 作物产量与土壤碳氮元素的相关性分析 |
5.5 小结 |
第六章 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤微生物群落结构的影响 |
6.1 麦豆轮作种植模式下的土壤细菌群落结构特征 |
6.1.1 各处理对土壤细菌群落多样性指数的影响 |
6.1.2 对各分类水平上细菌菌群数的影响 |
6.1.3 对细菌群落门水平上多样性的影响 |
6.2 麦豆轮作种植模式下的土壤真菌群落结构特征 |
6.2.1 各处理对土壤真菌群落多样性指数的影响 |
6.2.2 对各分类水平上真菌菌群数的影响 |
6.2.3 对土壤真菌群落门水平上多样性的影响 |
6.3 土壤细菌、真菌多样性与门水平菌群结构相关性分析 |
6.3.1 土壤细菌多样性与门水平菌群群落的相关性 |
6.3.2 土壤真菌多样性与门水平菌群群落的相关性 |
6.3.3 土壤细菌、真菌门水平菌上群群落的相关性 |
6.4 小结 |
第七章 土壤微生物与土壤碳氮组分关系 |
7.1 土壤氮素形态及含量对麦豆轮作土壤微生物多样性的影响 |
7.2 土壤碳素形态及含量对麦豆轮作土壤微生物多样性的影响 |
7.3 土壤碳氮元素化学计量比对麦豆轮作土壤微生物多样性的影响 |
7.4 麦豆轮作土壤微生物多样性与土壤碳氮养分环境的关系 |
7.5 土壤细菌、真菌与土壤碳氮养分的相关性分析 |
7.5.1 土壤细菌菌群结构与土壤碳氮养分的相关性分析 |
7.5.2 土壤真菌菌群结构与土壤碳氮养分的相关性分析 |
7.6 小结 |
第八章 讨论、结论与创新点 |
8.1 讨论 |
8.1.1 秸秆还田和施肥措施对土壤各形态氮含量及影响因素分析 |
8.1.2 秸秆还田和施肥措施对土壤各形态碳素含量及影响因素分析 |
8.1.3 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤微生物群落多样性的影响 |
8.1.4 土壤碳氮组分对细菌、真菌门分类水平菌群结构的影响 |
8.2 结论 |
8.2.1 秸秆还田和施肥措施提升了麦豆轮作下土壤氮素含量 |
8.2.2 秸秆还田和施肥措施提升了麦豆轮作下土壤碳素含量 |
8.2.3 秸秆还田和施肥措施影响了土壤微生物菌群结构 |
8.2.4 土壤微生物多样性对土壤氮素、碳素变化趋势的响应 |
8.3 创新性 |
8.4 本研究不足及下一步展望 |
8.4.1 研究不足 |
8.4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)我国北方典型农田土壤团聚体氮素累积与淋溶特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤中氮素的形态与转化 |
1.2.2 长期施肥对土壤团聚体氮素的影响 |
1.2.3 农田土壤氮素累积与淋洗的影响因素 |
1.2.4 农田土壤氮素迁移转化途径及机制 |
1.2.5 综述小结 |
1.3 研究目的与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2.材料与方法 |
2.1 供试土壤基本信息 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 试验设计 |
2.2.2 测定方法 |
2.2.3 数据处理与分析 |
3.农田土壤氮素累积动态变化 |
3.1 不同施肥处理下土壤团聚体分布特征 |
3.2 不同施肥处理下团聚体氮素含量动态变化 |
3.2.1 不同施肥处理下团聚体TN含量动态变化 |
3.2.2 不同施肥处理下团聚体NO3-N含量动态变化 |
3.2.3 不同施肥处理下团聚体NH4-N含量动态变化 |
3.3 不同施肥处理下矿质氮增长率动态变化 |
3.4 不同施肥处理下土壤氮素储量及形态变化特征 |
3.4.1 不同施肥处理下土壤氮素储量动态变化规律 |
3.5 农田土壤氮素累积影响因素分析 |
3.5.1 土壤氮素储量与土壤理化性质之间的关系 |
3.5.2 不同施肥处理对土壤氮素储量的影响 |
3.6 小结与讨论 |
4.农田土壤氮素淋洗动态变化 |
4.1 不同淋洗处理下土壤团聚体分布特征 |
4.2 不同淋洗处理下土壤团聚体氮素含量动态变化 |
4.2.1 不同淋洗处理下团聚体TN含量动态变化 |
4.2.2 不同淋洗处理下团聚体NO3-N含量动态变化 |
4.2.3 不同淋洗处理下团聚体NH4-N含量动态变化 |
4.3 不同淋洗处理下土壤氮素储量变化特征 |
4.3.1 不同淋洗处理下土壤氮素储量分布 |
4.3.2 不同淋洗处理对土壤氮素储量的影响 |
4.4 农田氮素淋失防控对策 |
4.4.1 改善施氮方式,合理施用氮肥 |
4.4.2 减氮调控施肥措施,减少氮素损失 |
4.5 小结与讨论 |
5.不同处理对各粒级团聚体氮素特征的影响 |
5.1 不同处理对团聚体氮素储量贡献率影响 |
5.1.1 不同施肥处理对团聚体TN储量贡献率的影响 |
5.1.2 不同淋洗处理对团聚体TN储量贡献率的影响 |
5.2 各粒级团聚体含量与土壤氮素储量及团聚体稳定性的关系 |
5.3 小结与讨论 |
6.结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(10)玉米秸秆还田方式对土壤氮素形态、排放及分配的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 秸秆还田方式的研究进展 |
1.2.1 秸秆还田方式对土壤氮素形态的影响 |
1.2.2 秸秆还田方式对气体排放的影响 |
1.3 秸秆还田方式对肥料~(15)N在土壤-玉米系统中分配的影响 |
1.3.1 秸秆还田方式对作物吸收肥料~(15)N的影响 |
1.3.2 秸秆还田方式对土壤中肥料~(15)N的保存的影响 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品采集与处理 |
2.3.1 土壤和植物样品的采集与处理 |
2.3.2 NH_3 挥发的采集与测定 |
2.3.3 N_2O气体的采集与测定 |
2.4 测定项目及方法 |
2.5 数据分析与统计 |
第三章 结果与分析 |
3.1 秸秆还田方式对土壤氮素形态的影响 |
3.1.1 秸秆还田方式对土壤铵态氮和硝态氮的影响 |
3.1.2 秸秆还田方式对土壤可溶性有机氮的影响 |
3.1.3 秸秆还田方式对土壤微生物量氮的影响 |
3.1.4 秸秆还田方式对土壤固定态铵的影响 |
3.1.5 秸秆还田方式对各氮素养分库间的关系的影响 |
3.1.6 讨论 |
3.1.7 小结 |
3.2 秸秆还田方式对土壤NH_3挥发和N_2O排放的影响 |
3.2.1 秸秆还田方式对土壤NH_3挥发的影响 |
3.2.2 秸秆还田方式对土壤N_2O排放的影响 |
3.2.3 玉米生长季氮素气体总累积排放量及氮素气态损失率 |
3.2.4 气体排放与其影响因素的关系 |
3.2.5 讨论 |
3.2.6 小结 |
3.3 秸秆还田方式对肥料~(15)N在土壤-玉米系统中分配的影响 |
3.3.1 秸秆还田方式对玉米产量和~(15)N吸收利用的影响 |
3.3.2 秸秆还田方式对来源于~(15)N尿素的微生物量氮含量的影响 |
3.3.3 秸秆还田方式对来源于~(15)N尿素的固定态铵含量的影响 |
3.3.4 土壤微生物和粘土矿物对各施肥时期施入的肥料15N的固持 |
3.3.5 秸秆还田方式对肥料~(15)N在土壤-玉米系统中分配的影响 |
3.3.6 不同施肥时期玉米各部分~(15)N含量和土壤15N含量的关系 |
3.3.7 施肥时期和秸秆还田方式及其交互作用对土壤-玉米系统中15N分配的影响 |
3.3.8 讨论 |
3.3.9 小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表文章 |
四、不同氮肥施用后土壤各氮库的动态研究(论文参考文献)
- [1]土壤微生物量氮对小麦各生育期氮素形态的调控[J]. 李俊杰,邹洪琴,许发辉,张水清,岳克,徐明岗,段英华. 植物营养与肥料学报, 2021(08)
- [2]秸秆还田与优化施氮对土壤碳氮转化及春玉米产量的影响[D]. 田磊. 内蒙古农业大学, 2021
- [3]小麦-玉米轮作体系生态集约化管理下碳氮循环特征研究[D]. 黄少辉. 中国农业科学院, 2021(01)
- [4]生物炭与氮肥配施对黄土丘陵沟壑区沟道整治土地生产力提升机制[D]. 强敏敏. 西北农林科技大学, 2021
- [5]三种抑制剂对长期施氮和不施氮土壤硝化作用的影响[D]. 安丽荣. 山东农业大学, 2021
- [6]冬小麦–夏玉米轮作体系不同新型尿素的氮素利用率及去向[J]. 杜思婕,张艺磊,张志勇,吉艳芝,尹兴,韩建,张丽娟. 植物营养与肥料学报, 2021(01)
- [7]冬小麦-夏玉米体系氮肥利用率在不同肥力塿土上的差异及机制[D]. 刘琳. 西北农林科技大学, 2020
- [8]秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳氮及微生物群落的影响[D]. 孔德杰. 西北农林科技大学, 2020
- [9]我国北方典型农田土壤团聚体氮素累积与淋溶特征研究[D]. 郭子繁. 北京林业大学, 2020(02)
- [10]玉米秸秆还田方式对土壤氮素形态、排放及分配的影响[D]. 马玲. 沈阳农业大学, 2020(08)