喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究
发布时间：2022-10-29 22:31
水资源短缺和氮肥施用的农田生态系统氮（N）素利用和氮素盈余的环境影响问题已受到全球范围普遍关注。当前,喷滴灌施肥灌溉生产提高产量优势研究成果较多,然而,针对喷滴灌施肥灌溉与传统沟灌比较,氮素利用、氮素盈余、氮循环和氮平衡问题系统研究需要进一步加强。本研究以内蒙古阴山南麓马铃薯（Favorite）田为研究对象,通过连续三年野外原位观测试验,应用随机区组设计,设置喷灌施肥灌溉处理、滴灌施肥灌溉处理、以传统沟灌处理为参照,每种灌溉生产方式设施肥和不施肥处理,共6个处理。利用通气法、静态暗箱-气相色谱法和数值模拟法,定量化确定喷滴灌施肥灌溉与传统沟灌比较的马铃薯田土壤水氮时空变化、马铃薯氮素利用、土壤NH3、N2O排放过程、特征、强度及驱动机制的影响规律,揭示喷滴灌施肥灌溉马铃薯田氮平衡机制,建立氮素管理指标体系,为客观评判喷滴灌施肥灌溉生产方式氮素管理水平和环境效应提供科学依据,探寻有利于实现农业生产效益和和环境效应双赢的生产体系原理构建提供数据支撑。主要结果如下:（1）马铃薯田野外原位观测结果表明,和传统沟灌比较,喷滴灌施肥灌溉条件利用马铃薯生长...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 问题提出
1.1.1 水资源短缺问题
1.1.2 节水灌溉技术应用和发展
1.1.3 氮素利用和氮素平衡问题
1.1.4 本文研究的问题
1.2 国内外研究进展
1.2.1 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放研究进展
1.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放研究进展
1.2.3 喷滴灌施肥灌溉农田土壤氮淋失研究进展
1.2.4 喷滴灌施肥灌溉氮肥利用效率研究进展
1.2.5 喷滴灌施肥灌溉农田氮素平衡研究进展
1.3 研究意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
1.6 研究目标
第二章 材料和方法
2.1 研究地区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气候
2.1.3 土壤
2.1.4 水文
2.1.5 农业
2.2 试验设计
2.2.1 滴灌施肥灌溉田间设计
2.2.2 喷灌施肥灌溉田间设计
2.2.3 传统沟灌田间设计
2.3 采样方案和测定分析方法
2.3.1 马铃薯植株采集和测试
2.3.2 土壤NH_3采集和测定
2.3.3 土壤N_2O采集和测定
2.3.4 土壤采集和测定
2.3.5 马铃薯田氮素平衡分析
2.4 气象观测
2.5 数据处理统计分析
第三章 喷滴灌施肥灌溉土壤水氮时空分布变化规律
3.1 引言
3.2 结果
3.2.1 大气温度和降水变化
3.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤水分时空分布特征
3.2.3 喷滴灌施肥灌溉土壤剖面NO_3~--N分布特征
3.2.4 喷滴灌施肥灌溉土体剖面NH_4~+-N分布特征
3.2.5 马铃薯生育期前后土壤氮素变化规律
3.2.6 马铃薯收获后土壤氮素累积截留量
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮吸收、累积、分配规律
4.1 引言
4.2 结果
4.2.1 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株生物量特征
4.2.2 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮素含量变化
4.2.3 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮素累积和分配
4.2.4 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮素分配
4.2.5 喷滴灌施肥灌溉马铃薯产量
4.3 讨论
4.3.1 喷滴灌施肥灌溉对马铃薯产量影响
4.3.2 喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素分配的影响
4.4 小结
第五章 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放特征及驱动因子
5.1 引言
5.2 结果
5.2.1 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放变化规律
5.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O累积排放量
5.2.3 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放系数
5.2.4 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放强度
5.2.5 喷滴灌施肥灌溉N_2O排放增温潜势
5.3 讨论
5.3.1 喷滴灌施肥灌溉对土壤N_2O排放的影响
5.3.2 喷滴灌施肥灌溉N_2O排放系数
5.4 结论
第六章 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放及影响因素
6.1 引言
6.2 结果
6.2.1 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放变化特征
6.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3累积排放
6.2.3 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放系数及排放强度
6.2.4 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放驱动因子
6.3 讨论
6.4 本章小结
第七章 喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素利用和农田氮平衡特征
7.1 引言
7.2 结果
7.2.1 喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素利用效率
7.2.2 喷滴灌施肥灌溉马铃薯田氮素平衡分析
7.3 讨论
7.4 小结
第八章 主要结论、创新点和研究展望
8.1 主要结论
8.2 创新之处
8.3 研究展望
参考文献
致谢
博士期间参与课题和论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]贯彻落实国家节水行动方案 推动农业适水发展与绿色高效节水[J]. 康绍忠. 中国水利. 2019(13)
[2]滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应[J]. 赛力汗·赛,陈传信,薛丽华,张永强,雷钧杰,陈兴武,王志敏. 新疆农业科学. 2019(02)
[3]阴山北麓节水灌溉马铃薯田氮素平衡研究[J]. 杨海波,杨海明,孙国梁,刘华君,高兴,黄绍福,李艳,李斐. 北方农业学报. 2018(05)
[4]喷灌条件下灌水与施肥对河西走廊春小麦不同生育期硝态氮分布的影响[J]. 朱忠锐,范永申,段福义,陈震. 节水灌溉. 2018(03)
[5]喷灌小麦土壤氮素分布规律及对地下水影响试验研究[J]. 曹颖,杨路华,高惠嫣,马文超. 节水灌溉. 2017(06)
[6]滴灌条件下不同氮素水平对稻田氨挥发的影响[J]. 王肖娟,陈林,王永强,李丽,朱江艳,赵双玲,刘小武,李高华. 新疆农垦科技. 2017(04)
[7]氮素管理的指标[J]. 巨晓棠,谷保静. 土壤学报. 2017(02)
[8]不同施肥条件下北方夏玉米农田土壤氨挥发研究[J]. 杨晓云,杨虎德. 干旱区资源与环境. 2016(11)
[9]滴灌施肥下不同栽培模式对马铃薯生长和水肥利用的影响[J]. 冯志文,康跃虎,万书勤,刘士平. 节水灌溉. 2016(08)
[10]不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响[J]. 赵连佳,薛丽华,孙乾坤,章建新. 麦类作物学报. 2016(08)
博士论文
[1]不同施氮水平对喷灌冬小麦—夏玉米农田土壤水氮迁移转化及其利用率影响的研究[D]. 李艳.中国农业大学 2015
[2]不同灌溉模式下马铃薯的水肥效率及膜下滴灌的氮肥推荐[D]. 秦永林.内蒙古农业大学 2013
[3]膜下滴灌马铃薯生长发育规律及其对水氮的响应[D]. 井涛.内蒙古农业大学 2012
硕士论文
[1]温室滴灌条件下氮素转化运移规律研究[D]. 侯红雨.中国农业科学院 2002
[2]滴灌施肥灌溉土壤水氮分布规律的试验研究及数学模拟[D]. 张建君.中国农业科学院 2002
本文编号：3698537
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 问题提出
1.1.1 水资源短缺问题
1.1.2 节水灌溉技术应用和发展
1.1.3 氮素利用和氮素平衡问题
1.1.4 本文研究的问题
1.2 国内外研究进展
1.2.1 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放研究进展
1.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放研究进展
1.2.3 喷滴灌施肥灌溉农田土壤氮淋失研究进展
1.2.4 喷滴灌施肥灌溉氮肥利用效率研究进展
1.2.5 喷滴灌施肥灌溉农田氮素平衡研究进展
1.3 研究意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
1.6 研究目标
第二章 材料和方法
2.1 研究地区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气候
2.1.3 土壤
2.1.4 水文
2.1.5 农业
2.2 试验设计
2.2.1 滴灌施肥灌溉田间设计
2.2.2 喷灌施肥灌溉田间设计
2.2.3 传统沟灌田间设计
2.3 采样方案和测定分析方法
2.3.1 马铃薯植株采集和测试
2.3.2 土壤NH_3采集和测定
2.3.3 土壤N_2O采集和测定
2.3.4 土壤采集和测定
2.3.5 马铃薯田氮素平衡分析
2.4 气象观测
2.5 数据处理统计分析
第三章 喷滴灌施肥灌溉土壤水氮时空分布变化规律
3.1 引言
3.2 结果
3.2.1 大气温度和降水变化
3.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤水分时空分布特征
3.2.3 喷滴灌施肥灌溉土壤剖面NO_3~--N分布特征
3.2.4 喷滴灌施肥灌溉土体剖面NH_4~+-N分布特征
3.2.5 马铃薯生育期前后土壤氮素变化规律
3.2.6 马铃薯收获后土壤氮素累积截留量
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮吸收、累积、分配规律
4.1 引言
4.2 结果
4.2.1 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株生物量特征
4.2.2 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮素含量变化
4.2.3 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮素累积和分配
4.2.4 喷滴灌施肥灌溉马铃薯植株氮素分配
4.2.5 喷滴灌施肥灌溉马铃薯产量
4.3 讨论
4.3.1 喷滴灌施肥灌溉对马铃薯产量影响
4.3.2 喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素分配的影响
4.4 小结
第五章 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放特征及驱动因子
5.1 引言
5.2 结果
5.2.1 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放变化规律
5.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O累积排放量
5.2.3 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放系数
5.2.4 喷滴灌施肥灌溉土壤N_2O排放强度
5.2.5 喷滴灌施肥灌溉N_2O排放增温潜势
5.3 讨论
5.3.1 喷滴灌施肥灌溉对土壤N_2O排放的影响
5.3.2 喷滴灌施肥灌溉N_2O排放系数
5.4 结论
第六章 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放及影响因素
6.1 引言
6.2 结果
6.2.1 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放变化特征
6.2.2 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3累积排放
6.2.3 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放系数及排放强度
6.2.4 喷滴灌施肥灌溉土壤NH_3排放驱动因子
6.3 讨论
6.4 本章小结
第七章 喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素利用和农田氮平衡特征
7.1 引言
7.2 结果
7.2.1 喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素利用效率
7.2.2 喷滴灌施肥灌溉马铃薯田氮素平衡分析
7.3 讨论
7.4 小结
第八章 主要结论、创新点和研究展望
8.1 主要结论
8.2 创新之处
8.3 研究展望
参考文献
致谢
博士期间参与课题和论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]贯彻落实国家节水行动方案 推动农业适水发展与绿色高效节水[J]. 康绍忠. 中国水利. 2019(13)
[2]滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应[J]. 赛力汗·赛,陈传信,薛丽华,张永强,雷钧杰,陈兴武,王志敏. 新疆农业科学. 2019(02)
[3]阴山北麓节水灌溉马铃薯田氮素平衡研究[J]. 杨海波,杨海明,孙国梁,刘华君,高兴,黄绍福,李艳,李斐. 北方农业学报. 2018(05)
[4]喷灌条件下灌水与施肥对河西走廊春小麦不同生育期硝态氮分布的影响[J]. 朱忠锐,范永申,段福义,陈震. 节水灌溉. 2018(03)
[5]喷灌小麦土壤氮素分布规律及对地下水影响试验研究[J]. 曹颖,杨路华,高惠嫣,马文超. 节水灌溉. 2017(06)
[6]滴灌条件下不同氮素水平对稻田氨挥发的影响[J]. 王肖娟,陈林,王永强,李丽,朱江艳,赵双玲,刘小武,李高华. 新疆农垦科技. 2017(04)
[7]氮素管理的指标[J]. 巨晓棠,谷保静. 土壤学报. 2017(02)
[8]不同施肥条件下北方夏玉米农田土壤氨挥发研究[J]. 杨晓云,杨虎德. 干旱区资源与环境. 2016(11)
[9]滴灌施肥下不同栽培模式对马铃薯生长和水肥利用的影响[J]. 冯志文,康跃虎,万书勤,刘士平. 节水灌溉. 2016(08)
[10]不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响[J]. 赵连佳,薛丽华,孙乾坤,章建新. 麦类作物学报. 2016(08)
博士论文
[1]不同施氮水平对喷灌冬小麦—夏玉米农田土壤水氮迁移转化及其利用率影响的研究[D]. 李艳.中国农业大学 2015
[2]不同灌溉模式下马铃薯的水肥效率及膜下滴灌的氮肥推荐[D]. 秦永林.内蒙古农业大学 2013
[3]膜下滴灌马铃薯生长发育规律及其对水氮的响应[D]. 井涛.内蒙古农业大学 2012
硕士论文
[1]温室滴灌条件下氮素转化运移规律研究[D]. 侯红雨.中国农业科学院 2002
[2]滴灌施肥灌溉土壤水氮分布规律的试验研究及数学模拟[D]. 张建君.中国农业科学院 2002
本文编号：3698537
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3698537.html