学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

不同水氮条件下黄瓜季保护地氮素损失研究

作　者: 李银坤
导　师: 武雪萍
学　校: 中国农业科学院
专　业: 土壤学
关键词: 保护地 水分 氮肥 氨挥发 N2O排放 氮淋失
分类号: S626
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 125次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着人们对蔬菜需求量的增加,菜农为获得高产,盲目提高施肥与灌水量,而忽视科学水肥管理的理念。如今,蔬菜生产中不合理的水肥管理导致的土壤环境恶化、肥料利用率低以及蔬菜质量品质下降等问题已经十分严重。明确保护地土壤的氮素损失途径,探讨蔬菜生产中科学的水肥管理措施是我国设施农业可持续发展的需要。迄今为止,有关保护地中不同水氮条件下系统分析土壤的氨挥发、反硝化和N2O排放以及土壤溶液中无机氮淋失的研究较为少见。本研究在河北省辛集市马庄科园农场开展了田间试验和15N示踪的微区试验,田间试验和15N示踪的微区试验均设置6个处理,将减量灌水、减量施氮与习惯水氮处理进行对比研究:(1)习惯灌水、不施氮处理(灌水量为7470 m3·hm-2);(2)习惯灌水、减施氮25%处理(灌水与氮肥用量分别为7470 m3·hm-2和900 kg·hm-2)(;3)习惯水氮处理(灌水与氮肥用量分别为7470 m3·hm-2和1200 kg·hm-2);(4)减量灌水30%、减施氮50%处理(灌水与氮肥用量分别为5190 m3·hm-2和600 kg·hm-2)。(5)减量灌水30%、减施氮25%处理(灌水与氮肥用量分别为5190 m3·hm-2和900 kg·hm-2);(6)减量灌水30%、习惯施氮处理(灌水与氮肥用量分别为5190 m3·hm-2和1200 kg·hm-2)。研究了不同灌水与施肥条件对黄瓜季保护地的氨挥发,硝化、反硝化速率,N2O损失,硝态氮淋失,氮肥15N的动态与去向以及产量品质的影响。以期为探讨保护地蔬菜生产中氮素损失途径和建立合理的水氮优化管理技术提供科学的依据。在本试验条件下,取得以下研究结论:1、黄瓜生长季农田氨挥发损失总量为11.4~26.6 kg·hm-2、氨挥发量占氮肥用量的0.89%~1.27%氮肥对氨挥发的贡献率为31.8%~57.1%。在减量灌水条件下,减量施氮25%与50%处理(W2N900与W2N600)的氨挥发损失量比习惯施氮处理(W2N1200)分别降低了22.1%和37.2%;而相同氮用量下,减量灌水与习惯灌水相比,氨挥发损失量增加了3.0%~4.8%。2、黄瓜生长季农田总硝化速率与反硝化速率最高分别达523μgN·kg-2·h-1、351μgN·kg-2·h-1。其中在减量灌水条件下,减施氮25%和50%处理(W2N900和W2N600)与习惯施氮处理(W2N1200)相比,总硝化速率分别降低了19.9%、26.7%;反硝化速率分别降低了9.8%、20.8%。相同施氮量下,减量灌水与习惯灌水相比,总硝化速率与反硝化速率的降低幅度分别为2.5%~11.5%,19.5%~26.0%。3、黄瓜生长季农田N2O损失量为0.74~7.92 kg·hm-2,占氮肥用量的0.25%~0.60%,而氮肥对N2O损失的贡献率为67.8%~90.6%。在减量灌水条件下,减量施氮25%与50%处理(W2N900与W2N600)的N2O损失量比习惯施氮处理(W2N1200)分别降低了39.9%和54.1%;而相同氮用量下,减量灌水与习惯灌水处理相比,N2O损失量可降低36.8%~45.2%。4、黄瓜生长季农田无机氮的淋失量为120~595 kg·hm-2,占施氮量的25.6%~39.6%。硝态氮是土壤无机氮淋失的主要形式,可占到无机氮淋失总量的99.7%以上。在减量灌水条件下,减施氮25%和50%处理(W2N900和W2N600)与习惯施氮处理(W2N1200)相比,100 cm土体硝态氮的淋失量分别降低了30.0%和46.0%;而相同氮用量下,减量灌水与习惯灌水处理相比,硝态氮淋失量降低了14.9%~23.8%。5、在本试验中的减量灌水条件下,减施氮25%和50%处理(W2N900与W2N600)的产量比习惯施氮处理(W2N1200)分别提高了4.5%和5.4%。在减施氮25%的条件下,减量灌水处理(W2N900)比习惯灌水处理(W1N900)提高了3.4%。6、不同水氮处理对黄瓜品质亦有显著的影响。其中在减量灌水条件下,减施氮25%和50%处理(W2N900与W2N600)与习惯施氮处理(W2N1200)相比,果实硝酸盐含量分别降低了9.8%和13.5%,可溶性糖含量则分别增加了13.1%和12.9%。在减施氮25%的条件下,减量灌水处理(W2N900)比习惯灌水处理(W1N900)的果实硝酸盐含量降低了3.9%,而可溶性糖含量则增加了7.3%。7、不同水氮处理对黄瓜叶片的瞬时水分利用效率(WUE)具有显著的影响。其中在减量灌水条件下,减施氮50%处理(W2N600)与习惯施氮处理(W2N1200)相比,可提高1.2%~9.8%。在减施氮25%的条件下,减量灌水处理(W2N900)的叶片瞬时水分利用效率(生育期均值)比习惯灌水处理(W1N900)提高了6.1%。8、15N微区试验结果表明,不同水氮条件下黄瓜全株对氮肥15N的吸收量在177~297 kg·hm-2,果实、叶、茎、根对氮肥15N吸收量依次降低。黄瓜当季的氮肥利用率为23.6%~32.8%,在2种灌水条件下分别以减施氮25%处理(W1N900)和减施氮50%处理(W2N600)的氮肥利用率最高,与相同条件下的习惯施氮处理(W1N1200与W2N1200)相比,其利用率分别提高了4.57、6.96个百分点。综合分析,本试验条件下,处理W2N600和W2N900既具有较高的光合速率和氮肥利用率,又具有最高的水分利用效率,而且产量高,品质好,是较为合理的水氮组合。2年的试验研究表明,通过合理施肥、科学控制灌溉量,在当地习惯水氮管理的基础上,减量灌溉30%、减施氮25%~50%的情况下,不会影响到黄瓜产量,因此,推荐河北省保护地春季黄瓜生产,灌水量为5190 m3·hm-2,施氮量为600~900 kg·hm-2。

全文目录


摘要  7-9
Abstract  9-15
第一章 绪论  15-26
  1.1 保护地蔬菜生产发展状况及存在问题  15-16
  1.2 研究目的与意义  16
  1.3 氮素损失研究进展  16-24
    1.3.1 氨挥发研究现状  17-19
    1.3.2 硝化、反硝化及N_2O 排放损失研究进展  19-22
    1.3.3 土壤氮素残留与淋失研究进展  22-24
  1.4 主要研究内容  24-25
  1.5 研究思路  25-26
第二章 试验材料与方法  26-32
  2.1 供试材料  26
  2.2 试验设计方案  26-27
    2.2.1 田间试验设计  26-27
    2.2.2 微区（~(15)N）试验设计  27
  2.3 测定项目及方法  27-30
    2.3.1 土壤、植株样品的采集及测定方法  27-28
    2.3.2 氨气的捕获方法  28
    2.3.3 N_2O 气体的采集和测定方法  28-29
    2.3.4 硝化与反硝化速率的测定  29
    2.3.5 土壤溶液的提取及无机氮（NO_3~--N 和NH_4~+-N）淋失量的计算  29-30
  2.4 计算方法及数据的分析  30-32
第三章 不同水氮条件下土壤氨挥发特征  32-44
  3.1 氮肥基施阶段土壤氨挥发特征  32-35
    3.1.1 不同水氮条件下土壤铵态氮的动态变化  32-33
    3.1.2 不同水氮条件下的土壤氨挥发速率  33-35
  3.2 氮肥追施阶段土壤氨挥发特征  35-39
    3.2.1 非施肥带土壤氨挥发速率  35-37
    3.2.2 施肥带土壤氨挥发速率  37-39
  3.3 保护地黄瓜不同生育期累积氨挥发量  39-40
  3.4 黄瓜生长季氨挥发损失量  40-41
  3.5 讨论  41-42
    3.5.1 保护地氨挥发损失分析  41
    3.5.2 施氮与灌水对保护地氨挥发的影响  41-42
    3.5.3 氮肥基施与追施氨挥发对比  42
  3.6 小结  42-44
第四章 不同水氮条件下土壤硝化、反硝化及N_2O 排放特征  44-58
  4.1 土壤的硝化、反硝化速率  44-46
    4.1.1 不同水氮条件下土壤的总硝化速率  44-45
    4.1.2 不同水氮条件下土壤的反硝化速率  45-46
  4.2 氮肥基施阶段土壤N_2O 排放通量  46-48
    4.2.1 不同水氮条件下土壤硝态氮的动态变化  46-47
    4.2.2 不同水氮条件下土壤N_2O 排放通量  47-48
  4.3 氮肥追施阶段土壤N_2O 排放通量  48-52
    4.3.1 非施肥带土壤N_2O 排放通量  48-50
    4.3.2 施肥带土壤N_2O 排放通量  50-52
  4.4 保护地黄瓜不同生育期土壤累积N_2O 排放量  52-53
  4.5 黄瓜生长季土壤N_2O 损失量  53-54
  4.6 讨论  54-57
    4.6.1 保护地N_2O 损失量分析  54
    4.6.2 保护地硝化、反硝化速率及N_2O 排放的影响因素分析  54-56
    4.6.3 氮肥基施与追施N_2O 排放对比  56-57
  4.7 小结  57-58
第五章 不同水氮条件下土壤硝态氮动态变化及淋失特征  58-67
  5.1 土壤硝态氮的垂直动态变化  58-59
  5.2 土壤不同层次硝态氮的累积量  59-61
  5.3 根际土壤硝态氮的生育期动态变化  61-62
  5.4 土壤溶液中无机氮含量的动态变化  62-63
    5.4.1 不同水氮条件对土壤溶液中硝态氮的影响  62
    5.4.2 不同水氮条件对土壤溶液中铵态氮的影响  62-63
  5.5 不同水氮条件下无机氮淋失量  63-64
  5.6 讨论  64-66
    5.6.1 土壤剖面硝态氮分布特征  64-65
    5.6.2 土壤剖面硝态氮含量影响因素分析  65
    5.6.3 土壤溶液中（100 cm）无机氮浓度变化及其淋失量分析  65-66
  5.7 小结  66-67
第六章 不同水氮条件下土壤肥料氮去向研究  67-72
  6.1 不同水氮处理对氮肥与灌水农学效率的影响  67
  6.2 氮肥（~(15)N）的去向与损失研究  67-70
    6.2.1 不同水氮条件下黄瓜对氮肥（~(15)N）的吸收  67-68
    6.2.2 黄瓜季氮肥（~(15)N）的去向  68-70
  6.3 讨论  70
  6.4 小结  70-72
第七章 不同水氮条件下黄瓜植株性状及产量品质分析  72-79
  7.1 黄瓜植株性状分析  72-75
    7.1.1 不同水氮处理对黄瓜生长特性的影响  72-73
    7.1.2 不同水氮处理对黄瓜叶片光合特征的影响  73-75
  7.2 黄瓜产量及其品质分析  75-76
    7.2.1 不同水氮处理对黄瓜产量及其构成因素的影响  75
    7.2.2 不同水氮处理对黄瓜品质的影响  75-76
  7.3 讨论  76-77
    7.3.1 黄瓜植株生长特性分析  76
    7.3.2 黄瓜产量分析  76-77
    7.3.3 黄瓜品质分析  77
  7.4 小结  77-79
第八章 主要结论与展望  79-81
  8.1 主要结论  79-80
  8.2 创新点  80
  8.3 研究展望  80-81
参考文献  81-92
致谢  92-93
作者简介  93

相似论文

  1. 罗非鱼片热泵干燥模型及其干燥工艺的研究,TS254.4
  2. 牡蛎壳海卤缓释氮肥对辣椒和香菜生长影响的研究,S145.6
  3. 氮肥对紫花苜蓿根系形态发育的影响,S541.9
  4. 水氮耦合对泸州烟区烤烟产量和质量的影响,S572
  5. 施氮模式对冬小麦/夏玉米农田土壤硝态氮变化及产量的影响,S512.11
  6. 10t/hm~2冬小麦氮素营养特性及诊断和氮肥运筹研究,S512.1
  7. 三种蓼科植物对水分胁迫和污染物暴露的响应,Q945.78
  8. 海芋（Alocasiamacrorrhiza）对水分胁迫及污染物暴露的响应,X52
  9. 不同农业生产方式下菜地土壤氮素转化过程与N2O排放的研究,X131.3
  10. 牛粪好氧堆肥能量转换与水分减量研究,S141.4
  11. 可调谐二极管激光吸收光谱技术测定农田氨挥发的初步研究,S158.5
  12. 氮肥及播期对低谷蛋白水稻产量和品质形成的影响,S511
  13. 江淮历代小麦主栽品种生产力与氮肥效率的比较研究,S512.1
  14. 双季稻群体生长与氮吸收对密度和氮肥的响应及其NDVI诊断,S511
  15. 氮肥运筹对转基因棉Bt蛋白表达与降解的调控作用,S562
  16. 水分管理对不同积累特性水稻镉吸收转运的影响研究,S511
  17. 不同栽培管理模式对冬小麦碳氮代谢及产量的影响,S512.1
  18. 控制性分根交替灌溉提高马铃薯水分利用效率的研究,S532
  19. 施氮量对棉花（Gossypium hirsutum L.）氮素利用及氨挥发损失的影响,S562
  20. CO2浓度和氮肥水平对小麦籽粒产量和品质的影响及其生理机制,S512.1
  21. 小麦幼苗生长对水分胁迫的响应及其生理机制,S512.1

中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 设施园艺（保护地栽培） > 蔬菜设施园艺
© 2012 www.xueweilunwen.com