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设施蔬菜种植中氮肥施用的环境效应 研究

文献类型:学位论文

作者赵慧
答辩日期2019-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师李叙勇
关键词设施蔬菜 氮肥施用 环境效应 w Hcn s _veg 模型 MEta 分析 g Reenhouse v EgEtable, n Itrogen Fertilizer Application, Environmental Effect , wHcns_veg Model, m Eta Analysis
学位名称理学硕士
学位专业生态学
其他题名Study on E n vironmental Effect o f Nitrogen Fertilization i n Greenhouse Vegetable Production
英文摘要

        设施蔬菜生产是我国重要的粮食安全的保障,但其 生产 过程 中过量施用氮肥 导致的氮损失,引起 了 土壤酸化、地下水污染、温室气体排放等 诸多 环境问题。 设施蔬菜生产中 施肥量对土壤氮损失的影响,现有研究多采用田间控制实验的方法开展, 较少在区域尺度或更大尺度上开展研究。本文以我国重要设施蔬菜种植区域山东省寿光市、青州市、临淄区和浙江省温州市苍南县为研究区,通过云模型、 W H C N S_ve g 模拟、 m eta 分 析等方法,旨在研究不同尺度下、不同施氮模式对 设施蔬菜种植过程中 氮损失的影响。希望通过该研究,可以 对设施蔬菜种植业 降低氮损失、实现 可持续发展有理论意义与实践指导意义。
本文主要研究成果如下:
        (1) 山东省临淄区设施蔬菜种植区域近十年来土壤碱解氮平均含量从 2006年 132.98mg /kg 到 2015 年 260.57mg/kg ,增加了 95.9% 。 土壤碱解氮含量显著高于同时间非设施蔬菜地的土壤碱解氮含量,从 2006 年碱解氮含量高出约 29.7%到 2015 年碱解氮含量高出 107.7% 。临淄区设施蔬菜地碱解氮在 200 6 年到 2010年主要处于第四级和第五级,即施用氮肥 肥效不明显 和 无效。
        (2 )不同区域、不同蔬菜种类的管理模式差异明显。 不同管理模式下 设施蔬菜生长过程中土壤含水量、土壤硝态氮含量 差异较大。 青州西红柿大棚氮淋失比例约为 58.3%58.3%,氮素淋失损失 865.1kg N/ha ,气态损失 28.5kg N/ha ,氮 盈余为81.1kg N/ha 。 W H C N S_ve g 模拟结果表明,随着施氮量的增加,氮素淋失损失和气体排放损失都成线性增长趋势,但其对产量的增长的影响逐渐降低。
       (3) 以山东地区设施蔬菜主要种植区临淄、青州、寿光为例 ,收集相应数据,并建立 WHCNS_veg 模型运转所需属性数据的数据库。通过模型模拟不同土壤类型下和管理模式下,秋冬季设施番茄的氮素损失情况。结果表明,秋冬季设施番茄种植的过程中,临淄、青州、寿光区域在农民常规施肥模式下,氮淋失约 15.8×10 3 t ,约占氮肥总体投入的 66. 3%3%,气体排放损失约 0.696×10 3 t ,约占氮肥总体投入的 2.9% 。相比于当地农民的传统施氮量,化肥施用量减少 60%的施氮模式对全区域产量基本没有影响,但减少了32.8% 的氮素淋失和 53.5% 的气体排放损失。
       (4) 通过 69 篇文献中的 11 74 组实验结果进行了 meta 分析,研究了氮肥施用和减少氮肥施用对氮素流失的影响。结果表明,与不施氮肥相比,施用氮肥引起的氮素损失量的增加幅度比的增产幅度要大得多:硝态氮淋失量增加 187.5% 、氧化亚氮排放增加 202.0% 、产量增加 35.7% 和植物氮吸收增加 24.5% 。在产量可持续性方面,推荐施氮量为 302 kg N/ha ;在环境可持续发展方面,推荐施氮量为570 kg N/ha 。基于当前过量施用氮肥的现状,适当减少氮肥施用量可显著降低环境蔬菜成本,如硝态氮淋失( 32.4%32.4%)、氧化亚氮排放量 38.6% 但是对植物氮素吸收和产量的 影响不大。从减小环境影响和保持产量两方面考虑,氮肥施用量减少 20%~40% 较为适宜。

语种中文
页码107
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42359]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
赵慧. 设施蔬菜种植中氮肥施用的环境效应 研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2019.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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