城郊农业高效与环境协调技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘春红 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 苏春江 |
| 关键词 | 城郊农业 NP消纳 表观利用率 有机肥与化肥配施 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 城郊是供应城市生活所需农产品的重要生产基地，城市化进程的加快，促进了城郊农业快速发展。为追求经济效益最大化，蔬菜等高产值作物种植面积不断增加，城郊农业生产过程中具有高投入、高产出的特点，造成耕地土壤养分积累；蔬菜品种和栽培措施的均一性，土壤连作障碍严重，土壤质量下降，影响农产品的质量安全。城郊农业既有对城市供给的重要作用，又有对城郊及农业环境造成污染的双重性，因此进行城郊农业高效与环境协调技术研究，从而推动城郊农业的健康和可持续发展。本研究以水早轮作种植方式，利用田与地作物种植和施肥结构的差别，以水稻为研究对象，来消解土壤累积的养分，改变菜地病害的发生环境，提高作物产量和改善土壤质量。采用不同施肥模式，通过田间定位试验，从作物、土壤、土壤-作物系统3个方面，研究水稻对连作菜地土壤中N、P的消纳，提升土壤质量，构建城郊农业高效环保的种植模式和施肥技术体系。采用裂区设计和随机区组设计相结合的试验方法，采用3种水稻品种(渝香203，渝优600，Q优6号)对其种植模式进行研究；基于土壤质量改善为目标，设计5种施肥模式(常规施肥、稻草+化肥、菌包+化肥、菌包+稻草+化肥、油菜杆+化肥)，研究有机肥施用对土壤质量的改良；设计了4个氮磷施用水平(N_0P_0，N_1P_1，N_2P_2，N_3P_3)研究土壤-作物系统对氮磷养分的消纳能力。共采土壤样品60个，植株样品216个，得到3000多个实验分析数据，数据采用SPSS13.0进行单因素方差分析(One-way ANOVA)、双因素方差分析 (Univariate)和相关性分析。确定出既能得到较好的经济效益，同时对土壤及农业环境的污染又最低的最佳种植方式和施肥模式：1．养分高效利用的水稻品种是渝香203(B1，当施肥水平为A2时)。①经济效益：水稻品种B1的增产率为8．55％，施肥利润最高，达1485．85元／hm~2,磷钾肥的生产率最高，分别为19．16、32．12kg／kg，肥料产投比也高于同施肥水平下的其他两个品种。②土壤养分：施肥水平为A2时，水稻品种B1，土壤中的全氮、全磷含量显著低于其他水稻品种，而且低于土壤背景值。农田氮养分处于亏缺状态(非亏缺越多越好)，其可较好的消减土壤的氮素积累。土壤的有效养分含量较施肥水平A3的高，土壤肥力较好。2．土壤质量提升的最佳施肥模式为高碳有机肥(菌包)与化肥配施模式(C)。①土壤孔隙度增加最多，土壤最大持水量达45．59％，显著高于其他施肥模式；微团聚体量也明显增加。②土壤有机质含量为29．53g/Kg，显著高于其他施肥模式，土壤碱解氮、有效钾含量较高。土壤缓效氮含量较高，氮素流失风险小。③水稻产量高达7020kg／hm~2，产投比为86．07，均显著高于其他施肥模式。③土壤 pH值增加了0．41个单位，减轻土壤酸化程度。3．土壤-作物系统对氮磷消纳较佳施肥方式为氮磷施用水平为N_2P_2(N87．75 kg／hm~2、P67．5 kg／hm~2)。①经济效益：磷肥、钾肥生产率肥显著高于其他施肥处理，N肥生产率与施肥处理N_1P_1相差不大；增产率为8．55％、施肥利润高达1485．59元／hm~2显著高于其他施肥水平。②养分吸收：磷、钾的吸收量分别为0．1221g／株、0．7533g／株，显著高于其他施肥水平的磷、钾吸收量；氮吸收量较高，为0．7026g／株。⑧土壤养分：土壤有机质含量显著高于其他施肥水平，土壤有效磷、有效钾含量高，土壤肥力较好。④农田氮养分亏缺，磷养分盈余。土壤全氮低于土壤背景全氮含量，其可较好的消减土壤氮素积累，调节土壤的缺磷状态。本研究改变以往仅以高产出为目标的种植方式，从环境保护和资源可持续利用角度出发，对作物养分高效利用、土壤质量改良、作物-土壤系统氮磷养分消纳作了较系统的研究，初步得到城郊农业高效与环境协调技术体系。 |
| 英文摘要 | 城郊是供应城市生活所需农产品的重要生产基地，城市化进程的加快，促进了城郊农业快速发展。为追求经济效益最大化，蔬菜等高产值作物种植面积不断增加，城郊农业生产过程中具有高投入、高产出的特点，造成耕地土壤养分积累；蔬菜品种和栽培措施的均一性，土壤连作障碍严重，土壤质量下降，影响农产品的质量安全。城郊农业既有对城市供给的重要作用，又有对城郊及农业环境造成污染的双重性，因此进行城郊农业高效与环境协调技术研究，从而推动城郊农业的健康和可持续发展。本研究以水早轮作种植方式，利用田与地作物种植和施肥结构的差别，以水稻为研究对象，来消解土壤累积的养分，改变菜地病害的发生环境，提高作物产量和改善土壤质量。采用不同施肥模式，通过田间定位试验，从作物、土壤、土壤-作物系统3个方面，研究水稻对连作菜地土壤中N、P的消纳，提升土壤质量，构建城郊农业高效环保的种植模式和施肥技术体系。采用裂区设计和随机区组设计相结合的试验方法，采用3种水稻品种(渝香203，渝优600，Q优6号)对其种植模式进行研究；基于土壤质量改善为目标，设计5种施肥模式(常规施肥、稻草+化肥、菌包+化肥、菌包+稻草+化肥、油菜杆+化肥)，研究有机肥施用对土壤质量的改良；设计了4个氮磷施用水平(N_0P_0，N_1P_1，N_2P_2，N_3P_3)研究土壤-作物系统对氮磷养分的消纳能力。共采土壤样品60个，植株样品216个，得到3000多个实验分析数据，数据采用SPSS13.0进行单因素方差分析(One-way ANOVA)、双因素方差分析 (Univariate)和相关性分析。确定出既能得到较好的经济效益，同时对土壤及农业环境的污染又最低的最佳种植方式和施肥模式：1．养分高效利用的水稻品种是渝香203(B1，当施肥水平为A2时)。①经济效益：水稻品种B1的增产率为8．55％，施肥利润最高，达1485．85元／hm~2,磷钾肥的生产率最高，分别为19．16、32．12kg／kg，肥料产投比也高于同施肥水平下的其他两个品种。②土壤养分：施肥水平为A2时，水稻品种B1，土壤中的全氮、全磷含量显著低于其他水稻品种，而且低于土壤背景值。农田氮养分处于亏缺状态(非亏缺越多越好)，其可较好的消减土壤的氮素积累。土壤的有效养分含量较施肥水平A3的高，土壤肥力较好。2．土壤质量提升的最佳施肥模式为高碳有机肥(菌包)与化肥配施模式(C)。①土壤孔隙度增加最多，土壤最大持水量达45．59％，显著高于其他施肥模式；微团聚体量也明显增加。②土壤有机质含量为29．53g/Kg，显著高于其他施肥模式，土壤碱解氮、有效钾含量较高。土壤缓效氮含量较高，氮素流失风险小。③水稻产量高达7020kg／hm~2，产投比为86．07，均显著高于其他施肥模式。③土壤 pH值增加了0．41个单位，减轻土壤酸化程度。3．土壤-作物系统对氮磷消纳较佳施肥方式为氮磷施用水平为N_2P_2(N87．75 kg／hm~2、P67．5 kg／hm~2)。①经济效益：磷肥、钾肥生产率肥显著高于其他施肥处理，N肥生产率与施肥处理N_1P_1相差不大；增产率为8．55％、施肥利润高达1485．59元／hm~2显著高于其他施肥水平。②养分吸收：磷、钾的吸收量分别为0．1221g／株、0．7533g／株，显著高于其他施肥水平的磷、钾吸收量；氮吸收量较高，为0．7026g／株。⑧土壤养分：土壤有机质含量显著高于其他施肥水平，土壤有效磷、有效钾含量高，土壤肥力较好。④农田氮养分亏缺，磷养分盈余。土壤全氮低于土壤背景全氮含量，其可较好的消减土壤氮素积累，调节土壤的缺磷状态。本研究改变以往仅以高产出为目标的种植方式，从环境保护和资源可持续利用角度出发，对作物养分高效利用、土壤质量改良、作物-土壤系统氮磷养分消纳作了较系统的研究，初步得到城郊农业高效与环境协调技术体系。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-02-19 |
| 源URL | [http://192.168.143.20:8080/handle/131551/4924]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山区发展研究中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘春红. 城郊农业高效与环境协调技术研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。