一、不同复合态磷在水稻上施用的效果(论文文献综述)
晋迎兵[1](2021)在《基于炭基有机肥替代和生态沟拦截的稻田氮磷流失控制技术研究》文中研究指明农田面源污染减排对改善我国农业农村地区水环境质量至关重要。本论文以国家水专项湖州长兴县吕山乡稻田面源污染控制示范工程基地为依托,以源头控制和过程拦截两个面源减排策略为指导,在调查示范工程技术试验区稻田土壤基本理化特性和降雨径流氮磷流失规律的基础上,考察了炭基有机肥施用对稻田氮磷径流流失的影响规律,探究了生态沟对稻田径流氮磷的截留效果,以期为集约化稻作区农田氮磷流失控制提供支持。本研究的主要结论如下:(1)通过现场调研,发现技术试验区稻田化肥施用基数较大,土壤氮磷本底含量及流失风险较高。技术试验区稻田氮磷肥平均施用量达295 kg N hm-2和60 kg P hm-2,土壤总氮(TN)、总磷(TP)平均含量分别为2.20 g kg-1和0.60 g kg-1;连续2年的稻田降雨径流氮磷监测结果表明,稻田氮磷径流流失受施肥和降雨影响显着,径流总氮、总磷的平均浓度分别为2.37 mg L-1和0.35 mg L-1,其中氮素流失形态主要以可溶性氮(DN)为主,磷素则以颗粒态磷(PP)为主。(2)通过田间养分管理试验,证明了炭基有机肥施用对稻田土壤氮磷流失源头控制具有明显效果。试验设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、炭基有机肥等磷量替代15%化肥(OFSB15)、炭基有机肥等磷量替代30%化肥(OFSB30)四种处理,结果显示稻田径流氮磷流失窗口期为施肥后7天内,CF处理稻田TN、TP的径流流失负荷分别为5.46 kg hm-2、1.06 kg hm-2,而OFSB30处理氮磷减排效果最好,与CF处理相比,TN、TP径流流失负荷分别降低29.1%、10.1%。(3)通过生态沟拦截试验,明确了生态沟对稻田径流氮磷流失的削减性能。沟底氮磷去除模块吸附材料在60天后达到吸附饱和,对TN、TP的吸附量分别为1.66 g kg-1和1.03 g kg-1;沟渠植物(再力花)在收获期对氮磷的平均吸收量分别为59.09 g株-1和5.19 g株-1。在16场降雨径流监测期间,生态沟对稻田径流TN、NH4+-N、NO3--N、TP、PP、PO43--P的拦截率分别为42.1%、43.4%、36.5%、33.4%、51.3%和38.5%。
李发永[2](2021)在《浙江典型农田土壤胶体磷生成的影响因素与流失控制研究》文中进行了进一步梳理农田土壤磷流失是造成我国河流与湖泊富营养化的重要因素之一。现有研究表明,胶体磷的易化迁移是农田土壤磷向外部环境输送的关键途径,但目前对农业土壤中胶体磷的流失行为、形态特征、分布规律和调控策略的认知仍不够深入。本论文在比选土壤胶体磷分离测定方法的基础上,探讨了土壤团聚体中胶体磷的赋存形态和控制因素,并采用AF4-OCD-ICP-MS在线耦合分析技术,研究了土壤纳米及胶体颗粒的元素组成,在微观尺度上探讨了土壤有机碳与不同尺寸胶体磷组分的内在联系与作用机制,建立了农田土壤胶体磷流失指数评价方法,最后考察了固体有机肥、沼液有机肥和炭基有机肥(即炭基土壤改良剂+有机肥)等不同外源碳输入策略对三种典型农业种植类型(双季稻、稻麦轮作和露地蔬菜)土壤胶体磷径流流失的阻控效果。主要研究结果如下:(1)通过不同胶体磷分离方法的比较,发现超速离心法误差小,便于获得胶体,但耗时长;超滤法分离效果最好,分离步骤简单可靠,但机械误差大;场流分离法可实现不同尺寸胶体和纳米颗粒的连续无损分离及元素测定,但不易收集胶体。土壤水分散胶体溶液(WDC)中的磷主要富集于<220 nm的细胶体中;不同土壤WDC中胶体磷的含量占胶体溶液总磷的7.3%–88.6%,且以钼蓝反应磷为主;胶体磷是硅酸盐矿物和有机物组成的复合体,但尺寸更小的纳米颗粒与较大尺寸的胶体颗粒的化学组成不同;胶体矿物晶体主要由多水高岭石和白云母组成;胶体溶液中以腐殖质类的富里酸为主,而真溶态溶液的类色氨酸相对含量最高;与原始土壤相比,胶体颗粒具有较高的磷酸单脂和磷酸二脂浓度。(2)研究了农田土壤颗粒和团聚体中胶体磷的磷形态、流失潜力及与土壤理化因子的关系,结果表明:在酸性土壤中,0.26–2 mm的团聚体中的胶体磷含量最高,而碱性和中性土壤则与之相反;团聚体相关的总碳(TC)、总氮(TN)、C/P和C/N对胶体磷流失潜力有显着的负影响;胶体磷含量与团聚体中TP、Al含量以及p H值有关,而团聚体中胶体磷的流失潜力则受其碳含量控制。分散的土壤颗粒中各形态磷的浓度均随着颗粒尺寸的减小依次增加,且磷单脂在胶体颗粒中高度富集,表明分散的胶体颗粒对有机磷具有很高的亲和力;与之相反,与小团聚体相比,大团聚体各形态磷(尤其是磷单脂)含量较高。因此,土壤团聚导致了磷(尤其是有机磷)的持留,土壤团聚和分散引起了磷在两个相反维度的富集。持续的碳输入以增加土壤团聚体尺寸及减少颗粒分散度是降低胶体磷流失的有效方法之一。(3)采用场流分离在线耦合有机碳及电感耦合等离子体质谱分析技术(AF4-OCD-ICP-MS),深入开展了胶体磷组分的微观形态研究。结果表明:浙江省不同土壤的水分散性胶体磷颗粒(<500 nm)主要包含纳米胶体磷(NCP;0.6–25 nm)、细胶体磷(FCP;25–160 nm)和中颗粒胶体磷(MCP;160–500 nm)三个组分;在区域尺度上,确定了三个水平的胶体磷含量(3583–6142、859–2612和514–653μg kg–1),且具有一定的空间分布模式;并发现NCP主要由有机碳(Corg)、钙(Ca)和磷组成,而FCP组分则为Corg、粘土和磷组成的复合物;有机碳含量控制了胶体的磷饱和度,进而影响了胶体对磷的负载能力;土壤胶体磷生成的第一要素为原始土壤矿物的化学组成,而碳肥输入显着影响了特定土壤中不同组分胶体磷的峰值浓度;炭基有机肥替代使土壤细胶体磷浓度显着降低;而沼液替代则显着增加了土壤各组分的胶体磷的含量。(4)以土壤有机碳(TOC)、团聚体几何平均直径(GMD)、粘粒含量(Clay)、p H和有效磷(AP)为胶体磷指数变量因子,对土壤胶体磷的流失潜力评估表明:“土壤胶体磷的流失潜力”等级可划分为低(<-0.82)、中(-0.82至-0.22)、高(-0.22至0.83)和非常高(>0.83)四个等级;“土壤真溶态磷的流失潜力”等级可划分为低(<-0.73)、中(-0.73至-0.13)、高(-0.13至0.88)和非常高(>0.88)四个等级;获得了土壤胶体磷指数方程如下:胶体磷的流失潜力=(-0.263×ZGMD)+(-0.479×ZTOC)+(-0.188×Zp H)+(0.422×ZAP)+(0.448×ZClay);真溶态磷的流失潜力=(-0.549×ZGMD)+(-0.205×ZTOC)+(0.629×Zp H)+(0.426×ZAP)+(-0.147×ZClay);采用上述磷指数方程对浙江省典型农田系统胶体磷流失潜力进行评估表明,浙江省农田土壤胶体磷的流失潜力整体较高。(5)在不同外源碳输入下,对三种种植类型农田中磷的径流流失监测表明,炭基有机肥替代部分化肥显着降低了径流中各种磷组分浓度,固体有机肥替代则显着降低了径流中颗粒磷和胶体磷的浓度,但施用沼液则具有与之相反的效果;与单独施用化肥相比,炭基有机肥替代在双季稻、稻麦和蔬菜系统中分别减少了41.1%、29.7%和37.8%的总磷径流流失;同时,固体有机肥和炭基有机肥替代显着降低了颗粒磷和胶体磷的流失量,而沼液替代则增加了各种磷形态流失量;与单独施用化肥相比,炭基有机肥替代使土壤胶体磷含量降低了26.7%–51.4%;冗余分析表明,土壤碳含量与胶体磷的流失量呈负相关关系。
周娟[3](2020)在《大气CO2浓度升高对不同类型水稻品种产量形成及氮磷钾养分吸收利用的影响》文中研究表明水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其生长和发育受大气CO2浓度及氮磷钾等矿质营养元素的影响显着。日益加剧的人类活动导致大气中CO2浓度不断升高,影响水稻生长发育、产量和品质。前人利用FACE(Free AirCO2 Enrichment)技术平台开展了水稻对自由空气CO2浓度升高的响应与适应方面的研究,在水稻生长发育、产量形成、稻米品质等方面积累了较多的数据,在氮、磷、钾养分吸收利用方面也有一些探索,但多以其中一种元素为主。同时,之前的FACE研究多数为单一品种,而我国水稻品种类型丰富,基因型差异较大,每类品种均有其最适宜的生长区域或季节,也有较大的生产规模,在较长时间内相互不可替代。因此,扩大水稻品种类型与数量,系统研究开放式大气CO2浓度升高条件下不同类型水稻品种生长发育、产量形成、氮磷钾等主要养分吸收利用、叶片光合特性及一些氮代谢生理活性物质的差异、它们的相互关系及其对产量的影响显得尤为重要。为此,本研究率先利用我国第一个稻麦轮作FACE研究平台,以常规粳稻(武运粳21、扬辐粳8号)、常规籼稻(扬稻6号、扬辐籼6号)和杂交籼稻(汕优63、两优培九)共6个品种(组合)为供试材料,针对上述问题开展研究,旨在明确不同类型水稻品种产量形成、氮磷钾等养分吸收利用对CO2浓度升高响应的差异及其相互关系,为未来CO2浓度升高后水稻品种的培育与选择及稻作生产过程中施肥策略的制定提供数据支持。研究结果表明:1.FACE处理使:1)水稻抽穗平均提前0.97天,全生育期平均缩短0.75天,株高平均增加0.69 cm,品种间的差异均达极显着水平;2)使(拔节期)最高茎蘖数平均增加8.61%,成穗率平均降低3.67%,两者均以杂交籼稻增幅或降幅最大;3)使(抽穗期)叶面积系数平均增加11.50%,库容量平均增加18.38%,叶面积系数以杂交籼稻增幅最大,库容量以常规粳稻增幅最大;4)促进了主要生育期干物重的增加,成熟期平均增加25.15%,以杂交籼稻增幅最大,处理间和品种间的差异均达极显着水平。使常规粳稻经济系数增加了 0.75%,杂交籼稻、常规籼稻经济系数分别降低了 2.29%、0.44%,处理间和品种间均无显着差异。相关分析表明,抽穗期叶面积系数、库容量、成熟期干物重、经济系数与产量均呈极显着线性正相关,库容量、成熟期干物重与产量的相关程度分别大于叶面积系数、经济系数与产量的相关程度。2.FACE处理使:1)显着促进了水稻产量的提高,平均增加24.17%,常规粳稻增加了 19.38%,杂交籼稻增加了 24.02%,常规籼稻增加了 29.10%。;2)促进了单位面积穗数的增加,平均增加16.37%,常规粳稻增幅最大;3)促进了杂交籼稻和常规籼稻每穗粒数的增加;4)对结实率和千粒重影响较小,但品种间的差异均达极显着水平。综合分析表明,四个产量构成因素对产量均不同程度的促进作用,但粒数、单位面积穗数的促进作用较大。3.FACE处理使:1)成熟期植株含氮率平均降低3.57%,常规粳稻降幅最大;使成熟期氮素累积量平均增加21.61%,常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别增加了13.69%、25.70%、24.32%;2)提高了成熟期茎鞘、叶片吸氮量,降低穗吸氮量,叶片增幅最大,平均增加51.86%;3)促进了不同生育阶段的吸氮量的增加,以抽穗-成熟阶段增加最多,平均增加58.04%,以常规籼稻增幅最大;4)显着提高了常规籼稻和杂交籼稻成熟期单穗吸氮量,分别平均增加10.79%、13.93%,但使常规粳稻下降了 9.60%;5)促进了水稻群体吸氮强度的提高,成熟期平均增加22.62%,杂交籼稻增幅最大;6)显着增加了成熟期茎鞘和叶片的氮素分配比例,降低了穗部氮素分配比例。FACE处理降低了茎鞘叶片氮素转运量和结实期穗部氮素的增加量,分别平均降低32.41%、6.62%、;7)显着提高了氮素籽粒生产效率,平均增加4.72%,常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别提高了 6.90%、9.44%、5.31%。综合分析表明结果,提高植株干物重、抽穗-成熟阶段吸氮量、叶片吸氮量、单穗吸氮量、吸氮强度均有利于成熟期氮素累积量的提高;成熟期氮素累积量、氮素籽粒生产效率均是提高产量的重要氮素因子,氮素累积量对产量的作用大于氮素籽粒生产效率对产量的作用。4.FACE处理使:1)成熟期植株含磷率平均增加6.07%,常规粳稻增幅最大;使成熟期磷素累积量平均增加31.97%,常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别增加了 28.84%、42.07%、24.81%,;2)提高了成熟期茎鞘、叶片、穗各器官吸磷量,穗增幅最大,平均增加32.95%,杂交籼稻增幅最大;3)促进了不同生育阶段的吸磷量的增加,以抽穗-成熟阶段增加最多,平均增加63.44%,常规粳稻增幅最大;4)使成熟期单穗吸磷量显着增加11.16%,常规籼稻增幅最大;5)促进了水稻群体吸磷强度的增加,成熟期平均增加33.16%,常规粳稻增幅最大;6)降低了茎鞘和叶片的磷素分配比例,增加了穗部磷素分配比例,。FACE处理使茎鞘叶磷素转运量和结实期穗部磷素增加量,分别平均增加了 36.23%、25.45%,均以常规籼稻增幅最大;7)使常规粳稻、常规籼稻磷素籽粒生产效率分别降低了15.50%、9.29%,使杂交籼稻磷素籽粒生产效率提高了 12.09%。综合分析结果,提高植株含磷率、抽穗-成熟阶段吸磷量、穗部吸磷量、单穗吸磷量、吸磷强度均有利于成熟期磷素累积量的提高;成熟期磷素累积量、磷素籽粒生产效率均是提高产量的重要磷素因素,磷素累积量对产量的作用大于磷素籽粒生产效率对产量的作用。5.FACE处理使:1)成熟期植株含钾率平均降低8.81%,常规籼稻降幅最大;使成熟期钾素累积量平均增加18.25%,常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别增加了 13.65%、23.47%、16.51%;2)显着增加水稻茎鞘、穗吸钾量,叶片吸钾量略有下降;3)促进了不同生育阶段的吸钾量的增加,以抽穗-成熟阶段增幅最大,平均增加23.11%,杂交籼稻增幅最大;4)使成熟期单穗吸钾量显着增加2.54%,杂交籼稻增幅最大;5)促进了水稻群体吸钾强度的增加,成熟期平均增加18.68%,杂交籼稻增幅最大;6)增加了茎鞘和穗的钾素分配比例,降低了叶片的钾素分配比例,增加了茎鞘叶钾素转运量和结实期穗部钾素的增加量的增加,分别平均增加了 44.04%、55.43%、,前者以杂交籼稻增幅最大、后者以常规粳稻增幅最大;7)使常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻钾素籽粒生产效率分别提高了 12.91%、6.64%、16.85%。综合分析表明,提高植株含钾率、移栽-分蘖阶段吸钾量、茎鞘吸钾量、单穗吸钾量、吸钾强度均有利于成熟期钾素累积量的提高;成熟期钾素累积量、钾素籽粒生产效率均是提高产量的重要钾素因子,钾素累积量对产量的作用大于钾素籽粒生产效率对产量的作用。6.FACE处理:1)叶片的叶绿素a、b、a+b含量,拔节期分别平均降低4.19%、4.27%、4.20%,抽穗后20天分别平均降低5.17%、7.12%、5.50%,均以杂交籼稻降幅最大;增加了抽穗期叶绿素a、b、a+b含量,分别平均增加3.79%、3.78%、3.79%,均以常规粳稻增幅最大;2)显着降低了拔节期、抽穗后20天叶片的净光合速率,分别平均降低5.98%、4.97%,分别以杂交籼稻、常规粳稻降幅最大;增加了抽穗期叶片净光合速率,平均增加4.31%,常规粳稻增幅最大;3)显着降低了拔节期、抽穗期及抽穗后20天叶片的可溶性蛋白含量,分别平均降低4.94%、12.04%、19.13%,拔节和抽穗期以常规粳稻降幅最大,抽穗后20天以杂交籼稻降幅最大;4)显着降低了拔节期、抽穗期及抽穗后20天叶片的GS酶活性,分别平均降低15.72%、10.82%、7.49%,品种间无显着差异;GOGTA的活性分别平均降低0.91%、3.71%、0.79%,拔节和抽穗后20天均以常规籼稻降幅最大,抽穗期以常规粳稻降幅最大。相关分析表明,叶片叶绿素含量与净光合速率呈极显着线性正相关,抽穗期叶片可溶性蛋白的含量与氮代谢酶活性显着线性正相关。综上所述,FACE处理显着提高了不同类型水稻品种产量,品种间差异较大;显着促进了成熟期氮素累积量、磷素累积量、钾素累积量的提高,品种间差异较大;提高了氮素籽粒生产效率、钾素籽粒生产效率,大部分品种降低了磷素籽粒生产效率;降低了成熟期植株含氮率、植株含钾率,提高了植株含磷率;(氮、磷、钾)养分累积量和(氮、磷、钾)养分籽粒生产效率均是提高水稻产量的重要因素,但养分累积量对产量的影响要大于养分籽粒生产效率对产量的影响。总体来看,籼稻品种对大气CO2浓度升高的响应要明显大于粳稻品种,或者说,籼稻品种在大气CO2浓度升高后比粳稻品种具有更高的养分吸收利用潜力。
郭卉[4](2020)在《猪粪炭用量对南方红黄泥氮磷及重金属安全环境的影响》文中研究指明猪粪炭是指将猪粪在高温厌氧条件下裂解而形成的一种生物质炭,将猪粪转化为猪粪炭是当前规模化养猪场彻底消除粪污污染的重要途径。猪粪炭中有机碳、有效磷、有效钾含量高,富含养分,同时比表面积大、孔隙度高,具有较强的稳定重金属功能,因此加强它在农业上的应用研究对猪粪资源化利用具有重要意义。我国南方红黄泥水稻土生产种植中存在过度依赖化肥现象,土壤综合肥力趋于下降,同时重金属元素累积,严重影响了稻作农业的可持续发展。本文尝试以猪粪炭作为土壤改良剂,探究不同用量猪粪炭对红黄泥水稻土环境质量的影响,为猪粪炭改良红黄泥水稻土提供方法理论依据。本研究按照2.5%、5.0%和7.5%的比例向红黄泥中分别施入猪粪炭,以稻-菜-稻轮作方式盆栽水稻、小白菜,水稻为中稻。分别在各季水稻主要生育期采取土壤孔隙水水样,各季作物收获后采取植物样品及土壤样品,分别检测土壤孔隙水中氮磷及重金属含量,土壤氮磷含量、土壤重金属不同形态含量,植物样品中重金属含量,分析检测土壤微观理化背景,并对相应指标进行评价。研究结果如下:(1)施用猪粪炭后,土壤由施用前的片层状结构为主转为片层状粘粒与炭-粘复合体共存的混合结构;各处理土壤pH值提高了 0.29~0.67,氧化还原电位降低10~66mv;土壤中全氮含量提高28.8%~78.8%,而氮活性熵随施用量而降低;土壤全磷含量提高1.28~4.39 g/kg,土壤磷活性熵随施用量增大而升高;土壤全Cu含量增加1.94倍~5.14倍,全Zn含量增加0.37倍~3.40倍;Pb、Cd、As、Hg总量与对照持平,Pb、Cd弱酸提取态含量降低,As、Hg可还原态含量增加,表现明显钝化现象。(2)施用猪粪炭后,水稻第一季土壤孔隙水平均总氮含量提高-6.5%~63.9%,水稻第二季平均总氮含量提高10.8%~44.6%;水稻第一季土壤孔隙水总磷含量提高2.1倍~9.3倍,水稻第二季平均总磷含量提高8.2倍~14.1倍;水稻第一季生育期内土壤孔隙水中水溶性铜锌铅含量升高,其中铅含量超标,综合污染指数评价以中污染和重污染为主;水稻第二季猪粪炭处理土壤孔隙水各重金属含量均低于对照,以安全和轻污染为主,体现出猪粪炭对土壤重金属的钝化作用。(3)施用猪粪炭后,作物对重金属铜锌的累积量上,小白菜中铜锌累积量随施用比例增加,糙米则比对照略有增加。在2.5%至7.5%猪粪炭处理的红黄泥中,Cu对小白菜、稻谷无过量,而7.5%处理土壤中的锌含量过高使小白菜、稻谷产生毒害反应。铅镉砷汞累积量上,第一季产出的稻谷糙米,T2.5处理糙米Pb超标,其余重金属皆随猪粪炭用量的增加累积量减少;第二季糙米各重金属的累积随猪粪炭施用量增加而减少,累积量都显着低于对照;小白菜Pb的累积猪粪炭处理高于对照,Cd、As、Hg的累积低于对照,各处理重金属的累积量都没有超标。(4)对作物进行重金属污染综合评价,各处理小白菜重金属综合污染指数均低于0.7,均属安全级别,各处理综合污染指数排序如下:CK>T2.5>T5.0>T7.5。第一季糙米综合污染指数主要情况为:T2.5>CK>1>T5.0>0.7>T7.5,主要超标污染物为Pb;第二季稻谷综合污染指数主要情况为:1>CK>T2.5>0.7>T5.0>T7.5,主要超标污染物为Pb和As。(5)对作物食用安全进行评价,表现猪粪炭施用量越高,小白菜及糙米食用安全风险系数越低。综上所述,适量施用猪粪炭(T2.5处理)能够改善红黄泥的环境质量,改变土壤微观形态和化学性质,补充红黄泥水稻土 N、P、Cu、Zn养分,同时对土壤中重金属元素通过土壤孔隙水向周围迁移的状况有较好的抑制效果,而过量施用猪粪炭(T5.0和T7.5处理)使土壤受Cu、Zn污染并增加土壤孔隙水氮磷含量,有造成周围水体富营养化的风险。但增加猪粪炭施用量能逐步降低小白菜、糙米中重金属污染综合评分,减小儿童和成人的食用安全风险值,利于作物品质的提高。
王静[5](2020)在《巢湖流域农业面源污染氮源解析及农艺控制技术研究》文中认为农业面源污染是引起受纳水体水质恶化的重要原因之一,威胁着人类的生产生活安全。但因其排放时间及频率的不确定性、排放区域的广泛性、发生机理的复杂性以及模拟与控制的困难性等特征,而难以得到有效的治理。如何科学地认识并有效地控制农业面源污染已成为当前亟待解决的重大科学与应用问题。巢湖是我国富营养化程度最为严重的淡水湖泊之一,农业面源污染是引起其水质恶化的重要污染源之一,已严重制约了该区域经济、社会的可持续发展。为了有效控制巢湖流域的农业面源污染,开展农业面源污染源解析技术研究并筛选出适域性的控制技术,是当前最现实和最迫切的任务。本研究以巢湖流域为研究单元,通过综合运用野外区域调研、氮氧同位素示踪技术(δ15N和δ18O)、室内化验分析和模型计算等多种研究方法,分析了巢湖典型支流店埠河水系中各形态氮浓度及硝酸盐氮氧同位素特征值的时空变化特征,引入稳定同位素源解析模型(SIAR)识别并定量评价了各污染源对硝酸盐的贡献率,在此基础上,研究了各污染源在源头-沟渠-河道迁移过程中的变化特征。同时,依托农业面源污染长期定位观测基地,系统研究了巢湖流域典型种植模式下农田(坡耕地及水旱轮作田)的水土及不同形态的氮磷迁移特征,明确了其迁移转化规律,深入探讨了不同农艺措施(植物篱、秸秆还田、等高垄作和优化施肥等)对农田氮磷流失的控制效应,并评价了其对作物产量的影响。本文取得的主要研究结果如下:(1)稳定氮氧同位素(δ15N和δ18O)的定性识别结合同位素源解析模型(SIAR)的定量计算表明,巢湖典型支流店埠河水体硝酸盐主要来源于粪肥污水、化肥以及土壤有机氮的矿化。不同水期河流氮的主要来源具有差异性。丰水期时,上游水体硝酸盐主要来源于化肥的施用(贡献率30%)和粪肥污水的排放(贡献率28%),而中下游则主要来源于粪肥污水的排放(36%)和土壤有机氮的矿化(27%);枯水期时,粪肥污水的排放是整个店埠河硝酸盐的主要污染源(上游贡献率38%,中下游则为48%)。综合而言,4类污染源贡献率分别为:大气沉降源7%~18%,土壤源24%~29%,化肥源18%~30%,粪肥污水源28%~48%。(2)巢湖典型支流店埠河水体各形态氮浓度及硝酸盐氮氧同位素特征值具有明显的时空变异性。上游区域水体总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)在丰水期的平均浓度(4.87 mg/L和2.73 mg/L)显着高于枯水期(3.09 mg/L和1.17 mg/L),铵态氮(NH4+-N)平均浓度则是枯水期(1.10 mg/L)较丰水期高(0.52 mg/L);中下游区域水体TN、NO3--N和NH4+-N在丰水期的平均浓度(6.62 mg/L、3.23 mg/L和1.57 mg/L)显着低于枯水期(10.52 mg/L、4.26 mg/L和3.66 mg/L)。水体无机氮主要以NO3--N形态存在,而污水则以NH4+-N为主。δ15N-NO3-值丰水期(平均值5.02‰)较枯水期(平均值6.38‰)低,而δ18O-NO3-值则是丰水期(平均值9.17‰)高于枯水期(平均值4.50‰)。(3)植物篱(PH)、植物篱+秸秆覆盖(PHS)和等高垄作(CR)3种水土保持措施可以有效地减少巢湖流域坡耕地地表径流量和土壤流失量。在当地常规顺坡耕作条件下(CK),年地表径流量及土壤侵蚀量分别为76.55 mm/a和767.10kg/(hm2.a)。与CK相比,PH、PHS和CR可分别减少24.5%、36.5%和19.7%的径流流失和31.0%、45.6%和25.4%的土壤流失,表现出显着的水土保持作用,且减沙效果大于减流效果。PH、PHS和CR3种水土保持措施能够有效减少坡耕地TN、PN(颗粒态氮)和NH4+-N的径流损失。CK条件下,径流TN浓度范围是0.73~22.82 mg/L,其中PN和溶解态总氮(DTN)所占TN的比例基本相当,在DTN中,以NO3--N为主,约占DTN的54.0%~63.7%,DON约占DTN的22.6%~31.3%,NH4+-N仅占12.2%~18.7%。PH、PHS和CR3种水土保持措施可以显着地降低径流PN的浓度,但却提高了DTN、NO3--N、DON(可溶态有机氮)的浓度,而对TN、NH4+-N的浓度无显着影响。CK条件下,氮素地表径流流失负荷为9.35 kg/(hm2.a),占当年作物施氮量的2.83%,其中PN、DTN、NO3--N、NH4+-N和DON的流失负荷分别占TN的50.3%、49.7%、28.6%、8.6%和12.5%。与CK相比,PH、PHS和CR的TN径流损失量分别降低了28.3%、40.7%和21.2%(P<0.05),PN的降低幅度则分别为58.4%、71.1%和44.5%(P<0.05),NH4+-N的降低幅度则分别为32.8%、48.6%和28.3%(P<0.05)。3种水土保持措施对氮素输出的控制效应主要通过减少径流量和降低颗粒态氮的浓度来实现的。PH、PHS和CR3种水土保持措施也显着减少了坡耕地TP(总磷)和PP(颗粒态磷)的径流损失。CK条件下,径流TP的浓度范围是0.61~1.22 mg/L,其中PP约占TP的71.5%~81.7%,PP是磷地表径流迁移的主要形态。在DTP(溶解态总磷)中,D-Ortho-P(溶解态正磷酸盐)所占比例较大,为87.4%~90.7%,DOP所占比例较小,仅占9.3%~12.6%。与CK相比,PHS、PH、CR3种农艺措施显着降低了径流PP和TP的浓度(P<0.05),但与此同时却不同程度的提高了DTP和D-Ortho-P的浓度,而对DOP(溶解态有机磷)的浓度无显着影响(P>0.05)。CK条件下,磷素地表径流流失负荷为706.29 g/(hm2.a),占当年作物施磷量的0.98%。PP、DTP、D-Ortho-P和DOP的流失负荷分别占TP的75.0%、25.0%、22.3%和2.8%。与CK相比,PH、PHS和CR3种水土保持措施TP的径流流失负荷分别降低了38.4%、53.8%和33.4%(P<0.05),PP的降低幅度则分别为49.0%、67.6%和41.0%(P<0.05),同时也不同程度降低了DTP、D-Ortho-P和DOP的径流损失量。与氮相似,3种水土保持措施对磷素输出的控制效应主要通过减少径流量和降低颗粒态磷的浓度来实现的。(4)肥料施用后8-10 d内是控制巢湖流域水旱轮作田水稻季氮磷流失的关键时期。连续两年的秸秆还田条件下稻田田面水氮磷动态变化试验研究表明,稻田施肥后(尿素、过磷酸钙和氯化钾)第2天或第4天田面水的TN、DTN、NH4+-N和TP的浓度达到峰值,然后随着时间的推移而迅速下降,至8~10 d后趋于稳定,其中TN、DTN和TP浓度随时间下降的最优拟合回归方程为:Y=C0×e-kt。翻耕条件下秸秆还田能有效降低这一时期田面水较高的TN、DTN、NH4+-N和TP的浓度,有利于消减整个生育期的氮磷损失,从而能够降低氮磷流失的风险。(5)巢湖流域水旱轮作田氮磷径流损失在水稻季和旱作季呈现出不同的特点。连续7季(3季水稻,2季小麦和2季油菜)的农田氮磷流失监测试验表明,水稻季氮磷径流损失风险远高于旱作季。当地常规耕作条件下(CK),水稻季径流TN和TP的浓度范围分别为0.73~15.33 mg/L和0.07~0.50 mg/L,旱作季则分别为2.12~4.01 mg/L和0.11~0.30 mg/L,几次高浓度的氮磷损失均发生在水稻季。氮主要以DTN的形式进行迁移,PP却是磷迁移的主要方式。NH4+-N和NO3--N所占DTN比例在水稻季的差异比较大,主要与径流-施肥时间间隔以及水稻的生育期有关,而在旱作季DTN则以NO3--N为主,NH4+-N所占比例则较小。巢湖流域水旱轮作田TN和TP径流损失量分别为3.07~7.29 kg/hm2和238.08~376.48 g/hm2,分别占施氮量的0.9%~2.2%和施磷量的0.36%~0.57%,氮磷的径流损失主要发生在水稻季。由于降雨事件的偶然性以及追肥采用表施的方式,优化施肥对氮素径流损失的影响具有很大的不确定性,径流流失风险难以控制,但在一定程度上可以减少磷的损失。秸秆还田在翻耕和免耕条件下均可有效降低氮素流失负荷,使得氮素流失潜能大大减小。免耕条件下秸秆还田尽管可以减少旱作季磷的流失,但却显着增加了稻季磷的流失风险。因此,从控制水旱轮作田氮磷养分流失的角度来看,在巢湖流域,秸秆还田与翻耕相结合更能有效地降低氮磷养分的损失风险。整体而言,本研究利用稳定氮氧同位素的定性识别结合SIAR模型的定量计算,较为精确地解析了河道氮素的来源。农田氮素面源污染是河流氮素的主要污染源,从源头上采取不同的农艺措施控制污染物的产生是巢湖流域农业面源污染控制的关键和最有效的策略。巢湖流域的坡耕地采取植物篱结合秸秆还田,水旱轮作田采取翻耕结合秸秆还田的农艺措施对农田面源污染物具有显着地控制效应,可在研究区域及类似流域进行推广利用。
潘婷[6](2020)在《生物质炭与有机肥联合作用对水稻积累重金属镉的阻控研究》文中研究表明近年来,因土壤重金属污染和化肥滥用造成水稻镉(Cd)严重超标问题成为科研人员研究热点。研究表明有机肥或生物质炭能有效改良土壤状况,然而生物质炭和有机肥联合施用对重金属污染土壤种植水稻的研究较少,因此本研究通过盆栽试验,研究了不同含量生物质炭、有机肥及两者的联合阻控污染土壤中水稻各部位Cd情况,及其对土壤理化性质和水稻产量的影响。通过试验获得以下结果:(1)施用生物质炭各处理组土壤Eh值总体呈下降趋势,生物质炭的施用提高了土壤pH值,但随淹水时间趋近于中性。水稻土壤中氮含量随着生物质炭的增加而逐渐增加,各处理组的碳含量有不同程度的增加,土壤碳氮比随着生物质炭的增加而逐渐降低。土壤有效态Cd在水稻生长阶段均有不同程度降低。(2)Cd在水稻植株内含量均为根>叶>茎>糙米。生物质炭的施用显着降低了水稻糙米Cd的含量(p<0.05),且随着生物质炭添加量的增加,糙米中Cd积累量逐渐下降。随着生物质炭的添加,各处理组的籽粒质量增加显着,低含量生物质炭对水稻的增产有一定的促进作用。(3)不同施肥方式对土壤性质有重大影响,油饼有机肥对于水稻土壤酸碱度影响较大;高N处理组在水稻完熟期对土壤中有效态Cd降低效果更为显着(p<0.05)。有机肥的施用可显着降低糙米Cd的含量(p<0.05),有机肥处理组糙米Cd的含量较无机肥处理组低。无论何种施肥方式,均提高了水稻产量(以籽粒计),且产量随着施肥量的增大而增大,与对照相比,油饼各处理组增产效果最为显着(p<0.05)。(4)生物质炭与不同施肥方式联合处理时,土壤pH变化整体呈现前期下降、后期上升的趋势,Eh均显着下降。各组土壤有效态Cd含量逐渐下降。和对照相比,生物质炭和有机肥配施随淹水时间稍能降低土壤效态Cd含量,但差异并不显着(p>0.05)。(5)生物质炭无论配施有机肥和无机肥,均能显着降低糙米Cd含量(p<0.05),且低于我国水稻Cd含量的标准限值0.2 mg/kg。低生物质炭和高蚓粪组合及高生物质炭和油饼组合对水稻糙米Cd的积累阻控效果最为显着(p<0.05)。高含量油饼有机肥显着增加了水稻籽粒质量137.9%和148.1%,低含量生物质炭配施高含量无机肥处理组水稻增产最为显着,水稻产量提高161.2%。高生物质炭和植物源有机肥(油饼)组合施用在降低糙米Cd的同时能满足水稻产量,是Cd污染土壤相对较理想的施肥方式。
李会枝[7](2020)在《不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物产量和养分利用的影响》文中指出磷是植物必需的营养元素之一,参与植物体内许多重要化合物的合成与代谢,对于作物的生长发育至关重要。磷肥的合理施用是保证水稻-油菜轮作体系作物高产和养分高效的关键,目前关于稻-油轮作体系磷肥的研究主要集中在磷肥的用量,而关于适宜磷肥种类和配比则缺少系统的研究。为了明确水稻-油菜轮作中适宜的磷肥种类及配比,通过两年四季的田间试验研究了四种磷肥以及过磷酸钙和钙镁磷肥不同配对水稻和油菜产量、养分吸收和肥料利用率影响,并结合室内培养试验,分析了土壤p H对于不同种类磷肥转化的影响,以期为稻-油轮作体系磷肥合理施用提供理论支撑。主要结果表明:1. 施用磷肥能明显提高水稻和油菜的产量,不同种类磷肥施用效果略有差异。与不施磷处理相比,水稻季和油菜季施磷分别平均增产790-2132 kg/hm2和687-1032 kg/hm2,平均增产率为11.5%-31.0%和36.5%-55.6%。水稻季以施用钙镁磷肥处理产量最低,明显低于其它三种磷肥,与施用磷酸二铵处理相比,平均减产了14.9%;油菜季四种不同磷肥之间产量并无明显差异,施用钙镁磷肥处理油菜产量最高。施磷能明显增加水稻和油菜地上部磷积累量,与不施磷相比,施磷后水稻和油菜地上部施磷积累量分别平均增加6.09-9.00 kg/hm2和5.90-10.68kg/hm2,平均增幅为21.4%-31.6%和49.6%-89.7%。水稻季施用磷酸二铵地上部磷积累量最高;施钙镁磷肥时油菜地上部磷积累量最高,与过磷酸钙、磷酸一铵和磷酸二铵处理相比,平均增加2.63、4.24和4.78 kg/hm2,平均增幅为13.2%、23.1%和26.8%。不同种类磷肥在水稻和油菜上表现出不同的磷肥利用率,水稻施用磷酸二铵,磷肥表观利用率和农学效率最高,施用钙镁磷肥时最低;油菜施用钙镁磷肥时磷肥表观利用率和农学效率达到最大值,而施磷酸二铵时磷肥利用率最低。经过2周年的水稻-油菜轮作后,不施磷土壤全磷和速效磷含量降低,分别减少0.25 g/kg和1.97 mg/kg,而施磷后土壤全磷略有减少,速效磷含量增加7.18-8.57mg/kg,土壤磷活化系数增加0.01%-0.44%,土壤磷活化能力增强;施用钙镁磷肥土壤速效磷含量增加最高。土壤中磷主要以无机磷为主,施磷后土壤中的活性磷库和稳定态磷库磷含量增加,而中稳态磷库减小,不同种类磷肥间土壤磷组分无明显差异。2. 施用不同配比的过磷酸钙和钙镁磷肥可以显着增加水稻和油菜的产量,与不施磷相比,水稻和油菜分别增产790-1845 kg/hm2和807-1032 kg/hm2,平均增产率分别11.5%-26.8%和43.5%-55.6%。不同的过磷酸钙和钙镁磷肥配比比例在水稻和油菜上的效果不同,水稻季当过磷酸钙和钙镁磷肥以1:1比例配合施用时产量最高,平均产量为8733 kg/hm2,而油菜季完全施用钙镁磷肥时产量最高,平均产量为2887 kg/hm2。不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比施用可以显着增加水稻和油菜的地上部磷积累量,与不施磷相比,水稻和油菜地上部磷积累量分别增加6.09-10.55 kg/hm2和7.69-10.68 kg/hm2,平均增幅为21.4%-37.0%和64.7%-89.7%。过磷酸钙和钙镁磷肥以不同配比施用,水稻和油菜的磷肥利用率不同。水稻季当过磷酸钙和钙镁磷肥以1:1配合施用时,磷肥农学效率最高;油菜季完全施用钙镁磷肥时磷肥农学效率达到最大。油菜磷肥经过2周年的水稻-油菜轮作后,与基础土壤相比,不施磷肥,土壤全磷和速效磷含量降低,分别减少0.25 g/kg和1.97 mg/kg,当过磷酸钙和钙镁磷肥以不同的比例配合施用时,土壤中的全磷含量与基础土壤相比无明显变化,而土壤速效磷含量增加7.56-8.78 mg/kg,土壤磷活化系数显着增加0.50%-0.57%。3. 酸性土壤中,模拟淹水土壤和模拟旱地土壤时,土壤p H值随培养时间的延长而升高;在培养30 d时,模拟淹水和旱地土壤,均以磷酸一铵处理土壤p H值最大。碱性土壤中,模拟淹水和旱地情况下,添加不同种类磷肥后土壤p H值变化略有不同,其中淹水条件下以钙镁磷肥处理土壤p H最高,模拟旱地条件下以磷酸二铵处理土壤p H最高,两种培养条件下均以磷酸一铵处理土壤p H最低。与不施磷处理相比,磷肥添加能明显提高土壤有效磷含量。酸性土壤中模拟淹水条件下,0-30 d内磷酸二铵处理土壤速效磷增加最多为8.35 mg/kg,钙镁磷肥增加最少为3.98 mg/kg;模拟旱地钙镁磷肥土壤速效磷增加量为5.02 mg/kg,肥效最高。碱性土壤中0-30 d内磷酸一铵土壤速效磷变化值在模拟淹水和旱地土壤中均表现为增加量最大,分别增加了5.43 mg/kg和5.09 mg/kg。在酸性土壤淹水时,磷酸二铵肥效较高,在酸性土壤拟旱时,钙镁磷肥肥效较高;而在碱性土壤中,淹水和拟旱条件下,磷酸一铵均表现出最高肥效。综上所述,在南方酸性土壤水稻-油菜轮作中,水稻季施用磷酸二铵、油菜季施用钙镁磷肥作物的产量和磷肥利用率最高,也可以采用过磷酸钙和钙镁磷肥1:1配合的施用方式。
温尔刚[8](2020)在《铁改性生物质炭对土壤中典型重金属钝化效果及生物有效性的影响》文中指出近年来,随着工农业生产的快速发展,不合理和相对落后的废弃物处理处置手段导致我国越来越多的农业耕作土壤受到污染。土壤重金属污染因其具有高迁移性和生物毒性等特点,已经成为对人类危害最大、最难治理的环境问题之一。其中,As、Cd和Pb是农业土壤污染中最普遍的的几种污染物。生物质炭作为一种新型的绿色土壤改良剂,因其具有多孔结构和表面丰富的含氧官能团,施入土壤后可对重金属产生吸附固定作用,降低污染物的生物有效性和环境风险,提高土壤质量。铁氧化物能有效降低土壤中重金属特别是砷的活性,但单独向土壤中施加氧化铁会导致土壤酸化和硬化。基于此,本研究选用法国梧桐炭并对其进行FeC13改性,采用批量吸附试验,研究改性前后生物质炭施入土壤后对As(V)的动力学吸附和等温吸附行为,探究其吸附机理;并通过大棚盆栽试验,以水稻为指示性植物,在As、Cd和Pb复合污染的土壤中,设置长期淹水和干湿交替两种水分管理方式,旨在探究不同氧化还原状况下改性前后生物质炭对土壤理化性质改良,土壤酶活性,植物生长状况,以及污染物生物有效性的影响,为进一步研究生物质炭修复As、Cd和Pb复合污染土壤提供理论依据。主要研究结果如下:1.通过FeC13改性生物质炭使铁负载于生物质炭表面的方法是可行的,改性后的生物质炭铁含量较未改性生物质炭有显着(P<0.05)的增加。改性后生物质炭的pH降低、C含量减少、灰分含量增加和电导率增加,且含有更为丰富的元素组成和更多种类的矿质元素,此外,经过改性处理的生物质炭横截面由光滑变为蜂窝状,生物质炭表面的官能团种类减少。2.改性前后生物质炭施入土壤后均能提高土壤对溶液中As(V)的吸附能力,且铁改性生物质炭施入土壤后对土壤吸附As(V)的饱和吸附量的增加量高于原始生物质炭的施用;Langmuir等温吸附模型合准二级动力模型更适合描述各处理土壤对As(V)的吸附过程。3.未改性生物质炭施入土壤后可显着(P<0.05)提高土壤pH,而铁改性生物质炭则会使土壤pH降低,改性前后生物质炭均可显着提高土壤有机碳含量,且原始生物质炭的施用有更为显着的效果;生物质炭施入土壤后能显着降低土壤中的有效态As、Cd和Pb含量,并能减少各污染物在水稻籽粒中的富集,铁改性生物质炭的施用更有助于降低土壤中As和Pb的迁移能力和生物有效性而原始生物质炭的施用则更有助于降低土壤中有效态Cd的含量及其在水稻籽粒中的富集,干湿交替的灌溉方式有助于减少土壤中有效态As、Cd和Pb的含量;原始生物质炭施入土壤后可提高土壤脲酶和过氧化氢酶的活性,而铁改性生物质炭的施用则会对其产生抑制;两种生物质炭的施用均会提高水稻产量。综上所述,生物质炭施入土壤后可以增强土壤对As、Cd和Pb的吸附能力,降低各污染物的生物有效性,从而减少其对植物的胁迫,促进植物的生长。其中,原始生物质炭更适用于Cd污染土壤的修复,而铁改性生物质炭则更适用于As和Pb污染的土壤。此外,干湿交替的灌溉方式有助于减少土壤中As、Cd和Pb的有效性及其在水稻籽粒中的积累,可以作为一种有效的田间水管理方法。
陈明[9](2019)在《生物炭纳米颗粒协同土壤中典型污染物的迁移行为》文中研究指明生物质经热解转化形成的生物炭常被施入土壤,用于土壤改良、固碳以及污染土壤修复。但生物炭中存在一定量易发生迁移的纳米级颗粒物。同时,这些纳米级生物炭颗粒含有丰富的官能团和矿物组分,对土壤中的营养元素和污染物具有较高的吸附性能,因此可能协同它们迁移,造成土壤肥力流失,污染物进入地下水环境,引发二次污染。本论文以生物炭纳米颗粒为研究对象,首先探究不同环境因子条件下,生物炭纳米颗粒自身在真实土壤中的迁移行为与滞留机制,其次研究生物炭纳米颗粒对土壤中代表性营养元素磷(P)和代表性重金属镉(Cd)和铬(Cr)迁移行为的影响以及作用机制,最终为生物炭的土壤环境应用安全性评价提供科学依据。主要研究结果如下:(1)研究了不同环境因素条件下生物炭纳米颗粒在土壤中的迁移行为和滞留机制。结果表明:随离子强度从1.0 mM增加至50 mM,木屑生物炭纳米颗粒在水稻土中的迁移能力从35.9%降低至9.80%。通过DLVO理论计算可知,随着离子强度增加,木屑生物炭纳米颗粒和土壤介质之间的最大作用能减弱,导致木屑生物炭纳米颗粒的迁移能力降低。此外,高离子强度下木屑生物炭纳米颗粒更容易形成大的团聚体,从而滞留在土壤中。由于较高的电荷屏蔽效应,Ca2+对木屑生物炭纳米颗粒在土壤中迁移的抑制作用强于Na+。腐殖酸促进木屑生物炭纳米颗粒在土壤中迁移,且随腐殖酸浓度增加促进作用增强。这主要因为腐殖酸增强木屑生物炭纳米颗粒和土壤介质之间的静电斥力势能,并且在颗粒表面形成空间位阻能。两点动力学滞留模型能够较好地拟合木屑生物炭纳米颗粒的穿透曲线,因此可以通过迁移参数模型反演生物炭纳米颗粒的迁移行为,从而预测其在复杂环境体系中的迁移与归趋。(2)研究了生物炭纳米颗粒对P在不同类型土壤中迁移和滞留行为的影响机制。结果表明:木屑生物炭纳米颗粒可以促进P在酸性土壤中(水稻土和红土)的滞留。较单独P在水稻土(45.5%)和红土(78.9%)中的滞留量,木屑生物炭纳米颗粒存在时,P滞留量分别增加至56.3%和90.9%。这主要由于木屑生物炭纳米颗粒能稳定土壤中Fe/Al氧化物和溶解性有机物,降低Fe/Al氧化物结合态P和溶解性有机物结合态P的迁移。但对于碱性土壤(黄绵土和潮土),木屑生物炭纳米颗粒抑制了P在土柱中的滞留,滞留量降低了23%和18%。这主要因为木屑生物炭纳米颗粒促进了碱性土壤中Fe/Al氧化物的释放,增加了出流液中P浓度。此外,薄膜扩散梯度技术原位表征实验显示木屑生物炭纳米颗粒可以提高土壤中有效态磷量,但碱性土中的有效态P量远高于酸性土中有效态P量。(3)研究了不同环境因素条件下生物炭纳米颗粒对土壤重金属Cd迁移行为的影响及作用机制。结果表明:随着离子强度的增加,Cd在土壤中的迁移能力提高,主要因为阳离子与Cd竞争秸秆生物炭纳米颗粒和土壤颗粒表面吸附位点。生物炭纳米颗粒在迁移过程中可以作为镉的载体协同其在土壤中迁移。低离子强度(1.0 mM)时,出流液中结合态Cd(>99%)占主导,秸秆生物炭纳米颗粒促进Cd在土壤中迁移,且500°C制备的秸秆生物炭纳米颗粒对Cd的吸附能力较强,因此其对Cd的协同能力强于350°C制备的秸秆生物炭纳米颗粒;而高离子强度(10 mM)时,出流液中溶解态Cd(77.0%-95.2%)占主导,秸秆生物炭纳米颗粒吸附Cd且滞留在土柱中,因此抑制Cd在土壤中迁移。500°C制备的秸秆生物炭纳米颗粒对Cd迁移的抑制作用强于350°C制备的秸秆生物炭纳米颗粒。腐殖酸促进秸秆生物炭纳米颗粒的迁移以及对Cd的吸附,因此低离子强度时腐殖酸加强了秸秆生物炭纳米颗粒对Cd在土壤中迁移的促进作用,而高离子强度时腐殖酸加强了秸秆生物炭纳米颗粒对Cd在土壤中迁移的抑制作用。(4)研究了生物炭纳米颗粒对土壤变价重金属Cr(VI)迁移转化行为的影响和作用机制。结果表明:生物炭纳米颗粒促进Cr(VI)在土壤中的迁移;生物炭纳米颗粒具有供电子能力,在迁移过程中将Cr(VI)还原成Cr(III)并吸附在表面,协同其在土壤中迁移;秸秆生物炭纳米颗粒对Cr(VI)迁移的促进作用以及协同Cr(III)迁移的能力均强于木屑生物炭纳米颗粒。随着热解温度升高,生物炭纳米颗粒对Cr(VI)迁移的促进作用增强。此外,当热解温度从350°C升高至500°C时,木屑和秸秆生物炭纳米颗粒的供电子能力分别从0.75 mmol e-/(g生物炭)和0.66 mmol e-/(g生物炭)降低至0.28 mmol e-/(g生物炭)和0.24 mmol e-/(g生物炭),导致其将Cr(VI)还原成Cr(III)的能力减弱;同时木屑和秸秆生物炭纳米颗粒的迁移能力分别从48.4%和77.7%降低至28.9%和37.0%,因此,500°C生物炭纳米颗粒协同Cr(III)迁移的能力弱于350°C生物炭纳米颗粒。(5)进一步研究了铁复合生物炭纳米颗粒对土壤重金属Cd迁移行为的影响和作用机制。结果表明:由于土壤对Cd较强的吸附能力,单独Cd在土壤中基本不发生迁移;而铁复合生物炭纳米颗粒通过结合态Cd形式有效促进Cd在土壤中迁移,其迁移能力提高了27.1-95.5倍。较原始生物炭纳米颗粒对Cd的协同能力(1.28%-4.07%),铁复合生物炭纳米颗粒对Cd在土壤中的协同能力提高了约2.5倍。这主要由于生物炭纳米颗粒负载铁后,颗粒与Cd之间的静电作用、氢键络合作用以及π-π共轭作用加强。此外,铁复合生物炭纳米颗粒在红土中协同Cd迁移能力大于其在水稻土中的协同能力,这与红土的Fe/Al氧化物含量相关。铁复合秸秆生物炭纳米颗粒由于含有较多的矿物组分(如CaCO3、KCl),对Cd的吸附能力较强,因此其对Cd在土壤中的协同迁移能力强于铁复合木屑生物炭纳米颗粒。综上所述,生物炭纳米颗粒在土壤中自身会发生迁移,并且可以作为载体协同营养元素和污染物共迁移。生物质源、热解温度、环境因子以及土壤介质类型等均会影响生物炭纳米颗粒协同污染物的迁移行为,因此将生物炭应用于土壤环境时应综合考虑上述因素。
张雅楠[10](2019)在《减氮配施微生物菌剂对水稻生长和土壤养分的影响》文中进行了进一步梳理微生物菌剂的应用前景很广阔,它不仅可以激活细胞活性,产生多种植物生长素,从而使得植物生长旺盛,产量提高;还有利于养分在土壤中的转化,使植物能够更充分有效的吸收营养物质。本研究开展了2个减氮配施微生物菌剂对水稻生长和土壤养分影响的试验,探讨了减氮配施菌剂对水稻生长和土壤养分的影响机制。其中,试验一:盆栽试验,配施的微生物菌剂有固氮螺菌和复合菌剂S,在沈阳农业大学作业室内进行。试验二:田间小区试验,配施的微生物菌剂有复合菌剂S和复合菌剂B,在沈阳农业大学南地水稻所进行。得出以下结果:(1)减氮配施微生物菌剂可以增加水稻的根长,根体积,根表面积等指标,提高水稻生物量。钾素吸收量较多的集中在茎叶中,说明施用菌剂有利于增加水稻茎叶对钾素含量的吸收,提高了水稻抗倒伏性,促进作物生长。化肥与菌剂配施可以为水稻籽粒提供养分基础,使得水稻植株中的氮素营养和磷素营养大多转移到籽粒中,增加水稻产量。(2)施用微生物菌剂后,有助于土壤养分的转化与释放,使得土壤中的有机质和有效氮、磷、钾含量增加,提高水稻土养分含量,并增加了水稻对土壤氮磷钾养分的吸收,减氮配施菌剂的效果均优于常规施肥,且减氮配施复合菌剂S的效果更佳。微生物菌剂的应用前景广阔,本试验条件下,氮肥减量配施微生物菌剂促进了土壤养分的转化和水稻生长,提高了水稻产量,结果为化肥减量施用并维持农业可持续发展提供了理论参考和数据支持。
二、不同复合态磷在水稻上施用的效果(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、不同复合态磷在水稻上施用的效果(论文提纲范文)
(1)基于炭基有机肥替代和生态沟拦截的稻田氮磷流失控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 我国农田面源污染基本状况 |
1.2 有机肥替代化肥对稻田径流氮磷流失的影响 |
1.2.1 典型稻作区施肥与氮磷流失负荷情况 |
1.2.2 有机肥替代化肥减量施肥技术研究进展 |
1.3 氮磷生态沟拦截技术研究进展 |
1.3.1 生态拦截技术研究进展 |
1.3.2 生态沟氮磷拦截机制及影响因素 |
1.4 研究目标及研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 面源污染治理技术试验区背景状况调查 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 技术试验区概况 |
2.1.2 稻田面源污染背景调查方法 |
2.1.3 样品采集测定与分析计算 |
2.2 结果 |
2.2.1 技术试验区稻田土壤基本理化性质及施肥现状 |
2.2.2 典型稻田径流水质基本参数变化 |
2.2.3 稻田径流氮浓度及形态变化特征 |
2.2.4 稻田径流磷浓度及形态变化特征 |
2.2.5 典型稻田氮磷径流流失负荷估算 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 炭基有机肥施用对稻田氮磷径流流失的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 炭基有机肥制备 |
3.1.2 田间试验小区设计 |
3.1.3 样品采集和测定 |
3.1.4 数据分析方法 |
3.2 结果 |
3.2.1 水稻种植季降雨产径流情况 |
3.2.2 炭基有机肥对径流氮磷浓度及形态的影响 |
3.2.3 炭基有机肥对径流氮磷流失负荷的影响 |
3.2.4 炭基有机肥对水稻生物量及氮磷含量的影响 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同施肥处理对稻田氮磷径流流失的影响 |
3.3.2 不同施肥处理对稻田产量的影响 |
3.4 小结 |
第四章 生态沟对稻田径流氮磷的拦截性能研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 生态沟系统设计 |
4.1.2 沟底模块基质制备 |
4.1.3 样品采集与分析 |
4.2 结果 |
4.2.1 生态沟底模块基质氮磷吸附性能及更换周期 |
4.2.2 生态沟植物氮磷累积吸收量 |
4.2.3 生态沟径流氮磷拦截效果 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 研究创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(2)浙江典型农田土壤胶体磷生成的影响因素与流失控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 土壤胶体磷及其环境学意义 |
1.1.1 土壤胶体颗粒 |
1.1.2 土壤纳米颗粒 |
1.1.3 胶体磷及其环境效应 |
1.2 胶体磷的分离与表征方法 |
1.3 胶体磷形成的主要影响因素 |
1.3.1 土壤矿物组成 |
1.3.2 土壤pH值及电化学特性 |
1.3.3 土壤有机物 |
1.3.4 土壤水分条件 |
1.3.5 农田施肥管理 |
1.4 外源碳输入对土壤磷流失的影响 |
1.4.1 有机肥对土壤磷流失的影响 |
1.4.2 生物炭对土壤磷流失的影响 |
1.5 土壤磷的流失潜力评估方法 |
1.6 研究目标、研究内容及技术路线 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
第二章 农田不同尺寸胶体磷的分离与特征分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 土样的采集与处理 |
2.2.2 胶体磷的分离方法 |
2.2.3 胶体磷的物化表征 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 土壤胶体磷分离方法的比较 |
2.3.2 不同尺寸的土壤胶体磷组成 |
2.3.3 胶体磷颗粒的物理化学特征 |
2.4 讨论 |
2.4.1 土壤胶体磷的分离方法 |
2.4.2 胶体磷的物理化学特征 |
2.5 本章小结 |
第三章 农田土壤团聚体中胶体磷的赋存及主控因子分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区概况和样品采集 |
3.2.2 团聚体分离与磷素分析 |
3.2.3 不同分散颗粒的重力分离 |
3.2.4 团聚体及土壤理化指标测定 |
3.2.5 团聚体及颗粒的~(31)P NMR分析 |
3.2.6 水稳定性团聚体的组成 |
3.2.7 平均重量直径和几何平均直径 |
3.2.8 团聚体对胶体磷流失的贡献 |
3.2.9 团聚体中胶体磷流失潜力 |
3.2.10 磷富集系数计算 |
3.2.11 统计分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 土壤和团聚体的基本物化特征 |
3.3.2 不同团聚体中胶体磷的含量 |
3.3.3 团聚体中胶体磷流失潜力分析 |
3.3.4 影响团聚体胶体磷含量和释放的因素 |
3.3.5 不同尺度的土壤分散颗粒组成 |
3.3.6 土壤分散颗粒中磷的形态组成 |
3.3.7 不同尺寸团聚体中磷形态组成 |
3.4 讨论 |
3.4.1 团聚体中胶体磷含量及流失潜力 |
3.4.2 团聚和颗粒分散过程中磷的富集 |
3.5 本章小结 |
第四章 有机碳对土壤胶体磷组分和形成的作用机制 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区概况及采样 |
4.2.2 土壤物理化学分析 |
4.2.3 胶体组分提取方法 |
4.2.4 胶体磷的场流分离 |
4.2.5 胶体磷饱和度计算 |
4.2.6 数据的统计与处理 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 不同土壤的胶体磷组分特征 |
4.3.2 胶体磷颗粒组分的影响因素 |
4.3.3 有机碳输入对胶体磷的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 区域尺度上胶体磷的形成机制 |
4.4.2 碳肥输入对胶体磷组分的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 田间尺度上的土壤胶体磷流失潜力评估 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 研究区基本情况 |
5.2.2 试验设计及采样 |
5.2.3 模型变量的组成 |
5.2.4 胶体磷指数变量 |
5.2.5 胶体磷相关变量 |
5.2.6 磷指数评价模型 |
5.2.7 胶体磷指数方程 |
5.2.8 实验主成分解释 |
5.2.9 胶体磷流失潜力级别划分 |
5.2.10 胶体磷指数方程的验证 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 胶体磷指数变量和相关变量的统计性分析 |
5.3.2 胶体磷指数的主成分分析 |
5.3.3 胶体磷指数的主成分解释 |
5.3.4 胶体磷流失潜力等级划分 |
5.3.5 胶体磷的指数方程及验证 |
5.3.6 典型农田的胶体磷流失评估 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 基于碳肥输入的农田胶体磷径流流失阻控 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 研究区概况 |
6.2.2 田间处理布置 |
6.2.3 样品采集及分析 |
6.2.4 数据处理与统计 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 研究区的降雨量和地表径流量 |
6.3.2 径流中不同形态磷的浓度变化 |
6.3.3 径流中不同形态磷的流失负荷 |
6.3.4 土壤残留态磷及流失因素分析 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同生产系统中磷的径流流失规律 |
6.4.2 不同生产系统土壤中磷的残留量 |
6.4.3 磷径流流失的影响因素及调控措施 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.1.1 农田不同尺寸胶体磷的分离方法及表征 |
7.1.2 农田土壤团聚体中胶体磷的赋存及主控因子分析 |
7.1.3 有机碳对土壤胶体磷组分和形成的作用机制 |
7.1.4 田间尺度上的土壤胶体磷流失潜力评估 |
7.1.5 基于碳肥输入的农田土壤胶体磷径流流失阻控 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及成果 |
(3)大气CO2浓度升高对不同类型水稻品种产量形成及氮磷钾养分吸收利用的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 前言 |
1 引言 |
2 大气CO_2浓度升高对植物影响的研究方法 |
3 大气CO_2浓度升高对水稻生长发育和产量形成的影响 |
3.1 生育期 |
3.2 株高和分蘖 |
3.3 源库性状 |
3.4 物质生产与分配 |
3.5 产量及构成因素 |
4 大气CO_2浓度升高对水稻氮素吸收与利用的影响 |
4.1 氮素的吸收 |
4.2 氮素的分配与转运 |
4.3 氮素的利用 |
5 大气CO_2浓度升高对水稻磷素吸收与利用的影响 |
5.1 磷素的吸收 |
5.2 磷素的分配与转运 |
5.3 磷素的利用 |
6 大气CO_2浓度升高对水稻钾素吸收与利用的影响 |
6.1 钾素的吸收 |
6.2 钾素的分配与转运 |
6.3 钾素的利用 |
7 大气CO_2浓度升高对光合作用及其生理指标的影响 |
7.1 叶绿素 |
7.2 光合作用 |
8 大气CO_2浓度升高对氮代谢酶活性的影响 |
9 我国粮食作物及水稻生产的历史与演变及粮食作物农用化肥施用的历史与演变 |
9.1 我国粮食生产的历史与演变 |
9.2 我国主要粮食作物化肥使用的历史与演变 |
9.3 我国水稻生产的历史与演变 |
10 本研究的目的意义及技术路线 |
10.1 本研究的目的意义 |
10.2 技术路线 |
11 参考文献 |
第二章 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种生长发育及产量形成的影响 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验平台 |
2.2 试验设计 |
2.3 供试材料的培育 |
2.4 测定内容与方法 |
2.5 数据计算与统计分析 |
3 结果 |
3.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种生育期的影响 |
3.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种成熟期株高的影响 |
3.3 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种主要生育期茎蘖(穗)数及成穗率的影响 |
3.4 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种源库的影响 |
3.5 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种物质生产与分配的影响 |
3.6 对产量及构成因素的影响 |
3.7 产量构成因子对产量的影响 |
4 讨论 |
4.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种生育期、株高及分蘖发生的影响 |
4.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种源库的影响 |
4.3 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种物质生产与分配的影响 |
4.4 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种产量及构成因素的影响 |
5 参考文献 |
第三章 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素吸收利用的影响 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验平台 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定内容与方法 |
2.4 数据计算与统计分析 |
3 结果 |
3.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素吸收的影响 |
3.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素分配、运转的影响 |
3.3 对氮素利用的影响 |
3.4 成熟期氮素累积量、氮素籽粒生产效率对水稻产量的影响 |
4 讨论 |
4.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素吸收及构成因素的影响 |
4.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素分配比例、氮素转运的影响 |
4.3 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素利用的影响 |
4.4 成熟期氮素累积量、氮素籽粒生产效率对产量的影响 |
5 参考文献 |
第四章 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收利用的影响 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验平台 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定内容与方法 |
2.4 数据计算与统计分析 |
3 结果 |
3.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收的影响 |
3.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素分配、运转的影响 |
3.3 对磷素利用的影响 |
3.4 成熟期磷素累积量、磷素籽粒生产效率对水稻产量的影响 |
3.5 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮磷吸收比例的影响 |
4 讨论 |
4.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收及构成因子的影响 |
4.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素分配、运转的影响 |
4.3 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素利用的影响 |
4.4 磷素吸收利用对水稻产量的影响 |
5 参考文献 |
第五章 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种钾素吸收利用的影响 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验平台 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定内容与方法 |
2.4 数据计算与统计分析 |
3 结果 |
3.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种钾素吸收的影响 |
3.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种钾素分配、运转的影响 |
3.3 对钾素利用的影响 |
3.4 成熟期钾素累积量、钾素籽粒生产效率对水稻产量的影响 |
3.5 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮钾吸收比例的影响 |
4 讨论 |
4.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种钾素吸收及构成因子的影响 |
4.2 大气CO_2浓度升高条件下不同类型水稻品种钾素分配、运转、利用的影响 |
4.3 钾素吸收利用对水稻产量的影响 |
5 参考文献 |
第六章 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种叶片光合特性及一些氮代谢生理指标的影响 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验平台 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定内容与方法 |
2.4 数据计算与统计分析 |
3 结果 |
3.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻叶绿素含量的影响 |
3.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻叶片净光合速率的影响 |
3.3 不同类型水稻叶片净光合速率与叶片叶绿素含量的相关性分析 |
3.4 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻谷氨酰氨合成酶和谷氨酸合成酶活性的影响 |
3.5 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻叶片可溶性蛋白含量的影响 |
3.6 叶片氮代谢关键酶活性对可溶性蛋白质含量的影响 |
4 讨论 |
4.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻叶片叶绿素含量及净光合速率的影响 |
4.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻叶片氮代谢酶活性及蛋白质含量的影响 |
5 参考文献 |
第七章 结论与讨论 |
7.1 结论 |
7.2 讨论 |
7.2.1 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种产量的影响 |
7.2.2 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮素吸收利用的影响 |
7.2.3 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收利用的影响 |
7.2.4 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种钾素吸收利用的影响 |
7.2.5 大气CO_2浓度升高对不同类型水稻品种氮磷钾吸收比例的影响 |
7.3 本研究的创新点 |
7.4 本研究尚需深入研究的问题 |
7.5 参考文献 |
攻读士学位论文期间发表文章 |
致谢 |
(4)猪粪炭用量对南方红黄泥氮磷及重金属安全环境的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 农田生物链的重金属污染 |
1.3 当前禽畜粪便的环境困境及处理趋势 |
1.4 生物炭研究现状 |
1.4.1 生物炭概念及对植物生长和土壤污染特性的影响 |
1.4.2 粪源生物炭研究现状 |
1.5 生物炭化肥配施研究现状 |
1.6 研究目的、意义与内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究意义 |
1.6.3 研究内容 |
1.6.4 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.1.1 供试猪粪炭 |
2.1.2 供试土壤 |
2.1.3 供试植物 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 样品采集及处理 |
2.3.2 样品检测分析 |
2.4 重金属的评价方法 |
2.4.1 土壤、土壤孔隙水及作物重金属污染评价方法与标准 |
2.4.2 作物食用安全评价方法与标准 |
2.5 数据处理与方法 |
3 施用猪粪炭对红黄泥微观理化环境的影响 |
3.1 对红黄泥土壤微观形态的影响 |
3.1.1 SEM对比 |
3.1.2 傅里叶红外光谱对比 |
3.1.3 XRD对比 |
3.1.4 XRF法土壤元素成分含量分析结果 |
3.2 土壤化学性质的影响 |
3.3 小结 |
4 施用猪粪炭对土壤氮磷及重金属环境的影响 |
4.1 土壤氮磷含量 |
4.1.1 土壤氮 |
4.1.2 土壤磷 |
4.2 土壤重金属 |
4.2.1 土壤铜 |
4.2.2 土壤锌 |
4.2.3 土壤铅 |
4.2.4 土壤镉 |
4.2.5 土壤砷 |
4.2.6 土壤汞 |
4.3 土壤重金属环境质量评价 |
4.4 小结 |
5 施用猪粪炭对土壤孔隙水氮磷及重金属环境的影响 |
5.1 氮磷元素 |
5.1.1 氮元素 |
5.1.2 总磷 |
5.2 土壤孔隙水重金属元素 |
5.2.1 土壤孔隙水铜 |
5.2.2 土壤孔隙水锌 |
5.2.3 土壤孔隙水铅 |
5.2.4 土壤孔隙水镉 |
5.2.5 土壤孔隙水砷 |
5.2.6 土壤孔隙水汞 |
5.3 土壤孔隙水环境评价 |
5.3.1 土壤孔隙水富营养化环境评价 |
5.3.2 土壤孔隙水重金属环境质量评价 |
5.4 小结 |
6 红黄泥土壤重金属环境的改变对稻菜重金属安全的影响 |
6.1 植物重金属累积量 |
6.1.1 小白菜 |
6.1.2 稻米 |
6.2 稻菜食用安全性评价 |
6.2.1 小白菜 |
6.2.2 稻米 |
6.3 小结 |
7 讨论与结论 |
7.1 讨论 |
7.2 主要结论 |
7.3 创新点 |
7.4 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(5)巢湖流域农业面源污染氮源解析及农艺控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 农业面源污染概况 |
1.2.2 农业面源污染氮源解析研究 |
1.2.3 农业面源污染物迁移转化机理研究进展 |
1.2.4 农业面源污染防控技术与策略研究进展 |
1.3 巢湖水环境研究现状 |
1.3.1 巢湖流域概况 |
1.3.2 巢湖水环境现状 |
1.3.3 巢湖流域农业面源污染研究进展 |
1.4 问题的提出 |
2 研究目标、研究内容和技术路线 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
3 基于稳定氮氧同位素示踪技术的农业面源污染氮源解析 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区概况 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 样品采集 |
3.2.4 样品分析 |
3.2.5 同位素源解析模型(SIAR) |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 流域农业面源污染现状调查 |
3.3.2 店埠河潜在硝酸盐污染源氮氧同位素特征值 |
3.3.3 店埠河水体的水化学特征 |
3.3.4 店埠河硝酸盐来源的定性解析 |
3.3.5 店埠河水体硝酸盐来源的定量解析 |
3.3.6 不同污染源不同形态氮及氮氧同位素特征值沿沟渠的迁移转化特征 |
3.4 讨论 |
3.4.1 店埠河水体氮素的时空特征 |
3.4.2 利用SIAR模型定量解析面源氮素各污染源贡献率 |
3.5 小结 |
4 不同水土保持措施对巢湖流域坡耕地水土及氮磷流失的调控效应 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区概况 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 样品的采集 |
4.2.4 测定项目及测定方法 |
4.2.5 数据计算与统计分析方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同水土保持措施对坡耕地径流的防控效果 |
4.3.2 不同水土保持措施对坡耕地土壤流失的防控效果 |
4.3.3 不同水土保持措施对径流各形态氮浓度的影响 |
4.3.4 不同水土保持措施对径流各形态磷浓度的影响 |
4.3.5 不同水土保持措施对氮磷流失的防控效果 |
4.3.6 不同水土保持措施下的作物产量分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 巢湖流域坡耕地氮磷径流流失现状 |
4.4.2 不同水土保持措施对坡耕地水土流失的控制作用 |
4.4.3 不同水土保持措施对坡耕地氮磷径流损失的调控作用 |
4.5 小结 |
5 保护性耕作和优化施肥对巢湖流域水旱轮作田氮磷流失的调控效应 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 研究区概况 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 试验方法 |
5.2.4 样品采集 |
5.2.5 测定项目及测定方法 |
5.2.6 数据计算与统计分析方法 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 监测期间的降雨产流情况 |
5.3.2 秸秆还田条件下稻田田面水氮磷动态变化特征 |
5.3.3 保护性耕作与优化施肥条件下径流氮素浓度及形态分析 |
5.3.4 保护性耕作与优化施肥条件下径流磷素浓度及形态分析 |
5.3.5 保护性耕作与优化施肥条件下氮素径流损失负荷 |
5.3.6 保护性耕作与优化施肥条件下磷径流损失负荷 |
5.3.7 保护性耕作与优化施肥对作物产量的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 稻田田面水氮、磷动态变化规律与控制关键期 |
5.4.2 保护性耕作对水旱轮作田氮磷流失的影响 |
5.4.3 优化施肥对水旱轮作田氮磷径流流失的影响 |
5.5 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.1.1 基于稳定氮氧同位素示踪技术的农业面源污染氮源解析研究 |
6.1.2 不同水土保持措施对坡耕地水土及养分流失的调控效应 |
6.1.3 保护性耕作和优化施肥对巢湖流域水旱轮作田养分流失的调控效应 |
6.2 特色与创新 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科学研究情况 |
致谢 |
(6)生物质炭与有机肥联合作用对水稻积累重金属镉的阻控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 农田土壤污染现状 |
1.1.2 土壤Cd污染的主要来源 |
1.1.3 Cd污染主要危害 |
1.1.4 土壤Cd污染的主要防控措施 |
1.2 生物质炭及其修复土壤的的研究进展 |
1.2.1 生物质炭对土壤理化性质的影响 |
1.2.2 施加生物质炭对作物生长的影响 |
1.2.3 生物质炭对土壤Cd污染的修复作用 |
1.3 有机肥在农业生产中的应用研究 |
1.3.1 我国化肥使用现状 |
1.3.2 有机肥对土壤污染的影响 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
第2章 生物质炭对污染土壤水稻Cd的阻控研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 盆栽试验设计 |
2.1.3 样品采集与分析 |
2.1.4 数据与分析 |
2.2 实验结果分析 |
2.2.1 不同含量生物质炭对水稻土壤基本性质的影响 |
2.2.2 不同含量生物质炭对水稻土壤碳氮比的影响 |
2.2.3 不同含量生物质炭对水稻土壤有效态Cd的影响 |
2.2.4 不同含量生物质炭对水稻Cd积累的影响 |
2.2.5 不同含量生物质炭对水稻地上部分生物量及其产量的影响 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第3章 有机肥施用对污染土壤水稻生长及Cd积累的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 样品采集与分析 |
3.1.4 数据处理与分析 |
3.2 实验结果分析 |
3.2.1 水稻生长施肥方式对土壤pH、Eh的影响 |
3.2.2 不同含量有机肥对水稻土壤碳氮比的影响 |
3.2.3 不同施肥方式对水稻土壤有效态Cd的影响 |
3.2.4 不同施肥方式对水稻各部位Cd积累的影响 |
3.2.5 不同施肥方式对水稻地上部分生物量及其产量的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第4章 生物质炭与有机肥联合作用对水稻积累Cd的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 盆栽试验设计 |
4.1.3 样品采集与分析 |
4.1.4 数据处理与分析 |
4.2 实验结果分析 |
4.2.1 生物质炭联合不同施肥方式对水稻土壤pH的影响 |
4.2.2 生物质炭联合不同施肥方式对水稻土壤Eh的影响 |
4.2.3 生物质炭联合不同施肥方式对水稻土壤有效态Cd的影响 |
4.2.4 生物质炭联合不同施肥方式对对水稻Cd积累的影响 |
4.2.5 生物质炭联合不同施肥方式对水稻地上部分生物量及其产量的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物产量和养分利用的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 磷矿资源与我国农业施磷状况 |
1.1.1 世界和我国的磷资源状况 |
1.1.2 我国农业生产施磷状况 |
1.2 磷肥的种类与效果比较 |
1.2.1 磷肥的主要种类与特征 |
1.2.2 不同种类磷的效果比较与适用条件 |
1.3 水稻、油菜施磷现状与研究进展 |
1.3.1 我国水稻-油菜轮作区域的土壤有效磷状况 |
1.3.2 水稻和油菜施磷现状与效果 |
1.3.3 水稻和油菜高效施磷研究进展 |
2 研究背景、意义、内容和技术路线 |
2.1 研究背景与意义 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物产量和磷素利用的影响 |
2.2.2 过磷酸钙与钙镁磷肥不同配比对水稻-油菜轮作体系作物产量和磷素利用的影响 |
2.2.3 不同种类磷肥在土壤中的转化特征 |
2.3 技术路线 |
3 材料与方法 |
3.1 田间试验 |
3.1.1 试验概况 |
3.1.2 样品测定与数据分析 |
3.2 培养试验 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 样品采集与测定 |
3.2.3 数据分析 |
4 结果与分析 |
4.1 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物产量和磷素利用的影响 |
4.1.1 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物产量和产量构成因子的影响 |
4.1.2 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物干物质积累动态变化的影响 |
4.1.3 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物磷含量、磷积累量和磷肥利用率的影响 |
4.1.4 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系土壤磷库的影响 |
4.1.5 不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系土壤磷素表观平衡的影响 |
4.1.6 小结 |
4.2 不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比对水稻-油菜轮作体系作物产量和磷素利用的影响 |
4.2.1 不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比对水稻-油菜轮作体系作物产量和产量构成因子的影响 |
4.2.2 不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比对水稻-油菜轮作体系作物干物质积累动态变化的影响 |
4.2.3 不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比对水稻-油菜轮作体系作物磷含量、磷积累量和磷肥利用率的影响 |
4.2.4 不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比对水稻-油菜轮作体系土壤磷速效磷和全磷的影响 |
4.2.5 不同过磷酸钙和钙镁磷肥配比对水稻-油菜轮作体系土壤磷素表观平衡的影响 |
4.2.6 小结 |
4.3 不同种类磷肥在土壤中的转化特征 |
4.3.1 酸性土壤中不同种类磷肥对土壤理化性状的影响 |
4.3.2 碱性土壤中不同种类磷肥对土壤理化性状的影响 |
4.3.3 小结 |
4.4 讨论 |
5 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)铁改性生物质炭对土壤中典型重金属钝化效果及生物有效性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 土壤砷镉铅污染现状及危害 |
1.1.1 砷镉铅的主要来源及现状 |
1.1.2 砷镉铅对植物及人体的危害 |
1.1.3 土壤砷镉铅污染的治理方法 |
1.2 生物质炭修复土壤污染现状 |
1.2.1 生物质炭制备、性质及其改性 |
1.2.2 生物质炭对土壤中重金属吸附固定的研究进展 |
1.3 含铁材料对固定土壤重金属的研究进展 |
1.4 不同土壤氧化还原电位对重金属的影响 |
1.5 我国园林废弃物现状 |
2 研究背景与研究内容 |
2.1 研究背景 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 铁改性对生物质炭基本理化性质的影响 |
2.2.2 改性前后生物质炭对土壤中砷的吸附能力研究 |
2.2.3 不同水分管理条件下生物质炭对土壤中污染物迁移能力的影响 |
2.3 研究目标 |
2.4 技术路线 |
3 铁改性对生物质炭基本性质的影响 |
3.1引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 生物质炭的制备与改性 |
3.2.2 生物质炭的理化性质及其表征的测定 |
3.3 结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 生物质炭对砷在土壤中的吸附行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 供试材料 |
4.2.2 试验方法 |
4.2.3 数据分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 生物质炭对砷在土壤中吸附行为的影响 |
4.3.2 生物质炭对砷在土壤中的吸附动力学研究 |
4.4 本章小结 |
5 不同水分管理条件下生物质炭对土壤中砷镉铅生物有效性影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 供试材料 |
5.2.2 试验设置 |
5.2.3 测定方法 |
5.2.4 数据统计分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 生物质炭对土壤基本理化性质的影响 |
5.3.2 生物质炭对土壤中有效态As、Cd和Pb残留量的影响 |
5.3.3 生物质炭对水稻植株各部位砷镉铅积累的量的影响 |
5.3.4 生物质炭对土壤酶活性的影响 |
5.3.5 生物质炭对水稻产量及其生长状况的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论、创新点与研究展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(9)生物炭纳米颗粒协同土壤中典型污染物的迁移行为(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 碳纳米材料概述 |
1.2 碳纳米材料的环境应用 |
1.3 碳纳米材料在多孔介质中的迁移行为 |
1.3.1 碳纳米材料的团聚 |
1.3.2 碳纳米材料在多孔介质中的迁移与滞留 |
1.3.3 碳纳米材料在多孔介质中协同污染物迁移 |
1.4 生物炭纳米颗粒的研究现状 |
1.4.1 生物炭的概述及其环境应用 |
1.4.2 生物炭纳米颗粒的特征 |
1.4.3 生物炭纳米颗粒在多孔介质中迁移的研究现状 |
1.5 本课题的研究意义、研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 生物炭纳米颗粒在土壤中迁移与滞留行为 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 生物炭纳米颗粒的制备 |
2.2.2 土壤介质 |
2.2.3 生物炭纳米颗粒的稳定性实验 |
2.2.4 柱迁移实验 |
2.2.5 生物炭纳米颗粒的二次释放实验 |
2.2.6 数据分析 |
2.2.7 统计分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 生物炭纳米颗粒的表征 |
2.3.2 土壤介质的表征 |
2.3.3 生物炭纳米颗粒的迁移与滞留行为 |
2.3.4 生物炭纳米颗粒的二次释放行为 |
2.3.5 迁移模型 |
2.4 小结 |
第三章 生物炭纳米颗粒对土壤中磷迁移与滞留行为的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 生物炭纳米颗粒的制备 |
3.2.2 土壤介质 |
3.2.3 吸附实验 |
3.2.4 柱迁移实验 |
3.2.5 薄膜扩散梯度实验 |
3.2.6 统计分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 生物炭纳米颗粒的表征 |
3.3.2 土壤介质的表征 |
3.3.3 生物炭纳米颗粒对磷迁移和滞留行为的影响 |
3.3.4 生物炭纳米颗粒与磷在土壤中的交互作用 |
3.3.5 生物炭纳米颗粒对土壤中活性磷的影响 |
3.4 小结 |
第四章 生物炭纳米颗粒对土壤重金属镉迁移行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 生物炭纳米颗粒的制备 |
4.2.2 土壤介质 |
4.2.3 生物炭纳米颗粒的水动力学实验 |
4.2.4 柱迁移实验 |
4.2.5 数据分析 |
4.2.6 统计分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 生物炭纳米颗粒的表征 |
4.3.2 生物炭纳米颗粒与土壤介质的水动力特性 |
4.3.3 生物炭纳米颗粒的迁移行为 |
4.3.4 生物炭纳米颗粒对镉迁移行为的影响 |
4.3.5 生物炭纳米颗粒对镉迁移行为的作用机制 |
4.4 小结 |
第五章 生物炭纳米颗粒对土壤重金属铬迁移与转化行为的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 生物炭纳米颗粒的制备 |
5.2.2 土壤介质 |
5.2.3 生物炭纳米颗粒的电化学实验 |
5.2.4 柱迁移实验 |
5.2.5 统计分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 生物炭纳米颗粒的表征 |
5.3.2 生物炭纳米颗粒的电化学性质 |
5.3.3 生物炭纳米颗粒对铬在土壤中迁移转化的影响 |
5.3.4 生物炭纳米颗粒与铬在土壤中的交互作用 |
5.4 小结 |
第六章 铁复合生物炭纳米颗粒对土壤重金属镉迁移与滞留行为的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 铁复合生物炭纳米颗粒的制备 |
6.2.2 土壤介质 |
6.2.3 吸附试验 |
6.2.4 柱迁移实验 |
6.2.5 数据分析 |
6.2.6 统计分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 铁复合生物炭纳米颗粒的表征 |
6.3.2 土壤介质的表征 |
6.3.3 铁复合生物炭纳米颗粒在土壤中的迁移行为 |
6.3.4 铁复合生物炭纳米颗粒对镉迁移行为的影响 |
6.3.5 铁复合生物炭纳米颗粒对镉滞留行为的影响与作用机制 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 主要创新点和研究特色 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
(10)减氮配施微生物菌剂对水稻生长和土壤养分的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 前言 |
1.1 化肥使用现状及问题 |
1.2 过量施用化肥的危害 |
1.2.1 化肥对土壤质量的影响 |
1.2.2 化肥对水体质量的影响 |
1.2.3 化肥对大气质量的影响 |
1.3 微生物菌剂的作用 |
1.3.1 提高土壤肥力 |
1.3.2 促进作物生长 |
1.3.3 促进作物养分吸收 |
1.3.4 减肥增效作用 |
1.4 微生物菌剂的类型 |
1.5 微生物菌剂的研究现状 |
1.6 研究目的与意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定项目与方法 |
第三章 结果与分析 |
3.1 减氮配施菌剂对水稻生长及产量的影响 |
3.1.1 减氮配施菌剂对水稻株高的影响 |
3.1.2 减氮配施菌剂对水稻茎粗的影响 |
3.1.3 减氮配施菌剂对水稻生物量的影响 |
3.1.4 减氮配施菌剂对水稻根系发育特征的影响 |
3.1.5 减氮配施菌剂对水稻产量及产量构成的影响 |
3.1.6 讨论 |
3.2 减氮配施菌剂对水稻养分含量和养分吸收的影响 |
3.2.1 减氮配施菌剂对水稻氮素吸收的影响 |
3.2.2 减氮配施菌剂对水稻磷素吸收的影响 |
3.2.3 减氮配施菌剂对水稻钾素吸收的影响 |
3.2.4 讨论 |
3.3 减氮配施菌剂对水稻土养分的影响 |
3.3.1 减氮配施菌剂对水稻土全氮含量的影响 |
3.3.2 减氮配施菌剂对土壤碱解氮的影响 |
3.3.3 减氮配施菌剂对土壤有效磷的影响 |
3.3.4 减氮配施菌剂对土壤速效钾的影响 |
3.3.5 减氮配施菌剂对水稻土有机质含量的影响 |
3.3.6 减氮配施菌剂对水稻土pH的影响 |
3.3.7 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表文章 |
四、不同复合态磷在水稻上施用的效果(论文参考文献)
- [1]基于炭基有机肥替代和生态沟拦截的稻田氮磷流失控制技术研究[D]. 晋迎兵. 浙江大学, 2021(09)
- [2]浙江典型农田土壤胶体磷生成的影响因素与流失控制研究[D]. 李发永. 浙江大学, 2021
- [3]大气CO2浓度升高对不同类型水稻品种产量形成及氮磷钾养分吸收利用的影响[D]. 周娟. 扬州大学, 2020
- [4]猪粪炭用量对南方红黄泥氮磷及重金属安全环境的影响[D]. 郭卉. 中南林业科技大学, 2020(01)
- [5]巢湖流域农业面源污染氮源解析及农艺控制技术研究[D]. 王静. 华中农业大学, 2020
- [6]生物质炭与有机肥联合作用对水稻积累重金属镉的阻控研究[D]. 潘婷. 扬州大学, 2020(01)
- [7]不同种类磷肥对水稻-油菜轮作体系作物产量和养分利用的影响[D]. 李会枝. 华中农业大学, 2020
- [8]铁改性生物质炭对土壤中典型重金属钝化效果及生物有效性的影响[D]. 温尔刚. 浙江农林大学, 2020
- [9]生物炭纳米颗粒协同土壤中典型污染物的迁移行为[D]. 陈明. 上海交通大学, 2019(06)
- [10]减氮配施微生物菌剂对水稻生长和土壤养分的影响[D]. 张雅楠. 沈阳农业大学, 2019(03)