一、蔬菜累积硝酸盐的机理及其调控措施研究进展(论文文献综述)
雷豪杰[1](2021)在《水肥一体化对设施菜地氮素淋失的影响及其机制模拟研究》文中研究指明农田氮素淋失引发地下水污染、土壤肥力下降和资源浪费等一系列问题,受到了各国学者的普遍关注。与其他系统相比,设施菜地系统高产导向下的“大水大肥”模式存在氮素淋失的高风险。因此,如何在保证高产量的基础上,减少氮素淋失是当前研究热点和难点。水肥一体化被认为是一种能够降低氮素淋失减量的有效技术。基于此,本文以京郊设施菜地黄瓜-番茄轮作系统为研究对象,共设置对照处理(CK)、农民漫灌施肥(FP)、滴灌施肥(FPD)和滴灌优化施肥(OPTD)4个处理。在田间原位监测的基础上,结合DNDC模型,对设施菜地系统土壤NO3--N淋失进行定量评价,探索水肥一体化对土壤NO3--N淋失的影响,分析水肥一体化条件下土体中NO3--N的运移机制,以期为设施菜地水肥优化管理决策和氮素淋失阻控提供科学依据和参考。主要研究结果如下:(1)设施菜地黄瓜-番茄轮作系统氮素淋失较高,施肥和灌溉事件能引发氮素淋失,NO3--N是设施菜地系统氮素淋失的主要形态。农民漫灌处理单季NO3--N淋失总量范围为48.55~392.09kg N ha-1。滴灌和滴灌优化施肥处理能够有效降低氮素淋失风险,单季NO3--N的淋失总量可分别减少55.51%和66.61%。节水节肥是设施菜地氮素淋失减量的重点。(2)DNDC模型能较好地模拟设施菜地系统氮素淋失过程。利用田间原位试验数据校验后的DNDC模型能够较好地模拟出设施菜地系统的蔬菜产量、5 cm土壤温度和0~20 cm土壤水分变化以及NO3--N的淋失量,漫灌施肥下模拟值和实测值之间的RMSE值分别达到了12.85%、29.76%、32.21%和15.04%。校验后的DNDC模型对设施菜地土壤氮素淋失和运移过程具有较好的模拟效果。(3)灌溉水量和氮肥施入量是影响设施菜地土壤NO3--N累积运移的主要因子。在土壤氮素盈余的条件下,灌溉水量是影响设施菜地土壤NO3--N淋失的关键因子。较低的灌溉量易导致NO3--N在土壤表面累积,提高灌溉量明显加快土壤中NO3--N的向下运移速度。增加施氮量既促进了NO3--N的表聚现象,又提高了土壤20 cm深处NO3--N的累积量。(4)不同管理措施对设施菜地NO3--N淋失减量的贡献不同,各因子对土壤氮素淋失的影响具有叠加效应,不同措施结合氮素淋失减排潜力巨大。模拟结果表明,相比农民漫灌措施,同时降低20%化肥和灌溉水投入量能够减少59.04%的NO3--N淋失量。将节水节肥与滴灌、提高土壤有机碳等措施综合可实现NO3--N淋失量减少69.04%,具有更好的降低氮素淋失效果。总体而言,DNDC模型适用于设施菜地氮素淋失评价。在保证产量的基础上,改变传统漫灌为滴灌,能够有效提高作物的水肥利用效率,减少氮素淋失。优化施肥量、灌溉量和施肥灌溉方式,可以调节土体中NO3--N的运移过程,从源头和过程中减少氮素养分的损失。再结合提高土壤有机碳含量,能更有效的减少设施菜地氮素淋溶损失。
李宝石[2](2021)在《日光温室起垄内嵌式基质栽培N2O和CO2排放特征及其根区调控》文中提出起垄内嵌式基质栽培(Soil-ridged and substrate-embedded cultivation,SSC)是一种在土垄中央通过嵌入塑料膜和基质的方式,整合垄覆膜和滴灌等工程手段,形成了具有水肥一体化管控功能的新型无土栽培方式。与土壤栽培不同,起垄内嵌式基质栽培改变了根区有效氧含量,以及微生物的数量和活性,必然导致根区CO2和N2O排放发生改变。然而,SSC与土垄栽培根区CO2和N2O排放差异机制尚不清楚,另外,SSC调控根区CO2和N2O减排措施尚需阐明。本文以典型设施菜地为研究对象,采用静态箱原位监测,研究生物炭和硝化抑制剂(3,4-二甲基吡唑磷酸盐,3,4-dimethylpyrazol phosphate,DMPP)、基质组成对SSC根区CO2和N2O排放的调控作用,阐明SSC与土垄栽培根区CO2和N2O排放规律及差异机制,为明确SSC的减排潜力,推动SSC熟化应用提供依据。主要的研究结果如下:(1)与常规施氮肥的土壤栽培(SC)相比,起垄内嵌式基质栽培(SSC)处理的N2O累积排放量、CO2累积排放量和全球增温潜势(Global warming potential,GWP)分别减少27.9%、30.2%、30.1%;施用硝化抑制剂DMPP的土壤栽培(SC+D)显着降低全球增温潜势27.5%。相比SSC处理,施用硝化抑制剂DMPP的起垄内嵌式基质栽培(SSC+D)显着降低全球增温潜势29.8%。与不施氮肥的土壤栽培(CK)相比,SC、SC+D、SSC和SSC+D处理的黄瓜总产量分别显着提高123.7%、138.0%、130.0%和138.7%。SSC处理较SC处理,显着提高了黄瓜产量5.1%。(2)以土壤栽培(SC)为对照,另设置4个处理。处理1为常规起垄内嵌式基质栽培(SSC,基质组成及体积比为草炭:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理2为SSC-B 50%(基质组成及体积比为生物炭:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理3为SSC-B 25%(基质组成及体积比为生物炭:草炭:蛭石:珍珠岩=1:1:1:1),处理4为SSC-DMPP(SSC施加1%纯N量的DMPP)。试验结果表明:SSC比SC提高甜椒产量10.99%。SSC-DMPP处理比SSC处理增产10.30%,但SSC-B 50%和SSC-B 25%处理降幅为47.1%和13.7%。此外,与SC相比,SSC显着降低了全球增温潜势(GWP),温室气体强度(Greenhouse gas intensity,GHGI)由0.072降低到0.037 kg·CO2-eq kg-1。与SSC处理相比,SSC-DMPP处理的累积N2O排放显着降低,GHGI也从0.037降低到0.032 kg·CO2-eq kg-1;但SSC-B50%和SSC-B 25%处理的GWP与SSC无显着差异。(3)试验设置4个处理:处理1为常规起垄内嵌式基质栽培(SSC,基质组成及体积比为草炭:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理2为SSC-C 50%(基质组成及体积比为椰糠:蛭石:珍珠岩=2:1:1),处理3为SSC-C 25%(基质组成及体积比为椰糠:草炭:蛭石:珍珠岩=1:1:1:1);处理4为SSC-DG(基质组成及体积比为酒糟:蛭石:珍珠岩=2:1:1)。结果表明:以SSC处理的甜椒产量最高,为5.05 kg·m-2;以SSC-C 50%处理的甜椒产量最低,为4.19 kg·m-2。以酒糟为栽培基质的SSC-DG处理显着增加了根区CO2和N2O排放通量。与SSC处理相比,SSC-C 50%处理的N2O累积排放量能够降低60%,与此同时显着降低了全球增温潜势(GWP)。综上所述,相比土壤栽培,起垄内嵌式基质栽培具有降低根区CO2和N2O排放和提高蔬菜产量的优势。论文的研究可为日光温室蔬菜栽培提供技术储备,同时也为制定无土栽培根区温室气体减排措施提供理论依据。
彭秋[3](2021)在《茎瘤芥专用纳米缓释肥氮素释放特性及对其产量品质的影响》文中认为茎瘤芥(又名青菜头)是十字花科芸薹属芥菜种中的一类重要蔬菜,主要用于加工生产榨菜,在长江上游重庆涪陵及周边区域广泛栽培,是当地冬季主要栽培作物。随着重庆市涪陵及周边区域茎瘤芥产业的发展,茎瘤芥栽培过程中存在过量施肥、偏施氮肥、土壤酸化和环境污染等问题,这些问题不仅导致生产成本增加,也造成了茎瘤芥产量降低和品质下降,严重制约了茎瘤芥产业的健康发展。缓释肥具有养分释放慢和养分利用率高的特点,被誉为“环境友好型肥料”。为此,根据茎瘤芥的需肥规律和生长规律研制了茎瘤芥专用纳米缓释肥,并采用“通气法”研究肥料的氨挥发速率和氨挥发总量,采用“好气培养-间歇淋洗法”研究肥料的氮素释放特性,并采用盆栽试验结合大田试验研究其对茎瘤芥产量、品质、养分利用率和土壤理化性质的影响。主要研究结果如下:(1)茎瘤芥专用纳米缓释肥(NBSRF)能降低肥料的氨挥发速率。肥料施入土壤后氨挥发速率呈先增加后降低的趋势,氨挥发速率的峰值在施肥后5~10天。NBSRF的氨挥发速率峰值低于商品茎瘤芥专用肥(MZF)、普通复合肥(OCF)、茎瘤芥专用肥(BCF)和茎瘤芥专用缓释肥(BSRF),分别降低4.78、2.13、1.33和0.44 mg·kg-1·d-1,降幅分别为48.77%、29.79%、20.99%和8.11%。(2)NBSRF能降低肥料的氨挥发总量。肥料施入土壤后的表观氨挥发总量占施氮总量的5.27%~9.36%。肥料施入土壤后氨挥发主要发生在施肥后的20天内,氨挥发总量前期增长迅速,后期增长缓慢。NBSRF的表观氨挥发总量低于MZF、OCF、BCF和BSRF,分别降低19.28、9.96、8.49和2.98 mg·kg-1,降幅分别为41.20%、26.59%、23.57%和9.78%。(3)NBSRF具有一定的氮素缓释功能,缓释期大约为70天,第70天的总氮累积溶出率为89.74%。在培养期内,同一时期不同处理的总氮累积溶出率大致为OCF>MZF>BCF>BSRF>NBSRF>MSRF。(4)NBSRF能提高茎瘤芥的产量。盆栽试验研究发现NBSRF的茎生物量分别比OCF和MSRF增加7.85~10.56g·pot-1和19.52~25.97 g·pot-1,增幅为2.70%~3.80%和7.26%~9.54%。大田试验研究发现NBSRF的产量分别比MZF、OCF和MSRF增加291.58~553.05、397.31~694.80和24.90~197.32 kg·667m-2,增幅分别为11.38%~24.24%、16.70%~32.47%和0.88%~7.48%。(5)NBSRF能在一定程度上提高茎瘤芥的品质。盆栽试验研究发现NBSRF的游离氨基酸含量比其它施肥处理增加17.01%~64.83%;NBSRF的挥发性物质总量和异硫氰酸烯丙酯含量均高于其它施肥处理,挥发性物质总量比其它施肥处理增加3.86%~170.85%,异硫氰酸烯丙酯含量比其它施肥处理增加5.78%~205.20%。大田试验研究发现与其它施肥处理相比,NBSRF的挥发性物质总量提高20.83%~187.76%,异硫氰酸烯丙酯含量提高22.21%~166.05%;游离氨基酸总量提高0.66%~50.43%。(6)NBSRF处理的叶片SPAD值总体上低于普通肥料。第50天永安小叶NBSRF处理叶片SPAD值低于MZF、OCF和BCF,分别降低1.73、2.04和1.29,降幅为4.80%、5.60%和3.62%;第85天永安小叶NBSRF处理的叶片SPAD值低于MZF、OCF和BCF,分别降低0.34、1.14和1.17,降幅为0.99%、3.23%和3.29%,第85天的差值小于第50天的差值。第50天涪杂2号NBSRF处理的叶片SPAD值低于MZF、OCF和BCF,分别降低0.18、2.11和1.64,降幅为0.52%、5.81%和4.58%,第85天涪杂2号NBSRF处理的叶片SPAD值低于OCF,降低0.59,降幅为1.65%,但高于MZF和BCF,分别增加1.53和0.55,增幅为4.67%和1.62%。(7)NBSRF能保持土壤p H值稳定,降低土壤酸化的风险。盆栽试验研究发现,与试验前相比,OCF和MSRF的土壤p H值分别下降了0.74~0.78和0.50~0.56,而NBSRF处理使土壤p H值增加0.02~0.10。(8)NBSRF能提高氮肥的利用率。盆栽试验研究发现,与OCF相比,NBSRF的氮肥利用率提高4.41%~10.05%,与MSRF相比,NBSRF的氮肥利用率提高10.67%~11.16%。大田试验研究发现NBSRF茎的氮含量高于MZF和OCF,分别增加12.64%~14.93%和19.01%~27.97%。
郭安宁[4](2020)在《不同土壤退化类型及其调控对土壤微生物的影响机制》文中提出全球范围内,由于人类过度或不恰当的利用已导致土壤退化达33%。退化导致可利用的耕地、草地、林地等不断减少,影响人类的粮食安全和生存健康,降低生物多样性和生态系统的稳定性,对生态环境造成难以估量的破坏。本研究针对我国目前土壤退化的形势特点及研究存在的局限性,选取西北露天矿区土壤、南方酸性土壤和北方污灌区土壤为研究样本,分别在一定的修复措施下,探讨土壤退化及其调控对土壤和微生物的影响,阐明不同退化环境下土壤微生物群落结构的相似性和差异性,旨在探究土壤退化的微生物指示因子,并分析其地理分布格局,以期为退化土壤的修复工作提供理论参考。研究结果如下:(1)经过20余年的植被恢复,西北半干旱生态脆弱区复垦各样地的pH明显降低,刺槐×油松混交林积累土壤有机质(SOM)和全氮(TN)的能力均显着高于其它样地,研究区内TN和全钾(TK)的含量极度匮乏,这将会限制土壤生产力的维持。复垦后各样地中变形菌门(Proteobacteria)所占比例明显降低,酸杆菌门(Acidobacteria)所占比例显着增加。各复垦样地中,刺槐×油松和刺槐×臭椿×榆树混交林样地的细菌优势种组成及结构与原地貌具有较强的相似性,且其群落的丰富度和多样性水平提高最为显着。(2)南方酸性土壤pH随CaCO3施加量的增加而增加。低、中剂量的CaCO3(2.25和4.5 t·hm-2)增加了DOC和DON的含量,而高剂量的CaCO3(7.5 t·hm-2)降低了其含量。CaCO3的施加会改变土壤氮素循环进程,对土壤氮素的相互转化产生影响。中剂量CaCO3的施加促进土壤呼吸。各样地中细菌主要组成群落相似,差异主要体现在相对丰度上,施加CaCO3后酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度均有所增加,而放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度则有所减少(p<0.05)。此外,低剂量和中等剂量CaCO3的施用提高了土壤细菌多样性。(3)北方污灌区土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)随生物炭的施加显着增加,而有效态Cd含量随之降低,作物的种植对土壤性状无显着的影响。土壤过氧化氢酶和脲酶有不同程度的提高,土壤磷酸酶显着降低,蔗糖酶无明显变化。施加生物炭的各样地中细菌群落的优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),其相对丰度在各样地间存在差异,生物炭的施加显着提高土壤微生物群落的多样性和丰富度。(4)我国不同气候地理环境下退化土壤生态系统的细菌群落结构及其驱动因素呈现一定的相似性与差异性。三种退化类型中相对丰度最高的均为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度均高于调控后的各样地,而厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度则相对较低。北方污灌区重金属污染土壤中的细菌在各分类水平上群落组成数均高于南方酸性土壤和西北半干旱脆弱区土壤,且南方酸性土壤和北方污灌区重金属污染土壤中群落组成比例相对较为相似。三个样地中,α多样性指数组间差异明显,且北方污灌区重金属污染土壤的丰富度和多样性水平最高,南方酸性土壤次之,西北半干旱脆弱区土壤最低。
高杏[5](2020)在《特色叶菜硝酸盐累积规律及降控技术研究》文中研究指明为解决生产中特色叶菜硝酸盐含量高的问题,本试验研究了13种特色叶菜的品质差异、生长期硝酸盐累积规律,以及γ-氨基丁酸(GABA)、葡萄糖、双氰胺(DCD)和3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、绿光四种降控技术对芝麻菜营养品质、硝酸盐代谢和光合特性的影响。主要研究结果如下:1.不同特色叶菜品种间植物学性状、品质及硝酸盐累积存在显着差异。其中‘板叶芝麻菜1号’的综合营养品质最好,其次是‘白梗千筋京水菜’,‘巴硒苦苣’的硝酸盐含量最低。在整个生长过程中,芝麻菜6个品种、苦苣4个品种和京水菜3个品种的硝酸盐、亚硝酸盐含量以及硝酸还原酶活性呈现不同变化规律。硝酸盐含量与硝酸还原酶活性呈极显着负相关。2.外源GABA、葡萄糖、DCD和DMPP以及绿光处理均可以提高芝麻菜的营养品质,促进芝麻菜体内的硝酸盐代谢和光合作用,进而降低其硝酸盐累积。其中,外源GABA处理后第6天芝麻菜硝酸盐含量最低,并与NR(硝酸还原酶)和GAD(谷氨酸脱羧酶)活性相关系数最高,达极显着负相关;外源葡萄糖处理后第6天芝麻菜硝酸盐含量最低,并与叶绿素含量和Pn(净光合速率)均达极显着负相关;连续补充绿光照射24 h芝麻菜硝酸盐含量最低,并与叶绿素含量和pn达到极显着负相关;DCD和DMPP在处理后第28天芝麻菜硝酸盐最低,并与叶绿素含量和土壤硝态氮含量相关系数最高,呈极显着负相关。3.结合四种降控技术的操作便捷性、成本、效果稳定性、安全性、硝酸盐降控效果及对植物营养品质的影响等因素,试验发现,GABA及葡萄糖处理较适宜在生产上推广应用。本研究探讨了GABA、葡萄糖、DCD和DMPP以及绿光降低芝麻菜硝酸盐含量的效果和机理,可以为生产中解决蔬菜硝酸盐过量问题提供理论依据。
王倩姿[6](2019)在《保定地区菜田土壤肥力现状及设施蔬菜节肥提质增效技术研究》文中提出施肥是提高蔬菜产量和改善蔬菜品质的重要手段,但生产中过量盲目施肥现象严重制约着蔬菜产业的可持续发展。本研究以保定市蔬菜主产区为研究区域,首先对潮土菜田土壤肥力状况进行调查分析,在此基础上探讨当前土壤肥力条件下设施蔬菜生产中化肥的节肥增效潜力及氮素调控技术效果。主要研究结果如下:(1)设施菜田土壤综合肥力质量显着高于露地菜田和粮田,但设施菜田耕层土壤有机质、全氮和碱解氮含量仍旧偏低,达到肥沃土壤标准的样本量分别仅占总样本量的17.1%(>30.0g/kg)、19.4%(>1.5 g/kg)和40.3%(>120.0 mg/kg)。而土壤有效磷和速效钾显着富集,微量元素含量也普遍处于中高水平。(2)在供试土壤肥力较高的情况下,不施用氮、磷或钾肥对第1茬黄瓜产量均没有显着影响,但连续2茬不施用氮肥或完全不施用化肥时,下茬紫甘蓝产量显着降低,而不施用磷肥或钾肥紫甘蓝产量仍旧没有受到明显影响。对蔬菜品质的分析表明,由于土壤本身较高的供氮水平,当季不施氮肥的黄瓜硝酸盐含量并没有显着降低,但第2茬紫甘蓝硝酸盐含量显着下降;不施氮、磷、钾肥或完全不施用化肥的黄瓜可溶性糖含量均显着下降,但由于有机酸含量也表现出下降趋势,因此,糖酸比并没有受到显着影响;而不施钾肥显着降低了黄瓜的Vc含量。因此,即使在土壤速效养分供应水平较高,甚至当季不施用化肥均不会对产量造成影响的情况下,兼顾蔬菜持续高产、养分高效和品质优良的优化施肥也是必要的。(3)在较高的土壤肥力条件下,在常规施肥基础上减少施用44.0%58.6%的N、52.0%80.5%的P2O5和21.9%84.3%的K2O,黄瓜/紫甘蓝连作产量和收益分别增加了2.1%18.5%和4.0%20.7%;Vc含量和糖酸比分别提高了4.8%28.0%和13.2%25.4%;紫甘蓝地上部氮、磷、钾养分累积量分别提高了16.4%、13.7%和7.4%(p<0.05),番茄、黄瓜和紫甘蓝的氮、磷、钾偏生产力分别提高了1.11.5、1.24.4和0.45.5倍。此结果说明,当前农民常规施肥量明显偏高,在保证产量和经济效益的前提下,氮、磷、钾养分减施增效的潜力很大。(4)在等量养分投入的情况下,增施脲酶和硝化抑制剂蔬菜产量和经济效益分别提高了3.2%8.6%和3.7%21.3%,同时也改善了蔬菜品质。与对照相比,紫甘蓝收获期硝酸盐含量降低10.1%11.7%,黄瓜初瓜期和盛瓜期可溶性固形物含量、番茄盛果期和黄瓜盛瓜期可溶性糖含量、黄瓜盛瓜期糖酸比均有所提高。施用脲酶/硝化抑制剂后黄瓜地上部氮、磷、钾素累积量分别提高了7.6%11.9%、0.7%22.6%和2.0%6.6%;第2茬紫甘蓝地上部氮、磷、钾素累积量分别提高了17.9%21.4%、1.3%11.6%和1.6%6.1%;氮、磷、钾素表观利用率、农学效率和偏生产力也有不同程度的提高。说明增施脲酶/硝化抑制剂调控氮素转化是设施蔬菜增产提质增效的重要措施。综上所述,较高的土壤肥力水平下进行蔬菜生产,减施化肥以及同时配施氮素调控剂可以协同提高设施蔬菜生产的经济和环境效益,减少养分损失,提高养分利用效率。
崔璨,王蓉,刘鑫,张喜春[7](2019)在《番茄果实不同成熟期及贮藏时间对硝酸盐含量的影响》文中研究指明【目的】探索番茄果实发育时期和采收后在4℃条件下贮藏时间对果实内硝酸盐含量的影响。【方法】以5个番茄品种(DER0899、中杂302、齐达利、瑞星5号和宝石捷5号)为试材,利用离子色谱仪测定硝酸盐的含量。【结果】不同发育时期番茄果实中硝酸盐含量均低于432mg/kg,属一级蔬菜范围,可以安全食用。各品种果实在4℃下贮藏0~5d期间,硝酸盐含量随时间的增加各有差异,其中DER0899硝酸盐含量逐渐上升,中杂302、齐达利、宝石捷5号硝酸盐含量逐渐减少,瑞星5号的硝酸盐含量为先升后降。各品种果实在4℃下贮藏0~5d中的硝酸盐含量均符合食品安全国家标准。
黄容[8](2019)在《有机替代对菜园土壤温室气体排放和氮转化的影响》文中指出农业有机物料替代部分化肥及其替代后对耕地质量和作物产量的影响是目前农业科学工作者的研究重点。菜地生态系统具有复种指数高、灌水频繁、施肥量大(尤其是氮肥的高投入)等特点,全年的施氮量600-1300 kg·hm-2,是粮食农作物的3-4倍,加速了土壤氮素循环的各个过程的发生;不仅会增加土壤温室气体的排放,也会导致菜地生态系统中氮素盈余,造成土壤硝态氮的累积,同时也会伴随土壤酸化、土壤结构退化、土壤养分失衡、微生物(特别是涉氮功能微生物)群落结构及功能失调等情况发生。外源有机物料的投入是减少化肥施用量,改善土壤质量的重要途径之一,但有机物料还田对土壤温室气体排放、土壤氮形态及其微生物作用机制的研究结果存在差异。此外,由于我国菜地温室气体排放的田间观测资料的缺乏以及已有研究结果的不一致性,导致我国农田土壤温室气体排放总量的估算存在较大的不确定性。因此,在菜园土壤中开展农业有机物料替代部分化肥的研究,不仅可以改善因施用化肥带来的生态环境问题,控制化肥投入以缓解农田土壤温室气体排放具有重要的意义,而且还能大幅度提高我国农业废弃物资源化利用,响应国家提出的“到2020年,实现化肥零增长”的行动目标,为支撑生态文明建设提供技术保障。本研究以紫色菜园土壤为研究对象,通过田间试验,采用静态箱/气相色谱法,连续监测了2016-2018年间(莴笋(Ⅰ)-卷心菜-辣椒-莴笋(Ⅱ)-小白菜轮作)秸秆与化肥减量配施下(CK:对照;F:常规施肥;玉米秸秆分别配施100%,70%,60%和50%常规施肥量,标记为FS,0.7FS,0.6FS和0.5FS)菜园土壤N2O、CO2和CH4温室气体排放的时序变化特征,并进一步对比了来自不同农业系统的有机物料包括玉米秸秆(SF)、菌渣(MF)、生物炭(BF)和牛粪(CF)等养分(氮、磷、钾)还田对温室气体排放的影响;同时运用室内分析和田间试验相结合的方法,分析了有机替代下土壤不同氮素形态、养分含量的动态变化特征和蔬菜养分含量、品质,并计算氮、磷、钾肥的农学利用率;从团聚体的角度,分析了有机替代处理的团聚体稳定性及不同粒级团聚体中矿质氮的分布特征;基于DNA克隆测序、qPCR技术和高通量测序技术,从微生物学角度,进一步探讨土壤硝化、反硝化功能微生物(AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ)群落结构与丰度特征对化肥减量配施有机物料的响应,揭示有机替代对土壤氮转化的微生物学作用机制;以期通过有机物料替代部分化肥,为紫色菜园土壤养分管理及土壤耕地质量的提升提供理论依据和技术支撑,对促进我国农业节本增效、节能减排的现实需求有重要意义。论文主要的研究结论如下:(1)施肥灌水促进了菜园土壤温室气体排放,在常规化肥的基础上减量30%配施秸秆,在未显着影响蔬菜产量的条件下,可以降低菜园土壤CO2和CH4排放,缓解温室气体的增温潜势,但对N2O减排效果不显着。试验观测期内(2016年11月至2018年2月),紫色菜园土壤N2O、CO2和CH4温室气体排放高峰主要集中在4-8月,且在施肥灌水后均会出现排放峰,与水热因子密切相关。与常规施肥(F)处理相比,秸秆与化肥配施(FS、0.7FS、0.6FS、0.5FS)处理提高了N2O排放量,累积排放量以及N2O排放系数,其中FS处理的效果最为明显,试验期内N2O平均排放通量高达65.45 kg·hm-2。0.7FS处理降低了土壤CO2和CH4排放,缓解温室气体的增温潜势(GWP),而FS处理的GWP较F处理显着提高了34.1%。秸秆与化肥减量配施对各季蔬菜产量的影响不显着,通过计算温室气体排放强度(GHGI)发现,F和0.7FS处理的GHGI最低,明显低于其他处理,而FS处理的最高,较最低的F和0.7FS处理均显着增加了0.117 kg·kg-1。(2)有机物料等养分(氮、磷、钾)还田条件下,生物炭、秸秆配施化肥处理相较于其他处理能减少温室气体的增温潜势,菌渣配施化肥对CH4减排效果较为明显,而牛粪配施化肥会增加温室气体排放。试验期内,来源于不同农业系统的有机物料等养分投入的条件下,生物炭配施化肥(BF)处理较常规施肥(F)处理降低了N2O排放,但平均排放通量差异不显着,牛粪配施化肥(CF)处理则显着增加了N2O排放,试验期内平均排放通量为48.99kg·hm-2。对土壤CO2而言,有机物料配施化肥处理促进了CO2排放(76488-89787 kg·hm-2),但BF处理推迟了CO2排放峰。在等养分投入下,秸秆(SF,-0.45 kg·hm-2)、菌渣(MF,-0.91 kg·hm-2)配施化肥处理促进了CH4吸收,减少CH4排放,CF处理则显着增加了CH4平均排放通量。各有机物料处理较对照CK和F处理均提高了GWP,其中CF较F处理显着提高了34.4%,但有机物料等养分还田处理均可以在未影响蔬菜产量的前提下较对照CK降低了GHGI。(3)有机物料与化肥减量配施处理较常规施肥处理降低了N2O排放和硝态氮淋溶的风险;在一定程度上提高了氮、磷、钾肥的农学利用率。试验期内,施肥灌水增加了菜园土壤矿质态氮(NH4+、NO3-和NO2-)含量,而NO3-的峰值较NH4+略有推迟。同时土壤NH4+和NO3-存在“此消彼长”关系,一般温度较高,含水量较少的条件下,土壤中矿质态氮以NO3-为主。F处理的土壤NH4+、NO3-和NO2-含量并不低甚至高于其他物料处理,增加了N2O排放和硝态氮淋溶的风险。土壤DON和MBN也存在“此消彼长”的关系,且土壤温度对其影响较大,BF处理能有效增加土壤DON含量,秸秆配施60%-100%化肥较其他物料处理能有效提高土壤MBN含量。与秸秆还田相比,BF、MF和CF处理提高了SOC含量。在不显着影响蔬菜的产量条件下,有机物料配施化肥处理的蔬菜硝酸盐含量并未超过国家规定的标准,且较F处理能提高氮、磷、钾肥的农学利用率,但部分处理降低了农学利用率,这与有机物料的不同物质组成、C/N比、分解速率等因素有关,有待进一步研究。(4)牛粪与化肥配施处理较其他处理能提高菜园土壤团聚体稳定性,施肥处理提高了粉粘粒和较大团聚体的铵态氮贡献率,秸秆与化肥减量配施处理较其他物料处理提高了较大团聚体的硝态氮贡献率。对比不同处理下菜园土壤团聚体粒径分布及其稳定性发现,与对照CK相比,各施肥处理有效增加了0.25-2 mm粒径团聚体质量百分比,减少了<0.053 mm粒径组分质量百分比;其中CF处理较其他处理可以有效提高>2 mm粒径团聚体质量百分比,减少<0.053 mm粒径团聚体质量百分比,同时提高了团聚体的稳定性。各施肥处理的NH4+和NO3-主要分布在<0.053 mm粒径中,其中F处理有利于>2 mm粒径中NH4+(23.86mg·kg-1)和NO3-(24.73 mg·kg-1)富集。对不同团聚体粒级NH4+贡献率而言,各施肥处理提高了<0.053和0.25-2 mm粒径团聚体的NH4+贡献率,尤其是<0.053 mm的贡献率(超过了75%),其中MF处理的<0.053 mm粒径的NH4+贡献率最大,为93.81%。对不同团聚体粒级NO3-贡献率而言,秸秆与化肥减量配施较其他物料处理有利提高0.25-2 mm粒径团聚体的NO3-贡献率,而除牛粪外的其他物料处理主要提高了<0.053 mm粒径的NO3-贡献率。(5)有机物与化肥减量配施处理降低了菜园土壤AOA amoA基因拷贝数,提高了AOB amoA基因拷贝数;秸秆与化肥减量配施处理的AOA和AOB群落结构明显不同于其他物料处理。菜园土壤氨氧化微生物(AOA、AOB)丰度及群落结构对不同施肥方式的响应存在差异。该试验条件下,土壤AOB amoA基因拷贝数远高于AOA,但二者对不同环境因子的耐受性和生态位存在显着差异。F处理的AOA amoA基因拷贝数最多(5.09×104 copies·g-1),而AOB amoA基因拷贝数最少(1.36×105 copies·g-1)。在秸秆还田的基础上,化肥减量30%-40%有效提高了紫色菜园土壤AOA和AOB amoA基因多样性,但FS处理相对于其他处理降低了AOA和AOB amoA基因的多样性。施肥处理能显着改变AOB的群落结构,秸秆与化肥减量配施处理的AOA和AOB群落结构明显不同于其他物料处理。除土壤氮素外,土壤磷素和钾素,尤其是速效养分成为影响该试验条件下紫色土氨氧化微生物群落结构变化的重要因素。此外SOC和pH对AOB群落结构分布起到重要作用,土壤NH4+和C/N对AOA群落结构分布起到重要作用。(6)有机物料的添加提高了菜园土壤nirS和nirK基因多样性;无外源碳、氮添加的条件下,土壤C/N比对nirS-型反硝化微生物群落结构影响最大,土壤pH、SOC、土壤氮素、水分含量是影响nirS-、nirK-和nosZ-型反硝化微生物群落分布的主要因素。对反硝化微生物(nirS-、nirK-和nosZ-型)而言,0.6FS处理较F处理均提高nirK-和nosZ-型反硝化微生物的基因拷贝数,分别增加了24.6%和12.9%。0.6FS和BF处理对nirS和nirK基因多样性提升效果较为显着;施肥处理对nosZ基因多样性的影响较大,其中仅SF处理较对照CK降低了nosZ基因多样性。对nirS基因进行高通量测序发现,Alphaproteobacteria较Betaproteobacteria对施肥响应较大,Bradyrhizobium是F处理乃至整个nirS-型微生物群落组成的优势菌属,在反硝化过程中起到了关键性的作用。构建系统发育树发现,nirK-型反硝化微生物与Alphaproteobacteria和Betaproteobacteria具有同源性,nosZ-型反硝化微生物与Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria具有同源性。土壤TN对BF处理的nirS-型反硝化微生物群落变化的影响最大,土壤DON对MF和SF处理的nirS-型反硝化微生物群落变化的影响最大;土壤NH4+对F处理的nirK-型反硝化微生物群落变化影响最大;土壤pH对BF处理的nosZ-型反硝化微生物群落结构影响较大;总体上,nirS-、nirK-和nosZ-型反硝化微生物群落分布受土壤pH、SOC、土壤氮素、水分含量的影响较大,同时土壤磷素和钾素也能影响其群落分布。综述所述,菜园土壤温室气体的排放具有一定的季节变化规律,排放高峰主要集中在4-8月且在施肥灌水后均出现了排放峰,与水热条件密切相关。常规化肥减量30%配施秸秆处理降低了菜园土壤CO2和CH4排放量,减少了温室气体的增温潜势,但对N2O减排效果不显着;等养分投入的条件下,生物炭、秸秆配施化肥处理较其他物料处理能减少温室气体的增温潜势。在未影响蔬菜产量下,有机物料与化肥减量配施减少了温室气体排放强度,在一定程度上提高了氮、磷、钾肥的农学利用率。来自不同农业系统的有机物料对菜园土壤涉氮功能微生物(AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ)群落结构与丰度的影响各异,秸秆与化肥减量配施处理的AOA和AOB群落结构明显不同于其他物料处理;速效养分成为抑制该试验条件下紫色土AOA和AOB群落结构发展的原因;土壤pH、SOC、土壤氮素、水分含量能显着影响nirS-、nirK-和nosZ-型反硝化微生物群落结构。
温馨[9](2018)在《钼调控黄棕壤氮素转化及其微生物机制研究》文中研究表明钼是植物、动物和微生物生长所必需的微量营养元素,已有研究多关注于钼促进植物对氮素的吸收同化、增加土壤固氮能力等方面,有关钼对土壤氮循环的调控机制,尤其是对硝化作用、反硝化作用、氧化亚氮(N2O)排放等氮素转化关键过程的影响研究并不多见。因此,本研究采用长期定位田间小区、根箱、室内培养试验,结合高通量测序、q PCR等分子技术,分析土壤钼丰缺对氮素转化关键过程的调控作用,并探讨作物根系、土壤pH、季节变化对调控过程的影响,以阐明钼调控土壤氮素转化的微生物机制。获得的主要结论如下:1.长期定位田间小区试验中,经过7年连续试验,长期施钼将土壤有效钼含量从0.16 mg/kg显着提高至0.98 mg/kg,长期施钼处理蔬菜累积产量、蔬菜氮素携出量和肥料氮利用率分别增加11.56%、18.41%和8.18%,土壤硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、微生物量氮(MBN)和全氮含量分别减少13.53%、29.48%、40.37%、和11.88%。因此,长期施钼通过提高作物产量和氮素携出量以降低土壤氮组分含量,通过降低土壤硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Nir)活性和反应底物浓度削弱硝化和反硝化作用以减少氮素气态损失,以此促进植物氮利用和调控土壤氮转化,减少土壤氮尤其是活性氮富集,进而降低氮损失的环境风险。2.长期定位试验田土壤微生物物种丰富,细菌主要包括14个门,变形菌、酸杆菌、放线菌和绿弯菌为优势种群,真菌主要包括7个门,子囊菌和担子菌是优势种群。长期施钼增加土壤细菌16S rRNA数量,在早春显着诱导nirK、在初夏显着诱导nosZ基因数量增加;长期施钼减少土壤细菌和真菌特有OTU的数量,降低土壤微生物的特异性。在细菌水平,缺钼诱导疣微菌门出现,显着增加OTU750丰度;在真菌水平,施钼显着降低变形虫门Gracilipodida和OTU40丰度。季节变化对细菌和真菌群落结构、多样性和功能基因丰度的影响更为明显:早春诱导细菌和真菌特有OTU的出现,增加土壤微生物的特异性,AOA基因数量较高;初夏时细菌16S rRNA数量、AOB和反硝化基因数量较高。细菌水平上,早春诱导疣微菌门出现;初夏显着增加OTU1134和OTU1617丰度。真菌水平上,早春显着增加OTU168和OTU184丰度;初夏显着增加接合菌门、OTU153、OTU197丰度。3.根箱试验中,根区、非根区土壤氮素转化是两个不同的系统。在根区土壤中,土壤pH值随施钼水平增加而升高;土壤NO3--N含量在0.15和0.3 mg/kg施钼水平时显着增加、在1 mg/kg施钼水平时显着降低;过氧化氢酶活性显着降低;PDA为负且随施钼水平增加显着降低;narG和nosZ基因数量显着增加。在非根区土壤中,随施钼水平的增加,土壤NO3--N含量和NR活性显着降低;narG基因数量显着增加。土壤pH值、NO3--N含量、过氧化氢酶活性、表观硝化速率(ANR)和nosZ基因数量在根区显着高于非根区;相反,土壤NH4+-N含量、全氮含量、Nir活性、PDA、AOB、nirK和nirS基因数量在根区显着低于非根区土壤。因此,钼在冬小麦根-土氮素转化过程中起的主要作用是,适当的施钼水平(0.3 mg/kg)能促进NO3--N和MBN由非根区向根区土壤转移,增加作物生物量和氮携出量,同时削弱根区和非根区土壤反硝化潜势。4.培养试验中,在pH5.3的酸性土壤中,1 mg/kg施钼水平显着增加土壤N2O释放速率且在培养的24 h之后显着抑制AOA、AOB、narG、nosZ、nirK和nirS基因数量;施钼在培养的48 h之前显着减少、在72 h显着增加土壤NH4+-N含量。在pH7.5的碱性土壤中,土壤N2O总排放高于酸性土壤且在24 h出现排放峰,除24 h外,施钼在其他时间点均抑制N2O释放速率;施钼水平为0.3 mg/kg时土壤NH4+-N含量在6 h和12 h显着增加;施钼水平为1 mg/kg时土壤NO3--N含量在6 h时显着降低、在48 h时显着增加,土壤NH4+-N含量在12 h和72 h显着增加、在48 h显着降低;两个钼水平在不同培养时间点对功能基因数量的影响不同。以上研究结果表明,缺钼导致土壤氮富集和环境氮排放的主要过程是:作物生物量低,氮素携出少,土壤氮组分尤其是活性氮含量高,硝化作用和反硝化作用活跃。施用钼肥通过增加作物生物量、促进NO3--N和MBN从非根际土壤向根际土壤转移、增加作物氮素携出降低土壤NH4+-N、NO3--N、MBN和全氮含量,减少土壤氮素残余;通过抑制氨氧化微生物数量削弱硝化作用;通过降低底物浓度和调控反硝化微生物数量在酸性土壤中削弱反硝化作用。因此,在缺钼土壤中,施用钼肥对于提高氮肥利用效率和减少环境氮排放意义重大。
李亚飞[10](2018)在《白肋烟烟叶硝酸盐积累和调控对TSNA形成的影响》文中提出烟草特有亚硝胺(TSNAs)是一类对人体有害的致癌物,硝酸盐是其形成的重要前体物。白肋烟烟叶硝酸盐明显较烤烟高,对降低TSNAs含量和提高烟叶安全性不利。本文以烤烟为对照,通过设置大田或室内试验,采用转录组RNA-Seq技术和生理生化相关指标的分析,对比了白肋烟和烤烟烟草类型根系对NO3-吸收能力的差异及其与烟叶硝酸盐积累的关系,明确了烟叶硝酸盐积累差异、规律,以及对TSNA形成的影响,揭示了白肋烟叶硝酸盐积累的原因和机理,形成了控制烟叶硝酸盐积累的技术和方法,旨在为降低白肋烟烟叶硝酸盐和TSNAs含量提供理论支持。主要结论如下:1)在相同氮素供应条件下,以白肋烟和烤烟为材料,研究类型间烟苗根系形态、根系对NO3-N吸收动力学的特点,分析与烟叶硝酸盐积累的关系。结果显示:在相同氮素供应条件下,白肋烟总根长、根系表面积、根系体积和根尖数均较烤烟大,但根系NO3-N最大吸收速度和最大吸收量较烤烟低,同时烟叶总氮和硝酸盐含量明显较烤烟高,且NO3-N占总氮的比例较烤烟高,烟叶氮素积累量明显较烤烟低,差异达到显着或极显着性水平,说明白肋烟根系形态发育良好,但吸收能力并不突出,其烟叶硝酸盐大量积累与根系吸收相关性较小。2)设置盆栽和大田试验,以白肋烟和烤烟类型各2个品种为材料,分别在两类型正常需氮条件下,研究烟叶发育过程中氮代谢活动和硝酸盐积累的差异和动态规律,分析调制后烟叶硝酸盐、亚硝酸盐和生物碱与TSNAs形成的关系。结果显示:在田间发育过程中,白肋烟叶色素含量、NR活性/施氮量、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)和可溶性蛋白质含量较烤烟低,但硝酸盐含量、调制后烟叶总氮和TSNAs含量均明显较烤烟高,差异达到显着或极显着性水平。根据相关性分析可知,烟叶TSNAs各组分及其总量与总氮和硝酸盐含量均呈现出正相关,且相关系数达到极显着性水平,说明烟叶TSNAs形成与硝酸盐含量密切相关。在田间发育过程中,烟叶硝酸盐含量呈现出先升高后下降的趋势,即在团棵后进入旺长期迅速升高,旺长中期达到最大值,随后又出现下降趋势,成熟期的变化趋势变缓。由此可知,旺长期是烟株烟叶硝酸盐大量积累的关键时期,成熟期是烟叶硝酸盐含量下降的重要时期,且类型间差异在苗期已存在。调制后烟叶NO3-N含量与旺长期和成熟期烟叶GSA的相关性较强,说明白肋烟烟叶硝酸盐积累与氮素还原同化作用密切相关。白肋烟烟叶氮素还原同化作用较弱是其硝酸盐积累的主要原因,而硝酸盐大量积累是其TSNAs含量偏高的重要原因。结合白肋烟叶硝酸盐积累规律及其与影响因素间的关系可知,在旺长期,提高氮素同化能力是避免白肋烟叶硝酸盐积累的关键。3)以白肋烟和烤烟为材料,在相同施氮水平和相同叶片生物量积累条件下,采用转录组技术,分析类型间烟叶差异基因表达情况,同时结合两类型间烟苗在碳氮代谢活动和其产物的差异,研究白肋烟烟叶硝酸盐积累的原因;在前期研究基础上,对烟叶氮代谢酶活性进行直接调控或添加外源碳源,研究对烟叶硝酸盐积累的调控作用。结果显示:在相同供氮水平和相同叶片生物量积累条件下,对白肋烟和烤烟间烟叶RNA-Seq进行趋势分析,获得目标差异基因后,经GO和KEGG分析发现,差异表达基因主要定位在光系统Ⅰ和光系统Ⅱ上,说明类型间在光合作用方面的差异较为突出;进一步筛查发现,类型间差异基因功能主要富集在碳固定、蔗糖和淀粉合成途径、硝酸盐响应、转运和同化等方面,尤其是白肋烟烟叶蔗糖和淀粉合成(AGPS1、SPS2、SUS2、DPE2、TPS11)、调控硝酸盐代谢途径的转录因子NLP7以及氮素转运和同化相关基因(NPF3.1、NPF7.3、NRT2.1、NRT2.5、NIA1、NIA2、GS1、GDHA)表达水平稳定下调,且不受氮素水平影响,与烟株物质积累和烟叶碳氮化合物含量表现较为一致,是影响烟叶碳水化合物形成和硝酸盐代谢的关键。在相同施氮水平下,白肋烟两品种烟叶色素含量、光合作用和还原糖含量的平均值分别较烤烟低41.72%、33.44%和42.89%,NRA、GSA和整株氮素积累量分别较烤烟低28.48%、38.55%和43.33%,但烟叶总氮和硝酸盐含量分别较烤烟高32.51%和103.36%。由相关性分析可知,在相同施氮条件下,烟叶NO3-N含量与烟叶NRA、GSA、色素含量和净光合速率均呈现出负相关,相关系数均达到极显着性水平,说明烟叶硝酸盐含量与氮还原同化酶活性和光合作用均有密切关系。对白肋烟喷施氮代谢促进剂钼酸钠后,烟叶氮同化作用增强,硝酸盐含量明显下降;在施用外源碳源丙三醇后,烟叶碳水化合物含量增加,氮同化利用能力增强,硝酸盐含量明显下降。综上所述,白肋烟烟叶氮同化能力弱是其硝酸盐积累的重要原因,烟叶碳固定和糖类物质合成能力弱,氮代谢活动所需能量和还原力不足,可能是其硝酸盐积累的主要原因。4)在前期研究基础上,通过喷施不同调节剂,研究对烟叶硝酸盐和TSNAs积累的调控作用。结果显示:在旺长期喷施钼酸钠14 d后,上部叶NR活性和可溶性蛋白质含量分别升高了19.30%和5.92%;在成熟期喷施草丁膦14d后,上部叶GS活性和可溶性蛋白质含量分别下降了18.79%和24.54%,调制后烟叶总氮下降了5.08%;在旺长期喷施钼酸钠与在成熟期喷施钼酸钠和草丁膦相结合,白肋烟两品种烟叶GSA平均值下降了84.48%,氨气挥发速度升高了49.65%,调制后烟叶硝酸盐和TSNAs总含量分别下降了47.00%和51.76%。由此说明,在旺长期喷施钼酸钠,同时在成熟期喷施钼酸钠和草丁膦,是一种降低烟叶硝酸盐和TSNAs含量的有效调控方法。在0.025%-0.15%浓度范围内,喷施丙三醇后均能够明显降低苗期烟叶硝酸盐含量,且以0.1%浓度处理效果最佳。在不同施氮条件下,喷施丙三醇后,烟叶GSA、色素和蛋白质含量,叶干重和地上部干重及烟叶两糖含量均有升高,同时烟叶总氮和NO3-N含量明显下降。由相关性分析得出,烟叶硝酸盐的降低倍数与色素和GSA的升高倍数间相关系数达到显着性水平,说明添加外源碳源丙三醇,能够提高氮同化作用,是降低白肋烟烟叶硝酸盐的有效剂。
二、蔬菜累积硝酸盐的机理及其调控措施研究进展(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、蔬菜累积硝酸盐的机理及其调控措施研究进展(论文提纲范文)
(1)水肥一体化对设施菜地氮素淋失的影响及其机制模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 设施菜地农田氮素淋失已成为当前研究热点 |
1.1.2 设施菜地环境管理条件对氮素运移和淋失影响复杂 |
1.1.3 水肥一体化条件下氮素淋失特征及机制需进一步研究 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 设施菜地土壤氮素淋失时空特征 |
1.2.2 设施菜地土壤氮素淋失影响因素 |
1.2.3 设施菜地氮素淋失的定量评价方法 |
1.3 研究切入点 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究内容 |
1.5.1 明确设施菜地土壤NO_3~--N的淋失特征 |
1.5.2 校验DNDC模型对设施菜地氮素淋失的模拟 |
1.5.3 探明水肥一体化对NO_3~--N淋失的影响及其机制 |
1.6 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验点概况 |
2.2 试验设计与数据获取 |
2.3 样品采集与分析方法 |
2.3.1 土壤样品的采集 |
2.3.2 淋溶水样的采集 |
2.3.3 DNDC模型法 |
2.3.4 情景设置 |
2.3.5 数据处理和分析 |
第三章 不同处理下设施菜地系统氮素淋失特征 |
3.1 结果分析 |
3.1.1 不同处理下的氮素淋失浓度水平 |
3.1.2 不同处理下的氮素淋失总量 |
3.1.3 灌溉对土壤NO_3~--N淋溶的影响 |
3.2 讨论 |
3.2.1 土壤NO3~--N淋失特征 |
3.2.2 不同处理对设施菜地系统氮素淋溶的影响 |
3.3 小结 |
第四章 DNDC模型对设施菜地N淋失过程的校验 |
4.1 DNDC模型的校正 |
4.1.1 DNDC模型的校准过程 |
4.1.2 对土壤温度、土壤孔隙含水率的校正结果 |
4.1.3 对蔬菜产量的模拟结果 |
4.1.4 对土壤剖面NO_3~--N累积量的模拟结果 |
4.2 DNDC模型的验证 |
4.2.1 对土壤温度、湿度和产量的验证 |
4.2.2 对土壤淋溶水量和NO_3~--N淋失量的模拟结果 |
4.3 讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 不同水肥管理情景下土壤氮素淋失及其机制 |
5.1 水肥一体化情景对NO_3~--N淋失的影响 |
5.1.1 不同水肥情景下NO_3~--N的淋失量 |
5.1.2 不同水肥情景下NO_3~--N的运移 |
5.1.3 水肥组合情景下NO_3~--N的淋失 |
5.2 讨论 |
5.2.1 影响设施菜地土壤氮素淋失的关键因子 |
5.2.2 设施菜地土壤中NO_3~--N运移机制 |
5.2.3 设施菜地土壤中NO_3~--N淋失及运移调控探索 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(2)日光温室起垄内嵌式基质栽培N2O和CO2排放特征及其根区调控(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 日光温室蔬菜生产现状 |
1.1.2 日光温室蔬菜生产中的资源环境问题 |
1.1.3 日光温室起垄内嵌式基质栽培的提出及研究现状 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 根区二氧化碳(CO_2)的产生途径 |
1.2.2 根区氧化亚氮(N_2O)的产生途径 |
1.2.3 根区CO_2和N_2O排放的影响因素 |
1.2.4 硝化抑制剂对设施菜地CO_2和N_2O排放的影响 |
1.2.5 生物炭对设施菜地CO_2和N_2O排放的影响 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 硝化抑制剂DMPP对不同栽培方式下黄瓜产量及温室气体排放的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 测定方法 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 施用DMPP对根区N_2O排放通量的影响 |
2.2.2 施用DMPP对根区CO_2排放通量的影响 |
2.2.3 施用DMPP条件下起垄内嵌式基质栽培与土垄栽培理化指标的变化 |
2.2.4 N_2O和 CO_2累积排放量、排放系数及增温潜势 |
2.2.5 黄瓜生长及生理指标 |
2.2.6 黄瓜生物量与果实产量 |
2.3 结论与讨论 |
2.3.1 DMPP对日光温室SSC与土垄栽培根区N_2O排放的影响 |
2.3.2 DMPP对日光温室SSC与土垄栽培根区CO_2排放的影响 |
2.3.3 日光温室SSC与土垄栽培根区温室气体排放与影响因子之间关系 |
2.3.4 DMPP对日光温室SSC与土垄栽培黄瓜生长及产量的影响 |
第三章 生物炭和 DMPP对 SSC根区N_2O和 CO_2排放特征的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 测定方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 生物炭和DMPP对 SSC根区温室气体排放特征的影响 |
3.2.2 生物炭和 DMPP对 SSC栽培基质EC和 p H值的影响 |
3.2.3 甜椒移植后30 d、60 d、90 d的生长指标及SPAD |
3.2.4 生物炭和DMPP对 SSC甜椒生物量与果实产量的影响 |
3.2.5 CO_2和N_2O累积排放量及其GWP、GHGI |
3.3 结论与讨论 |
3.3.1 DMPP和生物炭对日光温室SSC根区N_2O和 CO_2排放的影响 |
3.3.2 DMPP和生物炭对日光温室SSC甜椒生长及产量的影响 |
3.3.3 日光温室SSC与土垄栽培根区温室气体排放与影响因子之间关系 |
第四章 基质配比对SSC根区N_2O和 CO_2排放特征和甜椒生长的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 测定方法 |
4.1.4 数据分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 不同基质配比理化性质 |
4.2.2 基质组成对SSC根区温室气体排放特征的影响 |
4.2.3 基质组成对甜椒采收后SSC根区硝态氮残留的影响 |
4.2.4 甜椒移植后30 d、60 d、90 d的生长指标及SPAD |
4.2.5 基质组成对SSC甜椒生物量与果实产量的影响 |
4.2.6 CO_2和N_2O累积排放量及其GWP、GHGI |
4.3 结论与讨论 |
4.3.1 不同基质组成及配比对甜椒生长及产量的影响 |
4.3.2 不同基质组成及配比对根区N_2O和 CO_2排放的影响 |
4.3.3 不同基质组成及配比对根区硝态氮残留的影响 |
第五章 全文总结 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)茎瘤芥专用纳米缓释肥氮素释放特性及对其产量品质的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 纳米材料的内涵及在农业上的应用现状 |
1.1.1 纳米材料的内涵 |
1.1.2 纳米材料在农业上的研究及应用 |
1.2 纳米材料的作用机理 |
1.2.1 植物对养分的吸收和转运 |
1.2.2 纳米材料在植物中的吸收和转运 |
1.2.3 纳米材料对物质的运载 |
1.2.4 纳米材料对植物的营养作用 |
1.2.5 纳米材料对作物产量和品质的影响 |
1.3 纳米材料的植物毒性及可能存在的环境问题 |
1.4 茎瘤芥生产现状及存在的问题 |
1.5 缓释肥料研究进展 |
第2章 绪论 |
2.1 研究目的与意义 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
第3章 茎瘤芥专用纳米缓释肥氨挥发特性研究 |
3.1 试验设计 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 试验装置 |
3.1.4 操作步骤 |
3.1.5 样品测定 |
3.1.6 数据分析和处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 对氨挥发速率的影响 |
3.2.2 对氨挥发总量的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 结论 |
第4章 茎瘤芥专用纳米缓释肥氮素释放特性研究 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 试验装置 |
4.1.4 样品分析 |
4.1.5 数据计算与分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 专用纳米缓释肥铵态氮累积溶出量 |
4.2.2 专用纳米缓释肥硝态氮累积溶出量 |
4.2.3 专用纳米缓释肥总氮累积溶出量 |
4.2.4 专用纳米缓释肥总氮累积溶出率 |
4.2.5 专用纳米缓释肥总氮瞬时溶出率 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第5章 茎瘤芥专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥产量和品质的影响 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 试验时间和地点 |
5.1.2 试验材料 |
5.1.3 试验设计 |
5.1.4 样品采集与测定方法 |
5.1.5 数据处理与分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥生物量的影响 |
5.2.2 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥光合参数的影响 |
5.2.3 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥营养品质的影响 |
5.2.4 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥氨基酸组分及含量的影响 |
5.2.5 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥挥发性物质种类及含量的影响 |
5.2.6 专用纳米缓释肥对盆栽土壤养分的影响 |
5.2.7 专用纳米缓释肥对盆栽土壤酶活性的影响 |
5.2.8 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥各器官NPK含量的影响 |
5.2.9 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥NPK吸收的影响 |
5.2.10 专用纳米缓释肥对盆栽茎瘤芥NPK利用率的影响 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第6章 茎瘤芥专用纳米缓释肥对大田茎瘤芥产量和品质的影响 |
6.1 试验设计 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 试验设计 |
6.1.3 试验时间 |
6.1.4 样品采集和测定 |
6.1.5 数据处理与分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 专用纳米缓释肥对大田茎瘤芥叶片SPAD值的影响 |
6.2.2 专用纳米缓释肥对大田茎瘤芥产量的影响 |
6.2.3. 专用纳米缓释肥对大田茎瘤芥品质的影响 |
6.2.4 专用纳米缓释肥对大田茎瘤芥茎NPK含量的影响 |
6.2.5 专用纳米缓释肥对土壤有机质、养分和p H的影响 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第7章 主要结论和展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
论文发表及参研课题情况 |
论文发表情况 |
参研课题情况 |
(4)不同土壤退化类型及其调控对土壤微生物的影响机制(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤退化研究进展 |
1.2.2 土壤微生物多样性概况 |
1.2.3 矿区退化土壤及复垦的微生物研究 |
1.2.4 酸化土壤及调控的微生物研究 |
1.2.5 重金属污染土壤及修复的微生物研究 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
2 理论基础与微生物的研究方法 |
2.1 理论基础 |
2.1.1 人类发展观的转变 |
2.1.2 恢复生态学理论 |
2.1.3 生态系统平衡原理 |
2.1.4 可持续发展理论 |
2.1.5 微生物生物地理学 |
2.1.6 生态位理论和中性理论 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 土壤DNA的提取 |
2.2.2 PCR扩增和高通量测序 |
2.2.3 OTU聚类与分类学分析 |
2.2.4 群落组成分析 |
2.2.5 Alpha多样性分析 |
2.2.6 环境因子关联分析 |
3 露天矿开采及不同模式复垦对土壤及微生物的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 研究区概况 |
3.1.2 样地设计 |
3.1.3 样品的采集与分析 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同复垦模式土壤理化性质的特征 |
3.2.2 不同复垦模式土壤养分含量的特征 |
3.2.3 土壤性状的描述性统计分析 |
3.2.4 土壤微生物群落的结构分析 |
3.2.5 土壤微生物群落的α多样性分析 |
3.2.6 矿区关键细菌与环境因素的相关性 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同复垦模式土壤养分的变化 |
3.3.2 不同复垦模式微生物特征的变化 |
本章小结 |
4 酸化土壤及碳酸钙的施加对土壤及微生物的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 研究区概况 |
4.1.2 样地设计 |
4.1.3 样品的采集与分析 |
4.1.4 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同CaCO_3施加量对土壤理化性质的影响 |
4.2.2 不同CaCO_3施加量对土壤氮循环的影响 |
4.2.3 不同CaCO_3施加量对土壤呼吸的影响 |
4.2.4 不同CaCO_3施加量对土壤细菌群落结构的影响 |
4.2.5 不同CaCO_3施加量对土壤细菌群落α多样性的影响 |
4.2.6 酸化土壤关键细菌与环境因素的相关性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 CaCO_3施加对土壤理化性质的影响 |
4.3.2 CaCO_3施加对土壤氮循环的影响 |
4.3.3 CaCO_3施加对土壤呼吸的影响 |
4.3.4 CaCO_3施加对土壤微生物的影响 |
本章小结 |
5 重金属污染土壤及生物炭的施加对土壤及微生物的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 研究区概况 |
5.1.2 样地设计 |
5.1.3 样品的采集与分析 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 土壤p H及 Cd含量的变化 |
5.2.2 土壤养分特征的变化 |
5.2.3 土壤微生物量和酶活性的变化 |
5.2.4 土壤细菌群落结构的变化 |
5.2.5 土壤细菌群落α多样性的变化 |
5.2.6 重金属污染区关键细菌与环境因素的相关性 |
5.3 讨论 |
5.3.1 生物炭对土壤pH及 Cd含量的影响 |
5.3.2 生物炭对土壤养分特征的影响 |
5.3.3 生物炭对土壤微生物量和酶活性的影响 |
5.3.4 生物炭对土壤细菌群落结构的影响 |
本章小结 |
6 不同退化类型微生物群落结构及多样性分析 |
6.1 结果与分析 |
6.1.1 不同分类水平下各样地菌群结构组成 |
6.1.2 微生物群落在门水平的组成分析 |
6.1.3 微生物群落在纲水平的组成分析 |
6.1.4 不同退化类型菌群OTU分析 |
6.1.5 不同退化类型土壤微生物丰富度与多样性分析 |
6.2 讨论 |
6.2.1 不同退化类型微生物群落共性及差异性分析 |
6.2.2 影响不同退化类型土壤微生物差异的环境驱动因素 |
6.2.3 微生物的生态功能 |
6.2.4 微生物群落的地理分布格局研究 |
本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新之处 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)特色叶菜硝酸盐累积规律及降控技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 特色叶菜简介 |
1.1.2 硝酸盐含量在蔬菜种类间的差异 |
1.1.3 蔬菜硝酸盐污染及其限量标准 |
1.1.4 硝酸盐过量对人体健康的危害 |
1.2 硝酸盐在植物体内的吸收、转运、分布、同化和再利用 |
1.2.1 硝酸盐的吸收和转运过程 |
1.2.2 硝酸盐的分布 |
1.2.3 硝酸盐的同化和再利用 |
1.3 影响蔬菜硝酸盐累积的因素 |
1.3.1 蔬菜的种类及品种 |
1.3.2 施肥 |
1.3.3 光照 |
1.3.4 温度 |
1.3.5 水分 |
1.4 蔬菜硝酸盐降控技术研究进展 |
1.4.1 降低蔬菜硝酸盐含量的常规措施 |
1.4.2 最新降控技术研究进展 |
1.5 研究的目的与意义 |
1.6 技术路线 |
第二章 特色叶菜品质比较及生长期硝酸盐累积规律 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 测定指标与方法 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 不同特色叶菜品种的生长指标比较 |
2.2.2 不同特色叶菜品种的品质比较 |
2.2.3 不同特色叶菜品种不同时期硝酸盐含量累积的差异 |
2.2.4 不同特色叶菜品种不同时期亚硝酸盐累积的差异 |
2.2.5 不同特色叶菜品种不同时期硝酸还原酶活性的差异 |
2.2.6 硝酸盐、亚硝酸盐和硝酸还原酶的相关性分析 |
2.3 结论与讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 降控技术对芝麻菜品质、硝酸盐含量的影响及可行性分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 测定指标与方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 外源喷施GABA对芝麻菜品质及硝酸盐含量的影响 |
3.2.2 外源喷施葡萄糖对芝麻菜品质及硝酸盐含量的影响 |
3.2.3 连续绿光照射对芝麻菜品质及硝酸盐含量的影响 |
3.2.4 硝化抑制剂对芝麻菜品质及硝酸盐含量的影响 |
3.2.5 不同降控技术对芝麻菜干鲜重及品质的影响 |
3.2.6 不同降控技术效果比较及应用的可行性分析 |
3.3 结论与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 降控技术对芝麻菜硝酸盐代谢及光合特性的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 测定指标与方法 |
4.1.4 数据分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 GABA对芝麻菜硝酸盐代谢及光合特性的影响 |
4.2.2 葡萄糖对芝麻菜硝酸盐代谢及光合特性的影响 |
4.2.3 绿光对芝麻菜硝酸盐代谢及光合特性的影响 |
4.2.4 硝化抑制剂对芝麻菜硝酸盐代谢及光合特性的影响 |
4.3 结论与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表论文及其他相关工作 |
(6)保定地区菜田土壤肥力现状及设施蔬菜节肥提质增效技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 蔬菜产业现状 |
1.1.1 河北省蔬菜产业发展现状 |
1.1.2 蔬菜生产中的施肥现状 |
1.1.3 不合理施肥带来的问题 |
1.2 减肥增效技术研究进展 |
1.2.1 优化施肥技术研究进展 |
1.2.2 氮素调控技术研究进展 |
1.3 本研究目的及意义 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 菜田土壤肥力现状分析 |
2.1.1 土壤样品采集 |
2.1.2 土壤样品分析测试方法 |
2.1.3 土壤肥力分级标准 |
2.1.4 土壤肥力质量评价方法 |
2.1.5 数据处理方法 |
2.2 设施菜田的化肥贡献率研究 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 试验设计 |
2.2.3 样品采集 |
2.2.4 测定项目与方法 |
2.2.5 相关指标计算及统计分析 |
2.3 设施蔬菜节肥增效研究 |
2.3.1 样品采集 |
2.3.2 供试材料 |
2.3.3 试验设计 |
2.3.4 测定项目与方法 |
2.3.5 相关指标计算及统计分析 |
2.4 设施蔬菜氮素调控增效技术研究 |
2.4.1 供试材料 |
2.4.2 试验设计 |
2.4.3 样品采集 |
2.4.4 测定项目与方法 |
2.4.5 相关指标计算及统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 菜田土壤肥力质量评价 |
3.1.1 菜田土壤肥力现状分析 |
3.1.2 菜田土壤综合肥力质量评价 |
3.1.3 小结 |
3.2 设施菜田的化肥贡献率分析 |
3.2.1 氮磷钾化学养分对黄瓜/紫甘蓝产量的贡献率 |
3.2.2 氮磷钾养分供应对黄瓜/紫甘蓝品质的影响 |
3.2.3 小结 |
3.3 设施蔬菜的节肥增效分析 |
3.3.1 优化施肥对蔬菜产量及经济效益的影响 |
3.3.2 优化施肥对蔬菜品质的影响 |
3.3.3 优化施肥对蔬菜养分吸收利用的影响 |
3.3.4 优化施肥对蔬菜养分利用效率的影响 |
3.3.5 小结 |
3.4 设施蔬菜氮素调控增效技术研究 |
3.4.1 氮素调控对蔬菜产量及经济效益的影响 |
3.4.2 氮素调控对蔬菜品质的影响 |
3.4.3 氮素调控对蔬菜养分吸收累积的影响 |
3.4.4 氮素调控对蔬菜养分利用的影响 |
3.4.5 小结 |
4 讨论 |
4.1 菜田土壤肥力现状分析 |
4.2 设施菜田的化肥贡献率分析 |
4.3 设施蔬菜的节肥增效分析 |
4.4 设施蔬菜氮素调控增效技术分析 |
5 结论 |
参考文献 |
硕士期间发表论文、出版书籍及申请专利 |
作者简历 |
致谢 |
(7)番茄果实不同成熟期及贮藏时间对硝酸盐含量的影响(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 番茄果实不同发育时期对硝酸盐的影响 |
2.2 贮藏时间对番茄果实硝酸盐含量的影响 |
3 讨论 |
(8)有机替代对菜园土壤温室气体排放和氮转化的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 土壤中氮转化过程及影响因素 |
1.1.1 土壤氮转化过程 |
1.1.2 土壤氮转化关键过程的影响因子 |
1.2 土壤氮转化过程的研究进展 |
1.2.1 土壤氮转化的关键微生物过程 |
1.2.2 土壤氮转化的非生物过程 |
1.2.3 土壤氮转化过程的调控措施 |
1.3 有机物料的研究现状 |
1.3.1 有机物料对温室气体排放的影响 |
1.3.2 有机物料对土壤养分及团聚体的影响 |
1.3.3 有机物料对土壤氮素转化及其相关微生物的影响 |
1.4 菜园土壤氮转化研究进展 |
1.5 小结 |
第2章 绪论 |
2.1 选题意义 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.3.1 有机替代对菜园土壤温室气体排放的影响 |
2.3.2 有机替代对菜园土壤氮素形态及蔬菜养分利用率的影响 |
2.3.3 有机替代对菜园土壤团聚体稳定性及矿质氮分布特征的影响 |
2.3.4 有机替代对菜园土壤硝化及反硝化功能微生物的影响 |
2.4 技术路线 |
2.5 研究方案 |
2.5.1 研究区概况及供试材料 |
2.5.2 试验设计 |
2.5.3 气体采集及测定 |
2.5.4 土样、植株样采集及测定 |
2.5.5 数据处理及分析 |
第3章 秸秆与化肥减量配施对菜园土壤温室气体排放的影响 |
3.1 引言 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 菜园土壤N_2O排放特征 |
3.2.2 菜园土壤CO_2排放特征 |
3.2.3 菜园土壤CH_4排放特征 |
3.2.4 菜园土壤N_2O排放系数、温室气体增温潜势及强度 |
3.3 讨论 |
3.3.1 秸秆与化肥减量配施对N_2O的影响 |
3.3.2 秸秆与化肥减量配施对CO_2的影响 |
3.3.3 秸秆与化肥减量配施对CH_4的影响 |
3.3.4 秸秆与化肥减量配施对N_2O排放系数及温室气体增温潜势的影响 |
3.4 小结 |
第4章 不同有机物料等氮量施用对菜园土壤温室气体排放影响 |
4.1 引言 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 菜园土壤N_2O排放特征 |
4.2.2 菜园土壤CO_2排放特征 |
4.2.3 菜园土壤CH_4排放特征 |
4.2.4 菜园土壤N_2O排放系数、温室气体增温潜势及强度 |
4.3 讨论 |
4.3.1 不同有机物料等氮量施用对N_2O的影响 |
4.3.2 不同有机物料等氮量施用对CO_2的影响 |
4.3.3 不同有机物料等氮量施用对CH_4的影响 |
4.3.4 不同有机物料等氮量施用对N_2O排放系数及温室气体增温潜势的影响 |
4.4 小结 |
第5章 有机替代对菜园土壤氮形态及蔬菜养分利用效率的影响 |
5.1 引言 |
5.2 结果分析 |
5.2.1 菜园土壤NH_4~+、NO_3~-、NO_2~-的动态变化特征 |
5.2.2 菜园土壤MBN、DON的动态变化特征 |
5.2.3 菜园土壤有机碳及养分含量变化特征 |
5.2.4 蔬菜氮贮存形态 |
5.2.5 蔬菜全氮、全磷和全钾含量 |
5.2.6 蔬菜产量和肥料农学利用率 |
5.3 讨论 |
5.3.1 有机替代对土壤不同氮素形态的影响 |
5.3.2 有机替代对土壤养分的影响 |
5.3.3 有机替代对蔬菜氮贮存形态及肥料利用率的影响 |
5.4 小结 |
第6章 有机替代下菜园土壤团聚体稳定性及氮的分布特征 |
6.1 引言 |
6.2 结果分析 |
6.2.1 菜园土壤团聚体分布及稳定性 |
6.2.2 菜园土壤团聚体中NH_4~+、NO_3~-的含量 |
6.2.3 菜园土壤团聚体氮贮量及贡献率 |
6.3 讨论 |
6.3.1 有机替代对菜园土壤团聚体的影响 |
6.3.2 有机替代对菜园土壤团聚体铵态氮和硝态氮的影响 |
6.4 小结 |
第7章 有机替代对菜园土壤硝化功能微生物的影响 |
7.1 引言 |
7.2 结果分析 |
7.2.1 AOA和AOB amoA基因拷贝数 |
7.2.2 土壤氨氧化微生物功能基因多样性分析 |
7.2.3 土壤氨氧化微生物热度图分析 |
7.2.4 AOA和AOB系统发育树 |
7.3 AOA和AOB amoA基因氨氧化微生物群落与环境因子的 RDA分析 |
7.4 讨论 |
7.4.1 有机替代对土壤氨氧化古菌(AOA)的影响 |
7.4.2 有机替代对土壤氨氧化细菌(AOB)的影响 |
7.5 小结 |
第8章 有机替代对菜园土壤反硝化功能微生物的影响 |
8.1 引言 |
8.2 结果分析 |
8.2.1 nirS, nirK和nosZ基因拷贝数 |
8.2.2 反硝化微生物功能基因多样性分析 |
8.2.3 nirS, nirK和nosZ基因系统发育树 |
8.2.4 nirS, nirK和nosZ-型反硝化微生物群落与环境因子的分析 |
8.2.5 nirS-型反硝化微生物高通量测序 |
8.3 讨论 |
8.3.1 有机替代对土壤nirS-型反硝化功能微生物的影响 |
8.3.2 有机替代对土壤nirK-型反硝化功能微生物的影响 |
8.3.3 有机替代对土壤nosZ-型反硝化功能微生物的影响 |
8.4 小结 |
第9章 结论 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文及参与课题 |
(9)钼调控黄棕壤氮素转化及其微生物机制研究(论文提纲范文)
摘要 Abstract 缩略语表(ABBREVIATION) 1 文献综述 |
1.1 土壤氮素循环概况 |
1.1.1 土壤氮素的来源 |
1.1.2 土壤氮素损失 |
1.2 土壤氮素转化关键过程 |
1.2.1 硝化作用及硝化微生物 |
1.2.2 反硝化作用及反硝化微生物 |
1.3 钼对生态系统氮素转化的调控 |
1.3.1 植物氮代谢过程 |
1.3.2 植物根际微域过程 |
1.3.3 土壤过程 |
1.3.4 土壤酶活性 |
1.4 土壤钼的有效性及影响因素 |
1.5 土壤微生物的研究方法 |
1.5.1 基于生物化学的传统培养分析方法 |
1.5.2 分子生物学分析方法 2 研究背景、目标及内容 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.3.1 长期施钼对土壤氮素转化的影响及其微生物机制 |
2.3.2 土壤钼丰缺和季节变化对土壤微生物群落结构和多样性的影响 |
2.3.3 根际土壤氮素转化及其功能微生物丰度对土壤钼水平的响应 |
2.3.4 土壤pH对钼调控土壤N_2O释放的微生物过程的影响 |
2.4 技术路线 3 长期施钼对土壤氮素转化的影响及其微生物机制 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 供试材料 |
3.2.3 样品采集 |
3.2.4 测定指标及方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 蔬菜累积产量、氮携出量和肥料氮利用率 |
3.3.2 土壤氮组分含量 |
3.3.3 土壤酶活性 |
3.3.4 土壤PDA、GNR和SRR |
3.3.5 氮素转化关键微生物功能基因数量 |
3.3.6 相关性分析 |
3.4 讨论 |
3.5 总结 4 土壤钼丰缺和季节变化对土壤微生物群落结构和多样性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验设计及田间小区情况 |
4.2.2 供试材料 |
4.2.3 样品采集 |
4.2.4 测定指标及方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 土壤理化性质 |
4.3.2 土壤16S rRNA数量 |
4.3.3 土壤硝化功能微生物数量 |
4.3.4 土壤反硝化功能微生物数量 |
4.3.5 土壤细菌16S rRNA群落结构和多样性 |
4.3.6 土壤真菌18S rRNA群落结构和多样性 |
4.4 讨论 |
4.4.1 施钼和季节变化对土壤细菌及功能基因丰度的影响 |
4.4.2 土壤中细菌和真菌的主要种类 |
4.4.3 土壤细菌和真菌多样性的变化 |
4.4.4 施钼和季节变化对土壤细菌和真菌群落结构的影响 |
4.5 小结 5 根际土壤氮素转化及功能微生物丰度对土壤钼水平的响应 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验设计与方法 |
5.2.2 供试材料 |
5.2.3 样品采集 |
5.2.4 测定指标及方法 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 土壤理化性状 |
5.3.2 冬小麦地上部生物量,氮含量和氮携出量 |
5.3.3 土壤氮组分含量 |
5.3.4 土壤酶活性 |
5.3.5 土壤PDA和ANR |
5.3.6 氮素转化关键微生物功能基因数量 |
5.3.7 相关性分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不同钼水平对根际、非根际土壤肥力和氮分配机制的影响 |
5.4.2 不同钼水平对根际、非根际土壤硝化、反硝化作用的影响 |
5.5 小结 6 土壤pH对钼调控土壤N_2O释放的微生物过程的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验设计与方法 |
6.2.2 供试材料 |
6.2.3 样品采集 |
6.2.4 测定指标及方法 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 土壤N_2O释放速率 |
6.3.2 土壤NO_3~--N含量 |
6.3.3 土壤NH_4~+-N含量 |
6.3.4 土壤硝化微生物数量 |
6.3.5 土壤反硝化微生物数量 |
6.3.6 相关性分析 |
6.4 讨论 |
6.4.1 酸性、碱性土壤N_2O释放机制的不同 |
6.4.2 钼调控酸性、碱性土壤N_2O释放的微生物机制的比较 |
6.5 小结 7 全文总结、创新点及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新之处 |
7.3 研究展望 参考文献 附录Ⅰ攻读博士学位期间论文发表情况 致谢 |
(10)白肋烟烟叶硝酸盐积累和调控对TSNA形成的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
第一章 文献综述 |
1 白肋烟的研究概况 |
1.1 白肋烟的重要性 |
1.2 白肋烟生物学特征 |
1.2.1 白肋烟遗传背景 |
1.2.2 叶色突变及其影响 |
1.3 白肋烟烟叶存在的问题 |
2 烟草特有亚硝胺(TSNAs)的形成及其危害 |
2.1 烟草特有亚硝胺的危害 |
2.2 烟草特有亚硝胺的形成 |
3 硝酸盐及其代谢 |
3.1 硝酸盐的重要性 |
3.2 硝酸盐的危害 |
3.3 硝酸盐代谢和影响因素 |
3.3.1 硝酸盐的吸收和转运 |
3.3.2 硝酸盐的还原和同化作用 |
3.3.3 硝酸盐的分布和再利用 |
3.4 硝酸盐的积累原因分析 |
4 降低硝酸盐和TSNAs积累的技术 |
4.1 改良品种 |
4.2 栽培措施 |
4.2.1 合理施肥 |
4.2.2 化学调控 |
4.2.3 环境因子 |
4.3 调制技术 |
4.3.1 温度和湿度条件 |
4.3.2 微生物 |
4.4 贮藏技术 |
5 结语 |
引言 |
1 研究目的意义 |
2 主要研究内容和技术路线 |
第二章 白肋烟和烤烟根系形态和NO3-吸收动力学特征研究 |
前言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
2 测定项目与方法 |
2.1 根系动力学曲线测定 |
2.2 根系形态测定 |
2.3 烟叶生物量和地上部分生物量测定 |
2.4 烟叶总氮和NO3-N测定 |
2.5 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 白肋烟和烤烟根系形态差异 |
3.2 白肋烟和烤烟根系吸收速度和吸收量差异 |
3.3 白肋烟和烤烟根系吸收动态曲线差异 |
3.4 白肋烟和烤烟烟叶生物量和地上部分生物量差异 |
3.5 白肋烟和烤烟烟叶总氮和NO3-N含量及积累量差异 |
4 讨论 |
第三章 白肋烟和烤烟烟叶硝酸盐积累规律及对TSNAs形成的影响 |
前言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地点 |
1.2 试验设计 |
1.2.1 白肋烟和烤烟烟叶硝酸盐积累规律及对TNSAs形成的影响(大田试验) |
1.2.2 白肋烟和烤烟烟叶硝酸盐积累规律及对TNSAs形成的影响(盆栽试验) |
2 测定项目与方法 |
2.1 烟叶生物量积累测定 |
2.2 烟叶氮代谢酶活性和可溶性蛋白质含量测定 |
2.4 烟叶色素、硝酸盐和总氮含量测定 |
2.5 调制后烟叶生物碱和TSNAs含量测定 |
2.6 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 白肋烟和烤烟烟叶生物量动态变化 |
3.2 白肋烟和烤烟烟叶硝酸盐积累动态变化 |
3.3 白肋烟和烤烟烟叶色素含量动态变化 |
3.4 白肋烟和烤烟烟叶氮同化酶活性及其产物变化规律 |
3.4.1 硝酸还原酶活性(NRA) |
3.4.2 谷氨酰胺合成酶活性(GSA) |
3.4.3 可溶性蛋白质含量 |
3.5 白肋烟和烤烟调制后烟叶总氮含量差异 |
3.6 白肋烟和烤烟调制后烟叶生物碱含量差异 |
3.7 白肋烟和烤烟调制后烟叶NO3-N和 NO2-N含量差异 |
3.8 白肋烟和烤烟调制后烟叶TSNAs含量差异 |
3.9 相关性分析 |
3.9.1 烟叶硝酸盐积累与氮代谢因子的相关性 |
3.9.2 烟叶TSNAs含量与其前体物的相关性 |
4 讨论 |
4.1 白肋烟和烤烟间烟叶硝酸盐积累差异 |
4.2 烟叶发育过程中硝酸盐积累规律和影响因素 |
4.3 烟叶硝酸盐对TSNA形成和积累的影响 |
第四章 白肋烟和烤烟烟叶RNA-Seq和硝酸盐积累原因分析 |
前言 |
1 材料与方法 |
1.1 烟草材料和培育条件 |
1.2 试验设计 |
2 测定项目与方法 |
2.1 转录组RNA-Seq测定和分析 |
2.2 烟叶硝酸盐还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)、色素和可溶性蛋白质含量测定 |
2.3 烟叶叶绿素荧光和光合作用测定 |
2.4 烟叶NO_3~-N、NH_4~-N、总氮和常规化学成分测定 |
2.5 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 白肋烟烟叶生物量对氮素水平的响应 |
3.2 白肋烟和烤烟烟叶转录组(RNA-Seq)差异分析 |
3.2.1 转录组数据统计 |
3.2.2 趋势分析 |
3.2.3 类型间差异基因GO和 KEGG功能富集分析 |
3.3 白肋烟和烤烟烟叶碳氮代谢特点分析 |
3.4 白肋烟和烤烟烟叶RNA-Seq碳代谢差异基因分析 |
3.5 白肋烟和烤烟烟叶碳代谢生理生化指标差异分析 |
3.5.1 烟叶色素含量 |
3.5.2 烟叶最大光量子产量 |
3.5.3 光合作用 |
3.5.4 烟叶总糖和还原糖含量 |
3.6 白肋烟和烤烟烟叶RNA-Seq氮代谢差异基因分析 |
3.7 白肋烟和烤烟烟叶氮代谢生理生化指标差异分析 |
3.7.1 烟叶NRA和 GSA |
3.7.2 烟叶NH_4~-N和可溶性蛋白质含量 |
3.7.3 烟叶总氮含量和氮素积累量 |
3.7.4 烟叶NO_3~-N含量和NO_3~-N/TN |
3.8 烟叶碳氮化合物与碳氮代谢指标的相关性分析 |
4 讨论 |
4.1 白肋烟烟叶色素和光合作用特点 |
4.2 白肋烟烟叶碳固定和碳水化合物含量特点 |
4.3 白肋烟烟叶氮同化作用特点 |
4.4 白肋烟烟叶硝酸盐转运相关基因表达特点 |
4.5 白肋烟烟叶硝酸盐积累的原因分析 |
第五章 氮代谢促/抑制物质和外源碳源对烟叶硝酸盐积累的调控作用 |
第一节 氮代谢促/抑制剂对烟叶硝酸盐积累和TSNAs形成的调控作用 |
前言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地点 |
1.2 试验设计 |
1.2.1 不同调节剂在旺长期或成熟期对烟叶氮代谢酶活性及其产物的调控作用 |
1.2.2 不同时期不同调节剂对烟叶硝酸盐积累和TSNA形成的调控作用 |
2 测定项目与方法 |
2.1 烟叶生物量和地上部分生物量测定 |
2.2 烟叶NR和GS活性测定 |
2.3 烟叶TSNAs及其前体物含量测定 |
2.4 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 旺长期不同调节剂对烟叶氮代谢酶活性的调控作用 |
3.2 成熟期不同调节剂对烟叶氮代谢酶活性和化学成分的调控作用 |
3.2.1 不同调节剂对烟叶氮代谢相关酶活性及产物的调控作用 |
3.2.2 不同调节剂对调制后烟叶含氮化合物的调控作用 |
3.3 不同时期不同调节剂对烟叶硝酸盐积累和TSNA形成的调控作用 |
3.3.1 不同时期不同调节剂对成熟期烟株生物量积累的调控作用 |
3.3.2 不同时期不同调节剂对成熟期烟叶NRA和 GSA的调控作用 |
3.3.3 不同时期不同调节剂对成熟期烟叶可溶性蛋白质含量和氨气挥发速度的调控作用 |
3.3.4 不同时期不同调节剂对调制后烟叶NO3-N和 NO2-N含量的调控作用 |
3.3.5 不同时期不同调节剂对调制后烟叶总氮和NO3-N/总氮含量的调控作用 |
3.3.6 不同时期不同调节剂对调制后烟叶生物碱含量的调控作用 |
3.3.7 不同时期不同调节剂对调制后烟叶TSNAs含量的调控作用 |
3.3.8 烟叶TNSAs各组分与其前体物间的相关性分析 |
4 讨论 |
4.1 钼对烟叶硝酸盐积累和TSNAs形成的调控作用 |
4.2 草丁膦对烟叶硝酸盐积累和TSNAs形成的调控作用 |
第二节 外源碳源对烟叶硝酸盐积累的调控作用 |
前言 |
1 材料与方法 |
1.1 烟草材料和培育条件 |
1.2 试验设计 |
1.2.1 不同丙三醇浓度筛选试验 |
1.2.2 减氮条件下施用丙三醇对烟叶硝酸盐积累的调控作用 |
2 测定项目与方法 |
2.1 生物量积累测定 |
2.2 烟叶色素、可溶性蛋白质含量和氮代谢酶活性测定 |
2.3 烟叶硝酸盐和常规化学成分测定 |
3 结果与分析 |
3.1 白肋烟苗期施用丙三醇的适宜浓度筛选 |
3.2 减氮条件下施用丙三醇对生物量积累的调控作用 |
3.3 减氮条件下施用丙三醇对烟叶氮代谢关键酶活性的调控作用 |
3.4 减氮条件下施用丙三醇对烟叶色素和可溶性蛋白质含量的调控作用 |
3.5 减氮条件下施用丙三醇对烟叶NO3-N含量的调控作用 |
3.6 减氮条件下施用丙三醇对烟叶主要化学成分的调控作用 |
3.7 烟叶硝酸盐含量变化与氮代谢指标的相关性分析 |
4 讨论 |
4.1 丙三醇浓度筛选 |
4.2 丙三醇对氮代谢关键酶活性的调控作用 |
第六章 结论和展望 |
1 结论 |
1.1 白肋烟烟叶硝酸盐积累与根系NO3-吸收相关性小 |
1.2 旺长期是烟叶硝酸盐积累的关键时期,硝酸盐是烟叶TSNAs积累的主要原因 |
1.3 氮同化和碳固定作用是引起白肋烟烟叶硝酸盐积累的原因 |
1.3.1 硝酸盐转运和同化及碳固定基因表达水平低是白肋烟烟叶硝酸盐积累的分子原因 |
1.3.2 氮同化作用弱和碳水化合物形成少是白肋烟烟叶硝酸盐积累的生理生化原因 |
1.4 钼酸钠和草丁膦对降低烟叶硝酸盐和TSNAs含量的调控作用 |
1.5 外源碳源对提高烟叶氮同化作用和降低硝酸盐含量的调控作用 |
2 主要创新点 |
3 研究展望 |
参考文献 |
Abstract |
博士期间主要奖励和研究成果 |
四、蔬菜累积硝酸盐的机理及其调控措施研究进展(论文参考文献)
- [1]水肥一体化对设施菜地氮素淋失的影响及其机制模拟研究[D]. 雷豪杰. 中国农业科学院, 2021(09)
- [2]日光温室起垄内嵌式基质栽培N2O和CO2排放特征及其根区调控[D]. 李宝石. 中国农业科学院, 2021(09)
- [3]茎瘤芥专用纳米缓释肥氮素释放特性及对其产量品质的影响[D]. 彭秋. 西南大学, 2021(01)
- [4]不同土壤退化类型及其调控对土壤微生物的影响机制[D]. 郭安宁. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [5]特色叶菜硝酸盐累积规律及降控技术研究[D]. 高杏. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]保定地区菜田土壤肥力现状及设施蔬菜节肥提质增效技术研究[D]. 王倩姿. 河北农业大学, 2019(03)
- [7]番茄果实不同成熟期及贮藏时间对硝酸盐含量的影响[J]. 崔璨,王蓉,刘鑫,张喜春. 北京农学院学报, 2019(03)
- [8]有机替代对菜园土壤温室气体排放和氮转化的影响[D]. 黄容. 西南大学, 2019(01)
- [9]钼调控黄棕壤氮素转化及其微生物机制研究[D]. 温馨. 华中农业大学, 2018(01)
- [10]白肋烟烟叶硝酸盐积累和调控对TSNA形成的影响[D]. 李亚飞. 河南农业大学, 2018(01)