秸秆还田是建立良好农业生态系统的重要举措

秸秆还田是建立良好农业生态系统的重要举措

一、秸秆还田是建立良好农业生态系统重要措施(论文文献综述)

武红亮[1](2021)在《秸秆和养分综合管理下黑土的固碳效应及机制》文中认为作物秸秆还田配施无机养分是提高土壤有机碳(SOC)含量最直接的田间管理措施之一。然而,如何优化养分管理来提高更大比例的秸秆碳转化为SOC及其潜在的微生物驱动机制尚不完全明确。本研究依托东北黑土区不同SOC水平的典型农田土壤和长期定位施肥试验平台,探明黑土碳(C)、氮(N)、磷(P)和硫(S)元素计量比特征,并据此进行养分计量添加试验,明确不同养分水平下土壤新碳生成(newly-formed soil C,NFC)的强度及其潜在的微生物驱动机制。主要研究进展如下:1、典型黑土稳定有机质中存在相对稳定的C:N:P:S计量比。公主岭、双城、海伦和北安土壤粗糙有机质中C:N、C:P和C:S比例有明显差异,其变异系数分别为7.1%、22.2%和12.3%。各点位土壤稳定有机质中C:N、C:P和C:S相对稳定且C与N、P和S具有较强的线性拟合强度(R2分别为0.92、0.76和0.90)。另外,酸洗去除土壤无机养分后导致稳定有机质中C与养分元素比例提高6.8-15.4%。因此,酸洗土壤可以获得更精准的C:N:P:S元素计量比,C:N、C:P和C:S比例区间分别为12–13、58–65和66–79。2、养分优化管理缓解微生物代谢的NP养分限制,提高微生物代谢效率。与对照土壤相比,单独添加秸秆诱发土壤养分限制,N和P养分获取酶活性显着提高3.1倍和3.5倍。秸秆和养分联合供应下,C、N和P获取酶活性接近同步增长。酶计量学表明,微生物代谢在培养早期(第7天)主要受N素限制,而P素的限制作用随时间延长逐渐增强(尤其是海伦)。计量添加养分后微生物同化秸秆碳的NP养分限制相对缓解。养分优化管理(从低到高)提高了微生物同化秸秆C的代谢效率,其呼吸熵降低了-8.3%(-1.9–-17.8%),碳源利用率提高了12.6%(1.5–23.6%)。3、养分添加提高土壤NFC强度,主要依靠酸杆菌和变形菌及其对C和P获取酶的调控。随着NPS养分添加水平提高,公主岭土壤NFC从1155.9 mg kg-1增加到1722.4 mg kg-1,海伦土壤NFC从725.1 mg kg-1增加到1067.5 mg kg-1。回归树分析表明,β-葡萄糖苷酶(BG),酸性磷酸酶(AP),微生物量C(MBC)和酸杆菌对公主岭土壤NFC的影响分别是27.8%,18.5%,14.7%和8.1%;对海伦土壤NFC的影响分别为25.9%,29.5%,10.1%和13.9%。路径分析表明,酸杆菌通过调节BG,AP和MBC直接或间接地对NFC产生正面效应,其中微生物C获取直接受AP的调节。4、土壤属性(如有机碳和pH)也是影响微生物代谢和NFC的关键因素。公主岭低碳土壤C获取酶活性(BG)是海伦高碳土壤C获取酶活性(BG)的1.2-1.8倍;海伦高碳土壤P获取酶的活性(AP)是公主岭低碳土壤P获取酶的活性(AP)的1.2-1.4倍,并且在不同采样期海伦土壤AP活性均表现出较高活性。在添加秸秆和外源养分条件下,公主岭土壤的NFC强度是海伦土壤的NFC强度的1.4-1.6倍。另外,海伦土壤的NFC与AP活性变化直接负相关,这可能与海伦土壤质地相对粘重和pH较低影响微生物活性和P素有效性有关。这些现象均表明微生物代谢策略和NFC强度也受到土壤属性,如SOC水平和pH的明显影响。综上所述,计量添加NPS养分可以缓解微生物同化秸秆C的N、P限制,诱导主要微生物分类单元生长和胞外酶活性增强,提高微生物代谢效率,从而促进秸秆碳转化为土壤新碳。这为黑土区秸秆资源的高效利用和土壤培肥的养分优化管理提供了科学依据。

王晓娇[2](2021)在《不同施肥措施下陇中黄土高原旱作玉米农田生态系统碳平衡及其土壤碳库稳定性研究》文中研究指明IPCC第六次评估启动了《全球1.5℃增暖特别报告》,强调“将全球变暖限制1.5℃而不是2℃或更高的温度”。全球变暖的主要原因之一是人类活动导致CO2等温室气体过量排放。农田土壤碳库是全球碳库中最为活跃的部分,施肥措施对其影响很大,明确不同施肥措施对农田生态系统碳循环的影响具有重要意义。黄土高原旱作农业在我国农业中占有十分重要的战略地位,目前旱作农业主要的施肥措施是增施氮肥和有机培肥。然而,不同施肥措施对旱作玉米农田系统碳平衡和土壤碳库稳定性的影响及其形成机制缺乏深入解析,有机培肥模式对土壤碳排放的影响在区域尺度上仍不明确,以及如何从环境和经济效益角度综合评估施肥措施的效果也缺乏深入的研究。基于以上科学问题,本研究首先运用Meta方法探讨了有机培肥措施在区域尺度上对土壤CO2排放的影响及机制。其次,依托2012年设置在陇中黄土高原旱作区玉米农田的有机物料等氮投入培肥试验[不施肥(CK)、氮肥(NF,200 kg N hm-2)、有机肥(OM,6000 kg·hm-2)、秸秆(ST,28500 kg·hm-2)、有机肥结合氮肥(OMNF,3000 kg·hm-2+100kg·N hm-2)]和氮肥不同水平[主因素,N0(0 kg·hm-2)、N1(100 kg·hm-2)、N2(200 kg·hm-2)、N3(300 kg·hm-2)]结合不同施氮方式[副因素:基肥T1(1/3基肥+2/3拔节期肥)、T2(1/3基肥+1/3拔节期肥+1/3大喇叭口肥)]的裂区试验共2个长期定位试验,通过测定2017和2018年指标并结合2014-2018年产量数据,研究了不同施肥措施对土壤CO2排放和农田生态系统碳平衡的影响,分析了土壤碳组分、土壤碳库稳定性和土壤碳库管理指数对不同施肥措施的响应,阐明了土壤碳库稳定性和土壤CO2排放的影响机制,明确了不同施肥措施的产量稳定性和生态服务价值。研究结果可为农田生态系统固碳减排、生态补偿政策的制定提供数据支持,为“化肥减量、有机肥替代”环境友好型农业的推广提供理论依据。主要结论如下:1.整合分析表明有机培肥措施增加了土壤CO2排放量,建议在中国北方采用无机肥+有机肥或氮肥+有机肥+缓释肥配施措施与不施肥和施无机肥相比,施用有机肥能显着提高生育期农田土壤CO2排放量;土壤CO2排放量在东北、华北和西北区域间差异不显着(P>0.05);施用鸡粪类有机肥比其他有机肥能增加土壤CO2排放量,不建议鸡粪单独大量施用;施用有机肥会显着增加灰漠土农田土壤CO2排放量;农田土壤CO2排放量与年均气温成正比、与年均降水量成反比;有机肥+无机肥、氮肥+有机肥+缓释肥配施比单施有机肥减少了农田土壤CO2排放量,氮肥+有机肥+缓释肥配施与不施肥间差异不显着(P>0.05)。2.有机培肥措施和增量施氮虽均不同程度地增加了土壤CO2排放量,却不同程度地降低了作物碳排放效率、提升了农田碳汇功能。不同施肥措施下,土壤CO2排放通量在全年和生育期随时间均呈先增后降的趋势,休闲期处理间差异不明显。不同培肥措施下,NF、OMNF处理的土壤CO2排放量、作物碳排放效率显着低于ST、OM处理(P<0.05),农田净碳释放量的2年均值表明,ST、NF、OMNF和OM处理均表现为碳汇,其中ST处理碳汇功能最大,OMNF次之,CK处理表现为碳源。施氮时期、施氮时期与施氮量的交互作用对土壤CO2排放平均通量、排放量均无显着影响(P>0.05),土壤CO2排放量随施氮量增加而增高,N2、N3处理间差异不显着(P>0.05),N2、N3处理作物碳排放效率显着低于N1、CK处理(P<0.05),农田净碳释放量的2年均值表明,N3、N2、N1处理均表现为碳汇,CK处理表现为碳源。3.有机培肥、增施氮肥可以不同程度地提升玉米农田有机碳及其组分,降低土壤碳库稳定性,提高土壤碳库管理指数不同施肥措施均能不同程度地改变0~30 cm各土层土壤有机碳和活性有机碳组分(土壤游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳、颗粒态有机碳、微生物量碳和易氧化有机碳),其中有机培肥(OM、ST、OMNF)、增施氮肥(N2、N3)措施比CK处理提高显着(P<0.05),施氮时期、施氮时期和施氮量的交互作用对土壤有机碳及其部分组分均无显着影响(P>0.05);不同施肥措施的有机碳组分均以矿质结合态有机碳为主;ST、OM处理的土壤碳库稳定性显着低于NF、CK处理(P<0.05),OMNF处理居中,相反,ST、OM和OMNF处理的土壤碳库管理指数显着高于NF、CK处理(P<0.05);N2、N3处理土壤碳库稳定性显着低于N1、CK处理(P<0.05),相反,N2、N3处理土壤碳库管理指数显着高于N1、CK处理(P<0.05)。4.土壤碳库稳定性和土壤CO2排放的调控机制不同不同施肥措施下,环境因子对土壤碳库稳定性的总解释度为75%,影响总效应为-0.63,其中矿质结合态有机碳影响最大,正向影响土壤碳库稳定性,颗粒态有机碳、易氧化有机碳、土壤含水量、土壤温度次之,负向影响土壤碳库稳定性,土壤容重、蔗糖酶影响较小,土壤温度通过作用于易氧化有机碳、蔗糖酶影响土壤碳库稳定性,土壤含水量通过作用于颗粒态有机碳、易氧化有机碳、蔗糖酶影响土壤碳库稳定性;环境因子对土壤CO2排放通量的总解释度为52%,影响总效应为2.84,其中土壤温度影响最大,土壤含水量、脲酶影响较大,微生物量碳、易氧化有机碳、蔗糖酶影响较小,土壤温度通过作用于脲酶、蔗糖酶、ROOC影响土壤CO2排放通量,土壤含水量则通过作用于MBC、ROOC影响土壤CO2排放通量。5.有机培肥和增量施氮均能不同程度的影响籽粒产量稳定性和农田生态服务价值从多年籽粒产量的评估结果来看,不同培肥措施对黄土高原旱作玉米籽粒产量和水分利用效率具有显着的影响(P<0.05),其中OMNF、NF处理具有最高的平均籽粒产量,OMNF处理具有最高的水分利用效率、最佳的籽粒产量稳定性和增产潜力。从生态服务总价值2年均值来看,ST处理的生态服务总价值最大,OMNF处理次之,其中OMNF处理的农产品服务价值大于ST处理;施氮时期、施氮时期和施氮量的交互作用对籽粒产量无显着影响(P>0.05),氮肥不同水平下各处理平均籽粒产量和水分利用效率具有显着的差异(P<0.05),N2处理具有最佳的籽粒产量稳定性、增产潜力,N3处理次之。N3、N2处理的生态服务总价值差异不大,显着高于N1、CK处理(P<0.05)。综上,有机无机肥配施不仅可以显着增加作物产量、提高土壤碳库管理指数和碳库稳定性、降低土壤碳排放效率,提升土壤碳汇和生态服务价值,是陇中黄土高原旱作农业区玉米农田比较适宜的培肥措施;单施氮肥模式下,推荐200 kg·N hm-2和1/3基肥+2/3拔节期肥的施肥模式;在“化肥减量、有机肥替代”的背景下,更建议采用氮肥+有机肥+缓释肥配施技术。

吴宪[3](2021)在《化肥减量配施有机肥和秸秆对小麦-玉米田土壤微生物和线虫群落的影响》文中指出为了减少化肥的不合理施用,提高土壤质量,近年来,有机肥部分替代化肥受到越来越多的关注。化肥与有机肥的有效结合是实现农业可持续、绿色发展的有效途径。评估农田生态系统下不同施肥制度与土壤微生物和土壤动物的关系对农田科学管理和农业绿色发展具有重要意义。本试验的目的是探究华北小麦-玉米轮作田土壤微生物和线虫群落对化肥减量配施有机肥和秸秆的响应,采用实时荧光PCR技术、Illumina高通量测序技术和土壤线虫形态学鉴定等方法比较了单施化肥处理(F)、化肥减量处理(FR)、化肥减量配施秸秆处理(FRS)、化肥减量配施有机肥处理(FRO)以及化肥减量配施有机肥和秸秆处理(FROS)等5个施肥处理下土壤细菌、真菌和线虫的群落变化,以期为农田生物多样性保护和利用提供理论依据。研究结果如下:1.化肥减量配施有机肥和秸秆显着提高了土壤SOM、TN和AP含量,其中小麦季SOM和TN含量分别显着提高了21.08%-37.12%和11.96%-26.09%,玉米季AP含量显着提高了18.03%-38.72%。p H、SOM、TN、TP、AP、NH4+-N和SM受作物季节的影响较为显着。其中,玉米季p H、TP、AP和SM含量整体上高于小麦季,而小麦季的SOM和TN含量更高。2.化肥减量配施有机物料能显着提高小麦季土壤细菌丰度,提高比例为29.90%-81.73%。小麦季和玉米季均以放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)为优势菌门。FROS处理能显着提高玉米季细菌群落α-多样性;小麦季各施肥处理之间细菌群落结构差异明显。土壤SOM和TN是影响小麦季细菌群落的主要土壤环境因子,而玉米季细菌群落主要受SM、TP、p H和AP的综合影响。3.配施有机物料能显着提高小麦季土壤真菌丰度,提高比例为73.05%-223.48%,有机肥在玉米季土壤真菌丰度的提升方面发挥着重要作用。小麦季和玉米季均以子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门。化肥减量配施有机肥能显着降低土壤真菌群落α-多样性;小麦季配施有机肥处理的真菌群落结构显着区分于未配施有机肥处理,玉米季配施有机肥处理显着区分于单施化肥处理。土壤AP、TN和SOM是影响小麦季真菌群落的主要土壤环境因子,而玉米季真菌群落主要受TN、AP和TP的综合影响。4.化肥减量配施有机物料能显着提高土壤线虫数量,小麦季和玉米季的提高比例分别为178.46%-240.46%和85.11%-170.09%。小麦季,化肥减量配施有机物料能显着降低食细菌性线虫比例,FR和FRS处理能显着提高植食性线虫比例,配施有机物料能显着提高杂食-捕食性线虫比例;玉米季,有机肥的添加能显着提高食细菌性线虫比例,秸秆的添加能显着提高食真菌性线虫比例,配施有机物料能显着降低植食性线虫比例,但显着提高了杂食-捕食性线虫比例。小麦季和玉米季各施肥处理均能显着区分土壤线虫群落结构,作物季节对土壤线虫群落结构产生显着影响。土壤AP、NH4+-N、TN和SOM是影响小麦季线虫群落的主要土壤环境因子,而玉米季线虫群落主要受TP、NH4+-N和AP的综合影响。5.化肥减量配施有机物料能提高细菌生态网络规模和物种间传递物质、能量和信息的效率;秸秆的添加能增加细菌群落互作,使细菌对外界环境因子的扰动更加敏感。FR处理能提高真菌生态网络规模和群落互作,配施有机肥和秸秆使真菌群落网络结构更加稳定;真菌群落之间具有较为紧密的协同合作关系。化肥减量配施有机肥和秸秆能提高线虫生态网络规模,增加线虫群落互作,但会降低物种间传递物质、能量和信息的效率,使线虫群落网络更加稳定。总之,化肥减量配施有机肥和秸秆能显着提高土壤微生物和线虫群落丰度,提高细菌和线虫群落多样性,但降低了真菌群落多样性。有机物料添加和作物季节均能显着影响土壤微生物和线虫群落结构。化肥减量配施有机肥和秸秆能提高细菌和线虫生态网络规模,提高细菌物种间传递物质、能量和信息的效率,增加线虫群落互作,使真菌和线虫群落结构更加稳定。

张康洁[4](2021)在《产业组织模式视角下稻农绿色生产行为研究》文中研究说明近年来,我国粮食产量实现连续增长,农业综合产能快速提升。与此同时,过度依赖化肥农药等化学品的生产方式产生了明显的负面影响,引起了严峻的农业环境和农产品安全问题。为破解资源环境约束、满足消费者的安全农产品需求,转变农业发展方式、促进农业绿色生产成为社会各界的共识。农户作为农业生产的主体,引导其实施绿色生产行为,对保障国家粮食安全、生态安全具有重要的意义。然而,受内外部因素的共同影响,当前农户绿色生产实施程度并不高。产业组织模式作为联结农户与产业组织间关系的利益分享方式,可通过引导、规制等多种途径对农户生产行为产生影响,有可能成为改善农业绿色生产的内在动力。农户如何做出产业组织模式选择决策?不同产业组织模式选择如何影响农户绿色生产行为?绿色生产如何进一步影响农户收入?深入开展上述问题的研究,可为推动我国农业绿色发展和保障农民持续增收提供有益借鉴。论文以稻农为研究对象,以湖北、安徽、黑龙江和吉林四省1487户调查数据和多案例资料为基础支撑,以稻农减肥减药的绿色生产行为为研究主题,将绿色生产行为界定为对商品有机肥、机插秧同步侧深施肥、病虫农害绿色防控技术和植保无人机施药技术的采纳行为,通过建立“产业组织模式选择—绿色生产行为—收入效应”系统分析框架,探究产业组织视角下稻农绿色生产行为机制及其对收入的影响。首先,采用Multinomial Logit模型探究稻农产业组织模式选择决策,并阐明紧密型产业组织模式的制度安排对绿色生产作用过程。其次,遵循“绿色生产技术—绿色生产行为”分析思路,运用Multivariate Probit模型探索产业组织模式对稻农采用不同绿色生产技术的作用程度及差异;基于多元处理效应和Ordered Logit模型,引入中介变量和调节变量,进一步揭示产业组织模式对稻农绿色生产行为的作用机制。然后,采用内生转换回归(ESR)模型和OLS模型、无条件分位数回归(UQR)探究稻农进行绿色生产的收入效应,以及绿色生产采纳度对稻农收入的影响及其异质性。最后,从产业组织角度,采用案例分析,从实践层面剖析紧密型产业组织模式对稻农绿色生产的驱动成效和保障。本研究主要结论如下:第一,为应对水稻生产资源与环境方面的挑战,绿色化、精准化和组织化成为水稻产业发展的未来趋势。第二,水稻种植面积、参加水稻技术培训次数、信息获取难易程度等交易特征和周围有水稻合作社、周围有稻米加工企业等市场环境是影响稻农选择紧密型产业组织模式的重要因素,且紧密型产业组织模式主要通过事前控制、过程控制和结果控制对稻农绿色生产发挥作用。第三,紧密型产业组织模式对稻农采纳不同绿色生产技术的影响存在内部差异性;紧密型产业组织模式既可以直接驱动稻农实施绿色生产,还可以通过强化绿色认知实现间接驱动,政府宣传对稻农绿色认知具有显着的正向调节作用。第四,实施绿色生产会促进稻农增收,在反事实假设下,实施绿色生产的稻农若未实施,其单位面积水稻收入要低9.2%;未实施绿色生产的稻农若实施,单位面积水稻收入要高107.7%;绿色生产采纳度对水稻收入具有显着促进作用,且对低收入稻农的增收效果优于高收入稻农;因此,实施绿色生产不仅能提高稻农收益,还有利于缓解稻农内部收入差距。第五,利益联结、生产过程控制以及外部资源整合是紧密型产业组织模式驱动水稻产业绿色发展的根本保障。据此,论文提出以下政策建议:一是优化产业发展环境,引导稻农参与紧密型产业组织模式;二是创新产业组织模式,促进稻农实施绿色生产;三是多角度提升稻农绿色生产采纳度,全方位助推水稻收入稳步增长;四是破除产业组织与稻农的联结障碍,强化双方合作基础与制度保障。

白炬[5](2021)在《旱作覆膜春玉米农田温室气体排放对氮肥管理的响应及硝化抑制剂减排机制》文中研究指明作物高产高效生产和环境友好型生产是我国农业可持续发展的重要因素,也是保障我国粮食质量安全和农业生态安全的基本要求。目前,全膜覆盖双垄沟春玉米栽培技术在黄土高原旱作农业区得到广泛应用。但在这一栽培体系下如何实现粮食高产和环境友好的协同,已成为了当地农业生产发展的新一轮挑战。在本课题组前期对覆膜农田养分需求研究的基础上,认为优化氮肥管理是进一步实现黄土高原旱作覆膜春玉米系统高产高效可持续生产的关键。但目前对黄土高原覆膜春玉米体系中,优化施肥方式对作物产量和环境效应的影响以及硝化抑制剂的添加对N2O排放和其可能的微生物学机制的相关认知还比较匮乏。为解决上述问题,本研究设计五个处理包括:过量施肥处理、传统推荐追肥处理、控释肥掺混一次施肥处理、秸秆还田控释肥掺混一次施肥处理以及对照处理,于中国科学院长武黄土高原农业生态试验站进行3年的田间定位试验,以研究不同氮肥管理对实现作物高产与养分高效的协同情况,通过生命周期评价(LCA)的方法,对覆膜春玉米体系的环境影响进行了综合评价,并通过硝化抑制剂DMPP的添加,研究旱作覆膜春玉米N2O进一步减排潜力及其微生物机制,为我国黄土高原地区覆膜春玉米可持续发展提供理论指导。本研究取得的主要结果如下:(1)相较于传统推荐追肥模式,控释肥掺混普通尿素一次性施肥可以在保证玉米高产和高氮吸收的基础上,有效降低土壤中16.4%的表观氮损失。秸秆还田可以有效提高土壤中矿质氮含量,并能保证玉米持续高产和高氮吸收,且对作物的辐射利用率也起到一定的积极作用。(2)与传统推荐追肥模式相比,控释肥掺混普通尿素一次性施肥虽然对土壤温室气体排放没有显着影响,但是降低了由于玉米生长中后期高温降雨带来的高温室气体排放风险。秸秆还田措施由于大量外源碳氮的添加,导致显着增加了34.5%的CO2排放和51.2%的N2O排放。(3)与传统推荐追肥模式相比,控释肥掺混普通尿素一次性施肥加快了土壤有机碳固存率,显着降低了21.6%的净增温潜势和20.9%的碳足迹,同时可增加5050 yuan ha-1的净收入。秸秆还田可显着增加土壤有机质含量,从而极大地抵消了由于高温室气体排放带来的环境影响,显着降低61.2%的净增温潜势和60.3%的碳足迹。(4)DMPP的添加可在一定程度上增加作物产量和氮素吸收量,并且可以通过抑制尿素进入土壤后的高硝化速率,从而有效抑制施肥后引起的短期内土壤N2O大量排放,显着减少玉米生育期内48.9%-58.1%的土壤N2O排放。(5)不同田间管理措施通过改变土壤理化性质,影响了土壤相关微生物数量和结构组成,从而进一步影响了土壤N2O排放。高p H通过影响氨氧化微生物的丰度和群落结构,对土壤N2O排放产生抑制作用,而土壤MBC直接反映了土壤微生物对N2O排放的促进作用。虽然氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)丰度高于氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB),但AOB在旱作石灰性农田土壤氨氧化过程中起主要作用,且显着影响着土壤N2O排放。其中Nitrosospira 3簇在西北旱作土壤中占有重要地位,Nitrosospira 3a.2簇是土壤N2O排放的最重要驱动因素。本研究结果表明,控释肥掺混尿素一次性施肥可以更好地实现作物高产与养分高效的协同关系,减少春玉米生长中后期土壤温室气体排放,降低环境影响;秸秆还田可以改善土壤养分状况,促进作物资源利用率,并有效增加土壤碳固存,进一步降低净增温潜势和碳足迹;硝化抑制剂通过对AOB的抑制作用,显着抑制了土壤N2O排放,且Nitrosospira 3a.2簇对土壤N2O排放起主要驱动作用。综上所述,硝化抑制剂与秸秆还田控释肥掺混一次性施肥相结合是一种适合我国西北地区旱作覆膜春玉米生产系统的环境友好、高产、高经济效益、低排放的施肥模式。

李雨诺[6](2021)在《不同秸秆还田模式对小麦-玉米轮作体系土壤碳固持及作物生长的影响》文中认为提高土壤有机碳(SOC)固持数量可有效提升土壤肥力,也有助于缓解全球气候变化。虽然农田SOC储量仅占全球土壤碳库的10%,但由于受到人类农业生产活动的强烈影响,因而关注农田SOC固持具有重要意义;此外在干旱半干旱地区,土壤无机碳(SIC)是土壤碳固持的重要形态,SOC与SIC之间可能存在较为密切的转化关系。目前研究农田SOC固持与SOC-SIC转化的驱动机制已成为C循环研究的重要分支和热点问题。虽然业已知道,农田SOC净固持量取决于源自有机物料SOC新形成量与原有SOC矿化损失量之间的盈亏平衡,亦受微生物主导的激发效应及农田养分管理等农艺措施的影响,但是在特定的生态区域及种植制度下SOC周转及固持的主导过程及影响因子仍有待进行深入地研究。小麦-玉米轮作一年二熟制是我国北方黄淮海平原及汾渭平原最重要的粮食种植制度,该体系中有机肥施用已微不足道,还田秸秆已然成为有机碳最重要输入来源,也补充一部分矿质养分,然而秸秆除还田外还有其他多种用途,因此寻求既能保障土壤肥力提升又能满足秸秆其他用途的还田方式具有重要的科学和生产意义。首先,本研究聚焦秸秆还田方式对SOC固持的影响及机制,如单季秸秆还田方式(仅小麦秸秆还田或仅玉米秸秆还田)能否在维持作物高产稳产前提下有效维持SOC含量不降低抑或还可提高SOC含量?其次,秸秆还田后SOC固持量增加是否会引起SIC固持量的同时增加?为此,本研究基于始于2008年秸秆还田模式长期定位试验,该试验对玉米秸秆和小麦秸秆各设置3种还田方式构成9种秸秆还田模式,通过测定土壤有机碳、酶活性及产量等指标,研究结果以期揭示土壤碳固持、土壤养分状况、酶活性及作物产量对秸秆还田模式的响应及机制,为建构能实现固碳高效-作物稳产-环境友好目标的最佳还田模式提供重要科学依据。获得的主要研究结果如下:1.为揭示不同秸秆还田模式对农田SOC和SIC的影响,比较5种秸秆还田模式(秸秆均移除,WR-MR,CK;小麦和玉米秸秆均机械打碎还田,WC-MC;小麦收获后秸秆机械打碎还田-玉米秸秆移除,WC-MR;小麦收获后秸秆立茬覆盖-玉米秸秆移除,WS-MR;小麦收获后秸秆立茬覆盖-玉米收获后秸秆机械打碎还田,WS-MC)的SOC和SIC在0~40 cm土层分布特征及其之间相互关系。结果表明,与WR-MR相比,WS-MC和WC-MC的SOC储量分别增加28.1%和22.2%,SIC储量分别增加20.4%和17.3%;与试验开始前土壤碳储量相比,5种还田模式的SOC固持量为-0.84~6.55 Mg·hm-2,SIC固持量为-0.26~8.61 Mg·hm-2;土壤总固碳效率为7.5%,可维持初始土壤碳储量的最小有机碳投入量为4.06 Mg·hm-2·a-1;与WR-MR相比,WS-MC和WC-MC可大幅度提升0~20 cm土壤中活性C组分的含量。主成分分析发现,不同秸秆还田模式下土壤碳库变化主要受到有机物料投入的影响。来源于灌溉水及植物残体的Ca2+、Mg2+与SOC矿化产生的CO2可共沉淀形成Ca CO3,这可能是无大量外源Ca投入的农田SIC增加的主要机制。从提高土壤碳固持角度来看,小麦立茬覆盖-玉米机械打碎还田模式为最佳还田模式。2.为揭示不同秸秆还田量对土壤有机碳库、碳库管理指数、土壤酶活性及小麦和玉米产量的影响,比较了4种不同还田量秸秆还田模式SOC含量、固持量、碳库管理指数及土壤酶活性之间的差异,即秸秆均移除作为空白对照(WR-MR,CK),其余3个处理为小麦移除-玉米收获后秸秆机械打碎后还田(WR-MC)、小麦收获秸秆立茬覆盖-玉米秸秆移除(WS-MR)和小麦收获秸秆立茬覆盖-玉米收获后秸秆机械粉碎还田(WS-MC)。结果表明,相比于WR-MR,WS-MC模式SOC及SCS分别显着提升34.54%和40.90%;WS-MR和WR-MC模式SOC分别显着提升17.70%和20.37%,SCS分别显着提升15.85%和19.34%;相比于试验前初始土壤碳储量,四种秸秆还田模式SOC固持量变化为-0.70(WR-MR)~10.15(WS-MC)Mg·hm-2;SOC固存量与外源碳投入量呈显着正相关,表明了高量秸秆还田对土壤碳固持的提升效果更好;每年最少需投入秸秆碳2.91 Mg·hm-2以维持初始土壤SOC水平。相比于秸秆不还田模式,各处理各碳库指数均有不同程度的增加,且均以WS-MC模式最高。此外,相关分析表明,作物产量与C投入、土壤碳组分、碳库管理指数及酶活性均呈显着正相关。可见,秸秆还田可提升土壤有机碳数量和质量,特别是高量秸秆还田模式。3.为揭示秸秆还田对土壤肥力和作物产量的影响,以秸秆均不还田作为空白对照(WR-MR,CK),其余5个处理为小麦玉米收获后秸秆机械打碎还田(WC-MC)、小麦秸秆机械打碎还田-玉米秸秆机械打碎后深松40 cm还田(WC-MD)、小麦秸秆移除-玉米成熟秸秆机械打碎还田(WR-MC)、小麦移除-玉米秸秆机械打碎深松40 cm还田(WN-MD)和小麦秸秆机械打碎还田-玉米秸秆全部移除(WC-MR),比较其SOC、土壤全氮(TN)、速效养分及酶活性的变化。结果表明,秸秆还田12年后,不同秸秆还田模式对土壤肥力指标的影响不同,其中双季秸秆还田处理的影响最大。与WR-MR模式相比,双季秸秆还田模式能显着提高SOC、LOC、TN、速效氮、速效磷、速效钾、微生物量含量和养分循环相关酶活性以及作物产量。主成分分析表明,各秸秆还田模式的秸秆投入量是决定各模式下土壤养分和酶活性的主要因素。WC-MC和WC-MD模式,在对土壤肥力和作物产量提升效果相差不大的情况下,WC-MD模式由于其可打破土壤犁底层,促进土壤环境的改变,有助于产量的提升。因此,WC-MD模式更适合于该地区农业发展。综上所述,本研究中在仅小麦或玉米秸秆还田模式下即可维持土壤碳储量,同时也可一定程度提升土壤肥力和微生物特性,而高量秸秆还田最有利于农田土壤碳固持、维持土壤肥力和作物产量的提高。因此,关中平原麦玉轮作区每年至少应有一季作物秸秆还田,剩余秸秆移出可做他用。土壤碳平衡点和秸秆碳矿化与投入量显着相关,增加秸秆的投入,会提高平衡点和秸秆碳的矿化,继续提高土壤固碳潜力,但目前达到碳平衡点为时尚早。相比于WC-MC模式,WS-MC和WC-MD模式更适合于农业可持续发展。其中,小麦秸秆立茬覆盖-玉米秸秆机械打碎还田管理模式在北方麦玉轮作区较易推广应用,可以提高土壤碳固存、不稳定有机碳组分含量、碳库管理指数、改善土壤质量,降低环境污染,并降低农业机械的运营成本,对于促进北方旱地农业可持续发展具有重要意义。

汤宏,曾掌权,沈健林,刘锋,刘杰云,王聪[7](2021)在《秸秆与水分管理稻田的温室气体排放和碳固定》文中研究指明文章采用田间小区试验,研究了不同秸秆(稻草)还田量和不同水分管理方式对稻田温室气体排放及土壤有机碳固定的影响。结果表明:无秸秆还田时,长期淹水增加温室效应的抵消作用大于间歇灌溉温室效应的抵消作用;高量秸秆还田时,长期淹水增加温室效应的抵消作用显着大于间歇灌溉温室效应的抵消作用;秸秆还田显着提高了甲烷(CH4)排放,减少了氧化亚氮(N2O)排放,显着提高了土壤有机碳含量,有效提高了土壤固碳量,但温室气体增排的效应非常明显。高量秸秆还田时增加温室效应的抵消作用大于低量秸秆还田,其温室气体净排放更高。该研究中以间歇灌溉且低量秸秆还田处理为最佳处理,3.0 t/hm2低量秸秆还田量和间歇灌溉可有效发挥稻田秸秆还田的环境效益。

陈春兰,陈安磊,魏文学,张文钊,傅心赣,周华军,秦红灵[8](2021)在《长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响》文中指出为了研究长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响,基于中国生态系统研究网络(CERN)桃源农业生态试验站网络监测数据,分析了不施肥(CK)、高量氮磷钾肥(NPK)、减量化肥加秸秆还田优化施肥(OF)对红壤水稻土剖面有机碳、全氮含量及其储量的影响。结果表明:(1) OF处理土壤碳氮含量及其储量随着土层深度的增加呈显着下降趋势(p<0.05)。(2) 11 a施肥后,各处理表层(0—20 cm)土壤有机碳含量及碳储量差异显着,且OF>NPK>CK;表层全氮含量及氮储量在NPK与OF处理中无显着差异;40—80 cm土壤氮储量NPK处理显着大于OF处理。(3)各处理0—80 cm土体总有机碳储量差异不显着,NPK处理全氮储量显着大于OF处理。(4)与试验初期相比,各处理在20—40 cm土层,各指标含量增加幅度最大。(5) 0—80 cm土体中,有机碳和全氮储量存在极显着正相关关系(y=11.644x-0.8737,R2=0.9759)。综上所述,红壤稻田土壤有机碳、全氮及碳氮储量对长期不同施肥措施的响应在表层更灵敏;在20—40 cm土层碳氮累积速率最大,并有向深层累积的趋势;OF处理更显着增加表层土壤有机碳氮储量,而NPK处理对深层土壤碳氮储量增加较多。因此,长期高量化肥使用增加了氮素向土壤深处迁移的风险,减量施肥配以秸秆还田措施对保持红壤水稻土碳氮可持续变化更有利。

姜维军,颜廷武,张俊飚[9](2020)在《不同偏好农户秸秆处置决策选择及政策启示——基于演化博弈的视角》文中提出[目的]秸秆有效处置需要政府和农户相互协作。文章研究不同行为主体秸秆处置行为的动态演化过程,并进一步解析不同偏好类型农户秸秆还田决策的约束条件。[方法]基于适度社会化个体偏好理论,通过分析政府和农户不同决策策略下的支付函数,采用演化博弈方法构建了农户和政府之间的动态演化模型,分析双方演化稳定状态的不同参数要求。[结果](1)秸秆处置选择上,相对焚烧意愿强的自利型偏好农户,社会型偏好农户的还田意愿更强;(2)不同偏好类型的农户在约束条件发生变化时,其偏好会发生挤入或挤出效应,即由自利型偏好转为社会型偏好或者相反。[结论]解决秸秆焚烧等现象的有效措施是促使农户偏好结构的转变,增加挤入效应,减少挤出效应。由此获得的政策启示是,加强政府政策宣传、技术推广和法律法规的制定执行以及农村非正式组织的培育,促使自利型偏好农户向社会型偏好农户的转变,对提高农户秸秆还田等农村环境治理的参与度和满意度意义重大。

盛明,龙静泓,雷琬莹,郝翔翔,李娜,韩晓增,李禄军[10](2020)在《秸秆还田对黑土团聚体内有机碳红外光谱特征的影响》文中进行了进一步梳理研究短期不同秸秆还田方式对农田黑土不同粒径团聚体内有机碳含量和红外光谱特征的影响,为优化秸秆还田方式和提高农田生态系统土壤固碳潜力提供理论依据。基于建立在海伦站内的不同秸秆还田方式田间定位试验,试验共6种处理:(1) S0,翻耕20 cm,秸秆不还田;(2) S1,翻耕20 cm,半量秸秆(5 t·hm-2)还田;(3) S2,翻耕20 cm,全量秸秆(10 t·hm-2)还田;(4) S3,深翻35 cm,全量秸秆(10 t·hm-2)深混还田;(5) S4,免耕,全量秸秆(10 t·hm-2)覆盖还田;(6) S5,翻耕20 cm,全量秸秆(10 t·hm-2)燃烧后产物还田。利用水稳性团聚体分级和傅里叶红外光谱技术(FTIR)研究了不同秸秆还田方式下全土及各粒级团聚体内有机碳的含量和红外光谱特征。研究发现,与S0处理相比,不同秸秆还田方式不同程度的提升了黑土表层总有机碳含量,表现为S2> S1> S4> S5> S3> S0,各处理土壤中> 2 mm和2~0.25 mm粒级团聚体所占比例分别提升了16.4%~112.9%和19.0%~29.4%,其内部的有机碳含量分别提高了14.4%~55.5%和32.7%~54.7%。与S0处理相比,不同的秸秆还田方式使土壤有机碳的脂肪族-CH红外吸收峰相对面积增加,芳香族C=C红外吸收峰相对面积减少。相关分析和主成分分析表明,全土、> 2 mm和2~0.25 mm的团聚体中有机碳含量与脂肪族相对峰面积呈极显着正相关关系,与芳香族相对峰面积呈显着负相关关系(P <0.05);而<0.053 mm团聚体内的有机碳含量与脂肪族相对峰面积呈显着负相关关系,与芳香族相对峰面积呈显着正相关关系(P <0.05),说明土壤大团聚体中主要是结构简单、易分解组分的碳,而小粒径的微团聚体中以稳定性较强的芳香族碳为主,短期秸秆还田能促进大团聚体形成,提高土壤有机碳中脂肪族碳的含量及团聚体对碳的保护能力,更利于碳的固存。秸秆还田措施中采用20 cm翻耕秸秆全量还田对于提高表层黑土有机碳含量和稳定性具有较好的效果。

二、秸秆还田是建立良好农业生态系统重要措施(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、秸秆还田是建立良好农业生态系统重要措施(论文提纲范文)

(1)秸秆和养分综合管理下黑土的固碳效应及机制(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
    1.2 黑土有机碳的演变特征
        1.2.1 黑土有机碳演变的时间特征
        1.2.2 黑土有机碳演变的空间特征
    1.3 秸秆还田的周转特征
        1.3.1 秸秆资源及其化学组成
        1.3.2 秸秆腐解过程
        1.3.3 秸秆转化效率
    1.4 秸秆腐解的驱动因素
        1.4.1 秸秆属性
        1.4.2 土壤属性
        1.4.3 养分调控
    1.5 科学问题
第二章 研究内容与研究方法
    2.1 研究内容与方法
        2.1.1 典型黑土CNPS元素化学计量学特征
        2.1.2 计量添加NPS养分下土壤总固碳效应和微生物代谢的动态特征
        2.1.3 计量添加NPS养分下土壤新碳生成及其微生物机制
    2.2 技术路线
    2.3 研究目标
第三章 典型黑土CNPS元素计量比特征
    3.1 材料与方法
        3.1.1 样品采集
        3.1.2 土样分组
        3.1.3 元素组成
        3.1.4 数据分析
    3.2 结果
        3.2.1 黑土不同有机组分元素组成特征
        3.2.2 黑土稳定有机组分CNPS计量比
        3.2.3 黑土稳定有机组分(酸洗)CNPS含量变化
        3.2.4 黑土稳定有机组分元素精准计量比
    3.3 讨论
        3.3.1 土壤C:N、C:P和 C:S比例
        3.3.2 土壤C:N、C:P和 C:S精准比例
    3.4 小结
第四章 计量添加NPS养分下土壤总固碳效应和微生物代谢动态特征
    4.1 材料与方法
        4.1.1 土样准备
        4.1.2 养分和秸秆处理
        4.1.3 培养条件
        4.1.4 样品分析
        4.1.5 土壤胞外酶活性
        4.1.6 微生物代谢效率
        4.1.7 统计分析
    4.2 结果
        4.2.1 土壤总固碳效应
        4.2.2 土壤胞外酶活性
        4.2.3 土壤胞外酶活性计量比
        4.2.4 微生物潜在养分限制
        4.2.5 微生物呼吸熵(qCO_2)
        4.2.6 微生物碳源利用率(CUE)
    4.3 讨论
        4.3.1 微生物同化秸秆碳的酶计量和养分限制
        4.3.2 微生物代谢效率
        4.3.3 酶计量和微生物代谢对土壤状况的响应
    4.4 小结
第五章 计量添加NPS养分下土壤新碳生成及其微生物机制
    5.1 材料与方法
        5.1.1 土样收集和制备
        5.1.2 秸秆和养分处理
        5.1.3 培养设置
        5.1.4 土样分析和土壤新碳计算
        5.1.5 胞外酶活性
        5.1.6 微生物基因丰度
        5.1.7 统计分析
    5.2 结果
        5.2.1 土壤呼吸
        5.2.2 土壤新碳变化
        5.2.3 MBC、胞外酶和基因丰度演变
        5.2.4 新碳生成的驱动因子和作用路径
    5.3 讨论
        5.3.1 添加秸秆对土壤新碳生成的影响
        5.3.2 秸秆和养分综合管理对土壤新碳生成的影响
        5.3.3 不同点位土壤新碳生成的区别
    5.4 小结
第六章 全文结论
    6.1 主要结果和结论
    6.2 全文结论
    6.3 创新点
    6.4 研究展望
参考文献
附录 A
致谢
作者简历

(2)不同施肥措施下陇中黄土高原旱作玉米农田生态系统碳平衡及其土壤碳库稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
SUMMARY
缩略词表ABBREVIATION
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 文献综述
        1.2.1 农田生态系统碳排放的研究进展
        1.2.2 农田生态系统碳平衡的研究进展
        1.2.3 农田生态系统有机碳组分及其碳库稳定性研究进展
        1.2.4 农田生态系统产量稳定性和生态服务功能研究进展
        1.2.5 研究评述
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 试验设计与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 试验设计
    2.3 田间管理
    2.4 测定项目与方法
        2.4.1 土壤样品
        2.4.2 土壤CO_2排放测定
        2.4.3 产量和生物量测定
    2.5 指标计算和统计分析
        2.5.1 区域尺度农田土壤CO_2排放
        2.5.2 土壤CO_2-C排放量
        2.5.3 碳排放效率
        2.5.4 农田生态系统碳平衡
        2.5.5 土壤碳库稳定性指数
        2.5.6 土壤碳库管理指数
        2.5.7 产量稳定性指数和可持续性指数
        2.5.8 水分利用效率
        2.5.9 生态服务功能
    2.6 统计分析
第三章 有机肥施用对中国北方农田土壤CO_2排放的META分析
    3.1 施用有机肥对农田土壤CO_2排放量的总体影响
    3.2 有机肥施用下农田土壤CO_2排放量影响因素分析
        3.2.1 影响因素的重要性分析
        3.2.2 不同培肥措施对农田土壤CO_2排放量的影响
        3.2.3 不同土壤类型下施用有机肥对农田土壤CO_2排放量的影响
        3.2.4 不同气候条件对土壤CO_2排放量的影响
    3.3 小结
第四章 不同施肥措施对土壤CO_2排放的影响
    4.1 不同施肥措施对土壤CO_2排放变化特征的影响
        4.1.1 有机无机肥配施对土壤CO_2排放的影响
        4.1.2 无机氮肥单施对土壤CO_2排放的影响
    4.2 小结
第五章 不同施肥措施对农田生态系统碳平衡的影响
    5.1 不同施肥措施对农田投入碳释放量的影响
        5.1.1 有机无机肥配施对旱作农田投入碳释放量的影响
        5.1.2 无机氮肥单施对旱作农田投入碳释放量的影响
    5.2 不同施肥措施对旱作农田碳平衡的影响
        5.2.1 有机无机肥配施对旱作农田碳平衡的影响
        5.2.2 无机氮肥单施对旱作农田碳平衡
    5.3 小结
第六章 不同施肥措施对土壤碳库稳定性和碳库管理指数的影响
    6.1 不同施肥措施对土壤有机碳及组分的影响
        6.1.1 有机无机肥配施对土壤有机碳及其组分的影响
        6.1.2 无机氮肥单施对土壤有机碳及其组分的影响
    6.2 不同施肥措施对土壤碳库稳定性的影响
        6.2.1 有机无机配施对土壤碳库稳定性的影响
        6.2.2 无机氮肥单施对土壤碳库稳定性的影响
    6.3 不同施肥措施对土壤碳库管理指数的影响
        6.3.1 有机无机培施对土壤的碳库管理指数的影响
        6.3.2 无机氮肥单施对土壤的碳库管理指数的影响
    6.4 小结
第七章 不同施肥措施对土壤CO_2排放及土壤碳库稳定性的影响机制
    7.1 不同施肥措施对土壤生物学性状的影响
        7.1.1 不同施肥措施对土壤微生物量氮的影响
        7.1.2 不同施肥措施对土壤酶活性的影响
    7.2 不同施肥措施对土壤理化性质的影响
        7.2.1 有机无机配施对土壤理化性质的影响
        7.2.2 无机氮肥单施对土壤理化性质的影响
    7.3 不同施肥措施下土壤CO_2排放、土壤碳库稳定性影响机制
        7.3.1 环境因子共线性诊断
        7.3.2 不同施肥措施下土壤CO_2排放影响机制
        7.3.3 不同施肥措施下土壤碳库稳定性影响机制
    7.4 小结
第八章 不同施肥措施对产量稳定性及生态服务价值的影响
    8.1 不同施肥措施对作物产量、水分利用效率及产量稳定性的影响
        8.1.1 有机无机肥配施对作物产量、水分利用效率及产量稳定性的影响
        8.1.2 无机氮肥单施对作物产量、水分利用效率及产量稳定性的影响
    8.2 不同施肥措施对生态服务价值的影响
        8.2.1 有机无机肥配施对生态服务价值的影响
        8.2.2 无机氮肥单施对生态服务价值的影响
    8.3 小结
第九章 讨论与结论
    9.1 讨论
        9.1.1 有机肥措施对农田土壤CO_2排放的META分析
        9.1.2 不同施肥措施对土壤CO_2排放的影响
        9.1.3 不同施肥措施对农田生态系统碳平衡的影响
        9.1.4 不同施肥措施对土壤有机碳组分及其碳库稳定性的影响
        9.1.5 不同施肥措施对土壤碳库稳定性和CO_2排放的影响机制
        9.1.6 不同施肥措施对玉米产量稳定性和农田生态服务价值的影响
    9.2 主要结论
    9.3 特色与创新
    9.4 展望
参考文献
致谢
作者简介
在读期间发表论文和研究成果
导师简介

(3)化肥减量配施有机肥和秸秆对小麦-玉米田土壤微生物和线虫群落的影响(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究进展
        1.2.1 土壤微生物对化肥-有机肥-秸秆的响应
        1.2.2 土壤线虫对化肥-有机肥-秸秆的响应
    1.3 研究目的与意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
第二章 试验地概况与研究内容
    2.1 试验地概况
    2.2 试验小区设置
    2.3 土壤样品采集
    2.4 研究内容
    2.5 技术路线
第三章 化肥减量配施有机肥和秸秆对土壤理化性质的影响
    3.1 土壤样品的测定与处理
        3.1.1 土壤理化性质测定方法
        3.1.2 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 土壤理化性质的变化
        3.2.2 施肥措施和作物季节对土壤理化性质的影响
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 土壤细菌对化肥减量配施有机肥和秸秆的响应
    4.1 土壤样品的测定与处理
        4.1.1 土壤DNA提取和PCR扩增
        4.1.2 Illumina高通量测序
        4.1.3 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 土壤细菌丰度的变化
        4.2.2 土壤细菌群落组成的变化
        4.2.3 土壤细菌群落多样性的变化
        4.2.4 土壤细菌群落结构与土壤理化性质的相关关系
        4.2.5 有机物料添加对土壤细菌群落的影响
        4.2.6 作物季节对土壤细菌群落的影响
        4.2.7 土壤细菌群落功能预测分析
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 土壤真菌对化肥减量配施有机肥和秸秆的响应
    5.1 土壤样品的测定与处理
        5.1.1 土壤DNA提取和PCR扩增
        5.1.2 Illumina高通量测序
        5.1.3 数据分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 土壤真菌丰度的变化
        5.2.2 土壤真菌群落组成的变化
        5.2.3 土壤真菌群落多样性的变化
        5.2.4 土壤真菌群落结构与土壤理化性质的相关关系
        5.2.5 有机物料添加对土壤真菌群落的影响
        5.2.6 作物季节对土壤真菌群落的影响
        5.2.7 真菌群落功能预测分析
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 土壤线虫对化肥减量配施有机肥和秸秆的响应
    6.1 土壤线虫的分离与鉴定
        6.1.1 形态学鉴定方法
        6.1.2 土壤DNA提取和PCR扩增
        6.1.3 Illumina高通量测序
        6.1.4 数据分析
    6.2 结果与分析
        6.2.1 土壤线虫总体数量的变化
        6.2.2 土壤线虫群落组成的变化
        6.2.3 土壤线虫群落多样性的变化
        6.2.4 土壤线虫群落结构与土壤理化性质的相关关系
    6.3 讨论
    6.4 小结
第七章 土壤细菌-真菌-线虫群落生态学网络分析
    7.1 数据分析
    7.2 结果与分析
        7.2.1 土壤细菌群落生态学网络分析
        7.2.2 土壤真菌群落生态学网络分析
        7.2.3 土壤线虫群落生态学网络分析
        7.2.4 细菌-真菌-线虫综合分析
        7.2.5 土壤微生物核心类群与潜在功能相关性分析
    7.3 讨论
    7.4 小结
第八章 结论
参考文献
致谢
作者简历

(4)产业组织模式视角下稻农绿色生产行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 农业绿色发展是适应生产端和消费端变化的客观要求
        1.1.2 农业绿色发展是实现节本增效和农民增收的持久动力
        1.1.3 国家有关部门高度重视农业绿色发展
        1.1.4 合理的产业组织模式是推进农业绿色发展的重要手段
    1.2 研究目的和意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外相关研究综述
        1.3.1 绿色生产行为研究
        1.3.2 产业组织模式与绿色生产行为
        1.3.3 绿色生产行为、产业组织模式与收入
        1.3.4 文献述评
    1.4 研究思路、内容与研究方法
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究方法
    1.5 数据来源与样本情况
        1.5.1 数据来源
        1.5.2 样本情况
    1.6 创新之处
第二章 相关概念、理论基础与分析框架
    2.1 概念界定
        2.1.1 稻农
        2.1.2 产业组织模式
        2.1.3 绿色生产技术
        2.1.4 绿色生产行为
    2.2 理论基础
        2.2.1 农户行为理论
        2.2.2 产业组织理论
        2.2.3 农业技术扩散理论
        2.2.4 农业绿色发展理论
    2.3 分析框架
        2.3.1 产业组织视角下稻农绿色生产行为解构的总体逻辑
        2.3.2 产业组织视角下稻农绿色生产行为的解构过程
        2.3.3 产业组织视角下稻农绿色生产行为研究框架的建构
    2.4 本章小结
第三章 水稻产业发展现状、面临的挑战及新趋势
    3.1 水稻产业发展现状
        3.1.1 种植情况
        3.1.2 化肥农药投入情况
        3.1.3 成本收益情况
        3.1.4 产业组织发展情况
    3.2 水稻产业发展面临的主要挑战
        3.2.1 水稻生产的资源与环境约束日益凸显
        3.2.2 新型技术推广服务能力有限,绿色生产技术采纳率较低
        3.2.3 产业组织发展良莠不齐,农户组织化参与度较低
        3.2.4 受粮价“天花板”和成本“地板”双重挤压,农户增收乏力
    3.3 水稻产业发展的新趋势
        3.3.1 绿色化
        3.3.2 精准化
        3.3.3 组织化
    3.4 本章小结
第四章 稻农产业组织模式选择及其制度安排
    4.1 稻农产业组织模式选择行为的影响因素
        4.1.1 理论分析框架与研究假设
        4.1.2 变量选择及描述性统计
        4.1.3 研究方法
        4.1.4 实证结果与分析
        4.1.5 稳健性检验
        4.1.6 结论与启示
    4.2 紧密型产业组织模式的制度安排分析
        4.2.1 事前控制
        4.2.2 过程控制
        4.2.3 结果控制
    4.3 本章小结
第五章 产业组织模式对稻农绿色生产行为的作用机制
    5.1 产业组织模式对不同绿色生产技术采纳的影响
        5.1.1 理论分析框架
        5.1.2 研究假设的提出
        5.1.3 变量定义及描述性统计
        5.1.4 模型构建
        5.1.5 实证分析
    5.2 产业组织模式对稻农绿色生产行为的影响
        5.2.1 理论分析框架
        5.2.2 研究假设的提出
        5.2.3 变量定义及描述性统计
        5.2.4 研究方法
        5.2.5 实证分析
    5.3 本章小结
第六章 绿色生产行为的收入效应分析
    6.1 理论分析框架与研究假设的提出
    6.2 变量定义及描述性统计
    6.3 研究方法
        6.3.1 内生转换回归模型
        6.3.2 OLS回归模型
        6.3.3 无条件分位数回归
    6.4 结果及分析
        6.4.1 稻农绿色生产行为的收入效应
        6.4.2 绿色生产对稻农收入影响的异质性分析
        6.4.3 稳健性检验
    6.5 本章小结
第七章 产业组织模式对绿色生产的驱动机制:基于案例分析
    7.1 探讨的关键问题
    7.2 研究方法与案例选择
        7.2.1 研究方法与资料收集
        7.2.2 案例选择的依据
    7.3 案例概况与分析
        7.3.1 案例概况
        7.3.2 案例分析:紧密型产业组织模式驱动成效
    7.4 紧密型产业组织模式驱动成效的保障
        7.4.1 注重与稻农的利益联结
        7.4.2 注重对稻农生产过程的控制
        7.4.3 注重整合外部资源强化产业组织模式稳定性
    7.5 基于多案例分析的实证研究结果再检视
    7.6 本章小结
第八章 研究结论与政策启示
    8.1 主要研究结论
    8.2 政策启示
        8.2.1 优化产业发展环境,引导稻农参与紧密型产业组织模式
        8.2.2 创新产业组织模式,促进稻农实施绿色生产
        8.2.3 多角度提升稻农绿色生产采纳度,全方位助推水稻收入稳步增长
        8.2.4 破除产业组织与稻农的联结障碍,强化双方合作基础与制度保障
    8.3 研究展望
参考文献
附录A 水稻种植户绿色生产与产业组织调查问卷
致谢
作者简历

(5)旱作覆膜春玉米农田温室气体排放对氮肥管理的响应及硝化抑制剂减排机制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 氮肥优化管理研究进展
        1.2.1 农业中控释肥的应用
        1.2.2 农业中秸秆还田的应用
    1.3 农田温室气体排放研究进展
        1.3.1 旱作农田温室气体排放机制进展
        1.3.2 旱作农田温室气体排放影响因素研究
        1.3.3 农田氮素优化管理对温室气体排放的影响
        1.3.4 农田温室效应评价
    1.4 硝化抑制剂研究进展
        1.4.1 硝化抑制剂的研究现状
        1.4.2 DMPP对温室气体排放的影响
    1.5 科学问题
    1.6 研究思路与研究内容
    1.7 技术路线
第二章 优化氮肥管理对覆膜春玉米光合利用率及产量的影响
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验区概况
        2.2.2 试验设计与田间管理
        2.2.3 样品采集与分析
        2.2.4 统计分析
    2.3 结果分析
        2.3.1 优化氮肥管理下的产量及产量构成
        2.3.2 优化氮肥管理下的干物质累积与养分吸收规律
        2.3.3 优化氮肥管理下花前花后干物质与氮素累积
        2.3.4 优化氮肥管理下叶面积指数与光能截获
        2.3.5 优化氮肥管理下的氮平衡计算
    2.4 讨论
        2.4.1 优化氮肥管理对产量及产量构成的影响
        2.4.2 优化氮肥管理对春玉米氮素吸收规律的影响
        2.4.3 优化氮肥管理对叶面积指数与光能截获的影响
        2.4.4 优化氮肥管理对农田土壤氮平衡的影响
    2.5 小结
第三章 优化氮肥管理对覆膜春玉米温室气体排放的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验区概况
        3.2.2 试验设计与田间管理
        3.2.3 样品采集与分析
        3.2.4 统计分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 优化氮肥管理下的农田CO_2排放
        3.3.2 优化氮肥管理下的农田CH_4排放
        3.3.3 优化氮肥管理下的农田N_2O排放
    3.4 讨论
        3.4.1 优化氮肥管理对农田CO_2排放影响
        3.4.2 优化氮肥管理对农田CH_4排放影响
        3.4.3 优化氮肥管理对农田N_2O排放影响
    3.5 小结
第四章 覆膜春玉米优化氮肥管理的经济和环境效益分析
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验区概况
        4.2.2 试验设计与田间管理
        4.2.3 样品采集与分析
        4.2.4 其他参数及相关计算
        4.2.5 统计分析
    4.3 结果分析
        4.3.1 优化氮肥管理下土壤有机碳变化情况
        4.3.2 优化氮肥管理下的净全球增温潜势(NGWP)和碳足迹(CF)
        4.3.3 优化氮肥管理下的经济效益
    4.4 讨论
        4.4.1 优化氮肥管理对土壤有机碳的影响
        4.4.2 优化氮肥管理对净全球增温潜势(NGWP)和碳足迹(CF)的影响
        4.4.3 优化氮肥管理下的经济评价
    4.5 小结
第五章 硝化抑制剂(DMPP)对旱作覆膜春玉米N_2O排放的影响
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 试验区概况
        5.2.2 试验设计与田间管理
        5.2.3 样品采集与分析
        5.2.4 土壤净硝化速率的相关计算
        5.2.5 统计分析
    5.3 结果分析
        5.3.1 产量和氮素吸收
        5.3.2 土壤矿质氮动态变化
        5.3.3 土壤净硝化速率动态变化
        5.3.4 土壤N_2O排放
    5.4 讨论
        5.4.1 DMPP的添加对产量和氮素吸收的影响
        5.4.2 DMPP的添加对土壤矿质氮和N_2O排放的影响
    5.5 小结
第六章 DMPP对旱作农田土壤N_2O减排的微生物机制研究
    6.1 前言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 试验区概况
        6.2.2 试验设计与田间管理
        6.2.3 样品采集与分析
        6.2.4 土壤DNA提取及实时定量PCR(q PCR)分析
        6.2.5 高通量测序和生物信息学分析
        6.2.6 统计分析
    6.3 结果分析
        6.3.1 各处理间氨氧化细菌(AOB)与古菌(AOA)的丰度情况
        6.3.2 各处理间土壤化学性质之间的差异
        6.3.3 各处理间氨氧化细菌(AOB)的群落结构差异
        6.3.4 土壤N_2O排放对不同环境因素和生物因素的响应
    6.4 讨论
        6.4.1 不同耕作措施及DMPP对土壤性质的影响
        6.4.2 不同耕作措施及DMPP对氨氧化微生物丰度和群落的影响
        6.4.3 不同环境因素和生物因素对土壤N_2O排放的影响
    6.5 小结
第七章 主要研究结论及展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究的特色和创新
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
附件:西北农林科技大学博士学术学位论文评阅书(3 份)

(6)不同秸秆还田模式对小麦-玉米轮作体系土壤碳固持及作物生长的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 农田土壤有机碳固持及其影响因素
        1.2.2 秸秆还田对土壤有机碳固持的影响
        1.2.3 农田土壤无机碳固持及其影响因素
        1.2.4 秸秆还田和化肥配施对土壤养分和作物产量的影响
        1.2.5 秸秆还田对土壤微生物特性及酶活性的影响
    1.3 本研究切入点
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 关中平原麦玉轮作体系作物秸秆不同还田模式下土壤有机碳及无机碳库变化特征
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验区概况
        2.2.2 试验设计
        2.2.3 样品采集与分析
        2.2.4 作物生物量采集和碳、钙和镁投入数量的估算
        2.2.5 计算方法
        2.2.6 数据处理
    2.3 结果与分析
        2.3.1 不同秸秆还田模式对SOC和 SIC含量及储量的影响
        2.3.2 不同秸秆还田模式对土壤碳固持量及固碳效率的影响
        2.3.3 土壤活性碳组分在不同还田模式下的变化
        2.3.4 土壤C、Ca、Mg投入与碳指标间相关性
        2.3.5 不同秸秆还田模式对作物产量和产量可持续性的影响
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
第三章 不同秸秆还田量对土壤活性碳、土壤碳库管理指数及酶活性的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验区概况
        3.2.2 试验设计
        3.2.3 样品采集与分析
        3.2.4 作物生物量采集和碳投入数量的估算
        3.2.5 计算方法
        3.2.6 数据处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 秸秆还田量不同对SOC含量及储量的影响
        3.3.2 土壤活性碳库和非活性碳库组分对秸秆还田量的响应
        3.3.3 秸秆还田量的不同对土壤碳库管理指数的影响
        3.3.4 秸秆还田量的不同对土壤酶活性的影响
        3.3.5 秸秆还田量的不同对作物产量的影响
        3.3.6 作物产量、土壤有机碳与各活性有机碳库及土壤酶活性的相关性分析
    3.4 讨论
        3.4.1 土壤有机碳固持对还田量不同的响应
        3.4.2 土壤活性有机碳和碳库管理指数对不同秸秆还田模式的响应
        3.4.3 土壤酶活性对不同秸秆还田模式的响应
        3.4.4 产量对不同秸秆还田量的响应
    3.5 本章小结
第四章 不同秸秆还田模式对冬小麦/夏玉米体系土壤肥力及酶活性的影响研究
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验区概况
        4.2.2 试验设计
        4.2.3 样品采集与分析
        4.2.4 数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 不同秸秆还田模式对作物产量的影响
        4.3.2 不同秸秆还田模式对土壤有机碳和全氮的影响
        4.3.3 不同秸秆还田模式对土壤速效养分的影响
        4.3.4 不同秸秆还田模式对土壤微生物量碳/氮的影响
        4.3.5 不同秸秆还田模式对土壤酶活性的影响
        4.3.6 各指标间的相关性
    4.4 讨论
        4.4.1 土壤化学性质对长期不同秸秆还田模式的响应
        4.4.2 土壤生物化学特性对长期不同秸秆还田模式的响应
        4.4.3 作物产量对不同秸秆还田模式的响应
    4.5 本章小结
第五章 综合讨论、结论、创新点及研究展望
    5.1 综合讨论
        5.1.1 不同秸秆还田模式对土壤碳库的影响
        5.1.2 不同秸秆还田模式对土壤养分及相关酶活性的影响
        5.1.3 不同秸秆还田模式对作物产量的影响
    5.2 主要结论
    5.3 创新点
    5.4 需要进一步解决的问题
参考文献
致谢
作者简介

(7)秸秆与水分管理稻田的温室气体排放和碳固定(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 试验区概况
    1.2 试验设计与管理
    1.3 气体和土壤样品的采集与分析方法
        1.3.1 气体样品
        1.3.2 土壤样品
    1.4 数据处理与统计分析
2 结果与分析
    2.1 各处理CH4排放通量的变化与累积排放量
    2.2 各处理中N2O排放通量的变化和累积排放量
    2.3 各处理土壤有机碳含量和土壤固碳量
    2.4 各处理的净温室效应
3 讨论
    3.1 温室气体排放通量的变化
    3.2 秸秆还田和水分管理对温室气体排放的影响
    3.3 秸秆还田和水分管理对稻田土壤碳固定的影响及土壤固碳结果不确定性分析
    3.4 秸秆还田和水分管理对温室气体净排放的影响
4 结论

(8)长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 试验设计
    1.2 试验方法
    1.3 数据分析
2 结果与分析
    2.1 不同施肥处理土壤有机碳及全氮含量变化
    2.2 不同施肥处理土壤有机碳储量变化
    2.3 不同施肥处理土壤全氮储量变化
    2.4 不同施肥处理0-80 cm土体碳氮总储量
    2.5 不同施肥处理水稻土有机碳储量和全氮储量关系
3 讨 论
4 结 论

(9)不同偏好农户秸秆处置决策选择及政策启示——基于演化博弈的视角(论文提纲范文)

0 引言
1 理论基础与基本假设
    1.1 农户偏好的微观结构
    1.2 博弈模型假设
2 演化博弈模型构建
    2.1 支付矩阵构建
    2.2 演化模型构建
        ①农户的行为分析。
        ②政府行为分析。
    2.3 演化稳定性分析
3 演化博弈结果讨论与数值仿真
    3.1 自利偏好型农户
    3.2 社会偏好型农户
4 结论与启示
    4.1 结论
    4.2 启示
        (1)加大秸秆资源化的宣传力度。
        (2)强化秸秆资源化技术研发与推广。
        (3)细化秸秆资源化的奖惩机制。
        (4)重视农村非正式组织的培育与发展。

(10)秸秆还田对黑土团聚体内有机碳红外光谱特征的影响(论文提纲范文)

0 引言
1 材料与方法
    1.1 试验设计
    1.2 土壤样品采集与前处理
    1.3 测定指标及方法
    1.4 数据统计分析
2 结果与分析
    2.1 不同秸秆还田方式对黑土有机碳含量的影响
    2.2 不同秸秆还田方式对黑土团聚体粒径分布影响
    2.3 不同秸秆还田方式对黑土团聚体有机碳含量的影响
    2.4 不同秸秆还田方式下的黑土有机碳官能团红外光谱特征
        2.4.1 黑土有机碳主要官能团的红外光谱谱带的划分。
        2.4.2 秸秆还田对土壤主要官能团相对吸收峰面积的影响。
        2.4.3 秸秆还田对团聚体内有机碳主要官能团相对吸收峰面积的影响。
    2.5 秸秆还田对土壤有机碳与红外光谱特征关系的影响
        2.5.1 土壤红外光谱特征与有机碳含量的相关分析。
        2.5.2 不同秸秆还田方式的土壤红外光谱主成分分析。
3 讨论
    3.1 短期秸秆还田对土壤总有机碳的影响
    3.2 短期秸秆还田对土壤有机碳的红外光谱特征的影响
    3.3 短期秸秆还田对土壤有机碳与红外光谱特征关系的影响
4 结论

四、秸秆还田是建立良好农业生态系统重要措施(论文参考文献)

  • [1]秸秆和养分综合管理下黑土的固碳效应及机制[D]. 武红亮. 中国农业科学院, 2021
  • [2]不同施肥措施下陇中黄土高原旱作玉米农田生态系统碳平衡及其土壤碳库稳定性研究[D]. 王晓娇. 甘肃农业大学, 2021(01)
  • [3]化肥减量配施有机肥和秸秆对小麦-玉米田土壤微生物和线虫群落的影响[D]. 吴宪. 中国农业科学院, 2021
  • [4]产业组织模式视角下稻农绿色生产行为研究[D]. 张康洁. 中国农业科学院, 2021(01)
  • [5]旱作覆膜春玉米农田温室气体排放对氮肥管理的响应及硝化抑制剂减排机制[D]. 白炬. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [6]不同秸秆还田模式对小麦-玉米轮作体系土壤碳固持及作物生长的影响[D]. 李雨诺. 西北农林科技大学, 2021
  • [7]秸秆与水分管理稻田的温室气体排放和碳固定[J]. 汤宏,曾掌权,沈健林,刘锋,刘杰云,王聪. 环境科学与技术, 2021(01)
  • [8]长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响[J]. 陈春兰,陈安磊,魏文学,张文钊,傅心赣,周华军,秦红灵. 水土保持研究, 2021(02)
  • [9]不同偏好农户秸秆处置决策选择及政策启示——基于演化博弈的视角[J]. 姜维军,颜廷武,张俊飚. 中国农业资源与区划, 2020(12)
  • [10]秸秆还田对黑土团聚体内有机碳红外光谱特征的影响[J]. 盛明,龙静泓,雷琬莹,郝翔翔,李娜,韩晓增,李禄军. 土壤与作物, 2020(04)

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秸秆还田是建立良好农业生态系统的重要举措
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