学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

不同稻蟹生产模式土壤有机碳特征及综合效益的研究

作　者: 安辉
导　师: 刘鸣达
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 农业环境与生态
关键词: 有机 常规 稻田养蟹 土壤有机碳 稻米品质 能流 物流 生命周期评价
分类号: S153.6
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 163次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


稻田养蟹是我国北方稻作区重要的生态农业模式，具有显著的生态、经济与社会效益。近些年，随着有机农业的发展，有机稻蟹生产模式悄然兴起。但有机稻蟹生产的诸多技术目前并不十分成熟。为此，结合北方地区稻作生产和发展有机稻蟹生产的实际，于2009和2010年通过田间定位试验与室内分析，系统地研究了有机稻蟹（M1～M4）（不施用化肥且养蟹，有机肥分别约为48000kg·hm-2、42000kg·hm-2、36000kg·hm-2、30000kg·hm-2）、常规稻蟹（MNP）与单作水稻（CK）生产方式对稻田土壤有机碳特征、水稻产量及稻米品质的影响；比较了不同模式能流、物流与价值流的差异；同时应用生命周期评价方法对有机稻蟹M1、常规稻蟹MNP和单作水稻CK三种水稻生产方式进行了生命周期环境影响评价，以期为该地区选择适宜的稻作生产模式、土壤培肥制度以及加强农业环境管理提供理论参考。主要结论如下：1.有机稻蟹模式可显著改善土壤有机无机复合状况和腐殖质结合形态。与试前相比，2009年和2010年不同有机稻蟹模式可显著增加土壤有机碳、重组有机碳含量和原土复合量，降低原土复合度，提高追加复合量和追加复合度；同时也使土壤松结态、稳结态和紧结态腐殖质碳含量显著增加，松结态腐殖质碳含量增幅大于稳结态和紧结态，且提高松结态腐殖质碳/重组有机碳的比值(ⅠC/HOC)和松/紧比；有机稻蟹模式中以高量有机肥稻蟹（M1）模式增加效果最好。MNP模式也表现出相同的变化趋势，但各项指标都低于有机稻蟹模式；CK模式可使上述指标向相反的方向发展，使其土壤有机无机复合状况和腐殖质结合形态变劣。2.有机稻蟹模式可明显提高土壤腐殖质数量并改善其品质。与试前相比，2009年和2010年不同有机稻蟹模式均能使HEC、HAC、FAC、HMC以及松HAC、FAC含量显著增加，提高HAC/HEC和松结态HAC/ⅠC的比例，降低FAC/HEC和松结态FAC/ⅠC的比例，使H/F比值上升，且以高量有机肥稻蟹（M1、M2）模式效果更明显。MNP和CK模式土壤HAC含量相对较低，但FAC/HEC的比例较高，HA/FA比值下降。三种模式HA和松结态HA的E4/E6比值与△log k值总的变化趋势相同，均表现为有机稻蟹＞常规稻蟹＞单作水稻。3.有机稻蟹模式可显著提高土壤活性有机碳各组分含量。与试前相比，有机稻蟹（M1～M4）模式土壤LOC、MLOC、HLOC含量及CMI均显著或者极显著提高，且有机肥用量越大，效果越显著；MNP模式活性有机碳各组分含量及CMI的变化也有类似规律，但各项指标均明显低于有机稻蟹模式；CK模式MLOC含量和CMI略有上升。4.有机稻蟹模式可提高水稻、蟹产量和改善稻米品质。与MNP和CK模式相比，2009年和2010年有机稻蟹（M1～M4）模式水稻穗粒数、结实率和千粒重均随有机肥施用量的增加逐渐升高，其中以2009年高量有机肥稻蟹（M1）模式增幅最大，分别达11.90%、8.42%和3.94%，且水稻产量较高。两年河蟹产量的变化趋势均表现为M1＞M2＞M3＞MNP＞M4。有机稻蟹模式的稻米品质也得到了不同程度的改善。稻米的垩白粒率、垩白度及直链淀粉含量显著降低，同时促进稻米蛋白质和必需氨基酸含量的增加，微量元素Fe、Zn含量上升，但对稻米的碾磨品质没有显著影响；不过，高量有机肥稻蟹（M1）模式却使糙米的Cd、Pb含量有增高的趋势。5.有机稻蟹模式的能物流结构较为合理，经济效益较高。有机稻蟹（M1～M4）模式有机能占人工辅助能输入的百分比分别为97.67%、97.37%、96.96%、96.49%，比MNP模式分别提高11.12、10.83、10.41、9.84个百分点；有机稻蟹模式的能流循环指数较高，但其光能利于率和能量转换效率略低于MNP和CK模式。从系统养分盈余看，有机稻蟹模式氮、磷、钾盈余量以及循环通量均明显高于MNP和CK模式。若按有机稻米、有机河蟹价格高出同类商品30%的市场价格计算，有机稻蟹（M1～M4）模式可分别多获净收入7087.50、6649.65、5910.30、4752.00Yuan·hm-2。6.与2009年相比，2010年高量有机肥稻蟹（M1）模式的土壤有机碳、重组有机碳、HEC、HAC、ⅠC含量及ⅠC/HOC的比值和HA的E4/E6值、△log k值增幅最高，分别达15.15%、11.96%、10.79%、19.34%、20.78%、7.89%和5.62%、5.48%；中低量有机肥稻蟹（M3）模式的土壤LOC、MLOC含量及CMI增幅效果最好，分别达10.11%、5.14%和14.79%；低量有机肥稻蟹模式（M4）的土壤稳结态腐殖质碳（ⅡC）、ⅡC/HOC的比值和松/紧比的增幅最为明显，分别达23.09%、15.26%和12.83%。7.不同模式水稻生产生命周期环境影响以CK模式最大，MNP模式次之， M1模式最小。其中，有机稻蟹M1模式水稻生产生命周期环境影响大小依次为：富营养化、环境酸化、能源耗竭和全球气候变暖，环境影响指数分别为0.60、0.07、0.000029和-0.03；MNP模式水稻生命周期环境影响大小依次为：富营养化、环境酸化、能源耗竭和全球气候变暖，环境影响指数分别为0.58、0.099、0.000036和-0.01；CK模式水稻生命周期环境影响大小依次为：富营养化、环境酸化、全球气候变暖和能源耗竭，环境影响指数分别为0.628、0.124、0.012和0.00004。

全文目录


摘要  9-11
Abstract  11-15
中英文专用名词缩略表  15-16
第一章 前言  16-27
  1.1 有机农业的研究历史与现状  16-17
  1.2 有机农业综合效益的研究进展  17-22
    1.2.1 有机农业对土壤培肥的影响  17-19
    1.2.2 有机农业对气候变化的影响  19-20
    1.2.3 有机农业对农田生物多样性的影响  20-21
    1.2.4 有机农业对农作物品质及安全性的影响  21-22
    1.2.5 有机农业对农作物产量及经济效益的影响  22
  1.3 稻田养蟹模式综合效益的研究进展  22-25
    1.3.1 稻田养蟹模式对土壤理化性质的影响  23-24
    1.3.2 稻田养蟹模式对水稻病虫草害的影响  24
    1.3.3 稻田养蟹模式对水稻产量及品质的影响  24
    1.3.4 稻田养蟹模式对能流、物流及价值流的影响  24-25
  1.4 研究的目的与意义  25-27
第二章 不同模式对土壤有机无机复合状况及腐殖质结合形态的影响  27-57
  2.1 材料与方法  27-31
    2.1.1 试验区概况  27
    2.1.2 供试材料  27-28
    2.1.3 试验设计  28
    2.1.4 田间采样及测定方法  28-31
    2.1.5 数据处理与分析  31
  2.2 结果与讨论  31-54
    2.2.1 不同模式对土壤有机无机复合状况的影响  31-38
    2.2.2 不同模式对土壤铁铝氧化物的影响  38-43
    2.2.3 不同模式下土壤有机无机复合状况和土壤铁铝氧化物的关系  43-44
    2.2.4 不同模式对土壤腐殖质结合形态的影响  44-54
  2.3 小结  54-57
第三章 不同模式对土壤腐殖质组成及性质的影响  57-79
  3.1 材料与方法  57-59
  3.2 结果与讨论  59-76
    3.2.1 不同模式对土壤可浸提腐殖质碳（HEC）的影响  59-61
    3.2.2 不同模式对土壤胡敏酸（HA）和富里酸（FA）含量的影响  61-66
    3.2.3 不同模式对土壤松结态、稳结态腐殖质组成的影响  66-71
    3.2.4 不同模式对土壤胡敏酸光学性质的影响  71-73
    3.2.5 不同模式对土壤松结态胡敏酸、稳结态胡敏酸光学性质的影响  73-76
  3.3 小结  76-79
第四章 不同模式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响  79-87
  4.1 材料与方法  79-80
  4.2 结果与讨论  80-85
    4.2.1 不同模式对土壤活性有机碳各组分含量及 CMI 的影响  80-84
    4.2.2 不同模式下土壤活性有机碳与总有机碳及水稻、蟹产量的相关性  84-85
  4.3 小结  85-87
第五章 不同模式对水稻产量和稻米品质的影响  87-100
  5.1 材料与方法  87-88
  5.2 结果与讨论  88-98
    5.2.1 不同模式对水稻产量及其构成因素和河蟹产量的影响  88-90
    5.2.2 不同模式对稻米品质的影响  90-97
    5.2.3 不同模式对稻米 Fe、Mn、Cu、Zn、P b 和 Cd 含量的影响  97-98
  5.3 小结  98-100
第六章 不同模式的能流、物流及价值流的分析  100-113
  6.1 材料与方法  100-104
  6.2 结果与讨论  104-111
    6.2.1 不同模式系统的能流分析  104-108
    6.2.2 不同模式系统的物流分析  108-110
    6.2.3 不同模式系统的价值流分析  110-111
  6.3 小结  111-113
第七章 不同稻蟹生产模式的生命周期环境影响评价  113-123
  7.1 材料与方法  113-117
  7.2 结果与讨论  117-122
    7.2.1 清单汇总  117-118
    7.2.2 评价方法  118-122
  7.3 小结  122-123
第八章 结论  123-125
参考文献  125-142
致谢  142-143
攻读博士学位期间发表文章  143-144

相似论文

  1. 支持产品物料追踪溯源的物流管理系统,TP311.52
  2. 食品安全与健康一体化管理体系的研究,TS201.6
  3. 稳定表达人有机阴离子转运多肽OATP1B1野生型及其突变体的HEK-293细胞系的构建,R96
  4. 不同类型稻田非作物生境的节肢动物多样性,S435.112
  5. 微波辐照活化云南未燃煤矸石混凝土试验研究,TU528
  6. 还原桃红R的合成工艺研究,TQ616.2
  7. 有机氯农药污染场地土壤洗脱剂筛选及洗脱条件优化,X592
  8. 武夷山不同类型土壤有机碳组分及动态研究,S153.6
  9. 黑碳添加对土壤有机碳分解的影响,S153.6
  10. 低分子量有机酸对纳米羟基磷灰石固定水溶液中铅离子的影响研究,S153
  11. 基于循环经济的生物质能利用模式研究,S216
  12. 秸秆粪便沼气制肥联产工艺及设备试验研究,S141
  13. 生物质炭对红壤水稻土有机碳分解和重金属形态的影响,S153.6
  14. 根结线虫生防菌的筛选及其生物有机肥研制,S476.1
  15. 微生物有机肥防治土传棉花黄萎病的效果及对根际微生物影响,S144.1
  16. 马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗药性及其机理,S435.32
  17. 烤烟挥发酸、挥发碱含量分布特点及与品质指标的关系,S572
  18. 南京地区有机、特别及常规栽培对蔬菜产量、品质及土壤肥力的影响,S63
  19. 有机、SEQ、特别和常规栽培对蔬菜产质量及土壤性质影响的研究,S63
  20. 产γ-聚谷氨酸菌株的筛选及其生物有机肥的生物效应研究,TQ922.1
  21. 江苏食盐物流现代化方案的研究,F259.2

中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤化学、土壤物理化学 > 土壤成分
© 2012 www.xueweilunwen.com