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设施栽培对氮素在土壤—农作物体系分布和迁移的影响
作 者: 李丽丽
导 师: 盛光遥
学 校: 浙江工业大学
专 业: 环境工程
关键词: 地膜覆盖 大棚 农作物 富集 迁移
分类号: S154.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
设施栽培作为全球广泛采用的农作物栽培方式,能改变土壤的水热生态效应,并影响元素的赋存状态。本文于浙江省富阳市采用大田种植方式,通过对比试验(露地栽培),测定土壤的理化性质、土壤氮素生理群微生物、土壤和植物氮素的含量,从而研究覆膜栽培对青菜、莴苣,以及大棚种植对番茄、黄瓜及其根系周围土壤氮素的分布和迁移特征,研究其对氮素在土壤和作物体内的分布特征。研究结果表明,其对氮素在土壤—农作物体系分布和迁移特征的影响存在差异。覆膜促进作物生长,促进其对有效磷的吸收,从而降低土壤有效磷的含量;覆膜降低土壤有机质的含量,致使参加氨化作用的土壤氨化细菌数量减少;土壤有机质与全氮呈显著正相关,覆膜后有机质减少,土壤全氮含量也随之减少;覆膜增加土壤反硝化细菌的数量和增强脲酶的活性;覆膜氮素依然主要分布在植物的叶片,其次是茎部,而在根部分布最少。覆膜降低根部全氮的富集系数,并随着蒸腾作用的增强,土壤全氮含量的减少,增加根部全氮向茎部和叶片的迁移能力。覆膜后,土壤硝态氮的含量与植物可食部分的氮素含量呈反比,可能会造成土壤硝态氮的累积,或增加植物体内可食部分的氮素含量,从而造成环境污染或危害人类健康。大棚增加土壤的含水率,降低土壤的脲酶活性、土壤pH值和有机质含量,致使硝化作用所需的底物减少,减少了亚硝化细菌和硝化细菌数量;棚内土壤硝态氮含量增加,铵态氮含量与全氮含量呈正比;植物氮素依然主要分布在叶片,其次是茎部,而在根部分布最少。大棚降低根部全氮的富集系数,增加土壤硝态氮的含量,降低根部氮素向茎部和叶片的迁移能力,并造成土壤硝态氮的累积,造成地下水等环境污染,可能会增加植物可食部分(番茄、黄瓜的果实)的含氮量,影响人类健康。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-8 目录 8-13 第一章 文献综述 13-29 1.1 设施栽培的研究现状 13-21 1.1.1 设施栽培概述 13-14 1.1.2 设施栽培对土壤生态条件的影响(环境条件) 14-20 1.1.3 设施栽培引起的环境问题 20-21 1.1.3.1 覆膜栽培引起的环境问题 20 1.1.3.2 大棚种植引起的环境问题 20-21 1.2 我国氮肥施用现状及其对环境的影响 21-26 1.2.1 我国氮肥施用现状 21 1.2.2 农田土壤中氮素的转化及其对环境的影响 21-26 1.2.2.1 农田土壤中氮素的转化 21-24 1.2.2.2 氮素对环境的影响 24-25 1.2.2.3 国内农业系统氮素的研究现状 25-26 1.3 设施栽培对氮素的分布与迁移的影响 26-27 1.3.1 覆膜对氮素的分布与迁移的影响 26 1.3.2 大棚对氮素的分布与迁移的影响 26-27 1.4 本课题研究的目的和意义 27 1.5 主要研究内容 27-29 第二章 实验内容与方法 29-44 2.1 实验设计 29-31 2.1.1 覆膜实验 29 2.1.2 大棚实验 29-31 2.2 实验仪器和试剂 31-36 2.2.1 主要实验仪器 31 2.2.2 主要实验试剂 31-36 2.3 分析方法 36-44 2.3.1 样品制备 36 2.3.2 土壤理化性质的测定 36-38 2.3.3 土壤微生物数量的测定 38-40 2.3.4 土壤酶活性的测定 40 2.3.5 植株全氮的测定 40-41 2.3.6 土壤中各种氮素的测定 41-43 2.3.7 植物的富集系数和迁移系数 43 2.3.8 数据分析方法 43-44 第三章 地膜覆盖对氮素在土壤—青菜体系中分布和迁移的影响 44-53 3.1 实验结果 44-49 3.1.1 土壤的理化性质 44-45 3.1.2 土壤中氮素生理群微生物数量和脲酶活性的分析结果 45-47 3.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量的分析结果 45-47 3.1.2.2 土壤中脲酶活性的分析结果 47 3.1.3 土壤中氮素含量的分析结果 47-48 3.1.4 植物氮素含量与分布特征 48-49 3.2 讨论 49-52 3.2.1 覆膜对植物氮素分布特征的影响 49-50 3.2.2 覆膜对植物氮素迁移特征的影响 50-51 3.2.3 相关性分析 51-52 3.3 小结 52-53 第四章 地膜覆盖对氮素在土壤—莴苣体系中分布和迁移的影响 53-61 4.1 实验结果 53-57 4.1.1 土壤的理化性质 53-54 4.1.2 土壤中氮素生理群微生物数量和脲酶活性的分析结果 54-55 4.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量的分析结果 54-55 4.1.2.2 土壤中脲酶活性的分析结果 55 4.1.3 土壤中氮素含量的分析结果 55-56 4.1.4 植物氮素含量与分布特征 56-57 4.2 讨论 57-59 4.2.1 覆膜对植物氮素分布特征的影响 57-58 4.2.2 覆膜对植物氮素迁移特征的影响 58 4.2.3 相关性分析 58-59 4.3 小结 59-61 第五章 大棚栽培对氮素在土壤—番茄体系中分布和迁移的影响 61-71 5.1 实验结果 61-67 5.1.1 土壤的理化性质 61-63 5.1.2 土壤中氮素生理群微生物数量和脲酶活性的分析结果 63-65 5.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量 63-65 5.1.2.2 土壤中脲酶的活性 65 5.1.3 土壤中氮素含量的分析结果 65-66 5.1.4 植物氮素含量与分布特征 66-67 5.2 讨论 67-70 5.2.1 大棚栽培对植物氮素分布特征的影响 67 5.2.2 大棚栽培对植物氮素迁移特征的影响 67-68 5.2.3 相关性分析 68-70 5.3 小结 70-71 第六章 大棚栽培对氮素在土壤—黄瓜体系中分布和迁移的影响 71-79 6.1 实验结果 71-76 6.1.1 土壤的理化性质 71-72 6.1.2 土壤中氮素生理群微生物数量和脲酶活性的分析结果 72-74 6.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量 72-74 6.1.2.2 土壤中脲酶的活性 74 6.1.3 土壤中氮素含量的分析结果 74-75 6.1.4 植物氮素含量与分布特征 75-76 6.2 讨论 76-78 6.2.1 大棚栽培对植物氮素分布特征的影响 76 6.2.2 大棚栽培对植物氮素迁移特征的影响 76-77 6.2.3 相关性分析 77-78 6.3 小结 78-79 第七章 讨论和结论 79-82 7.1 讨论 79-80 7.1.1 地膜覆盖对氮素在土壤—作物体系间迁移和分布的影响 79 7.1.2 大棚种植对氮素在土壤—作物体系间迁移和分布的影响 79-80 7.2 结论 80-82 致谢 82-83 参考文献 83-93 图表目录 93-95 攻读硕士学位期间发表的论文 95
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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤生物学 > 土壤-植物系统
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