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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。

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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