设施栽培对氮素在土壤—农作物体系分布和迁移的影响

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 设施栽培的研究现状
• 1.1.1 设施栽培概述
• 1.1.2 设施栽培对土壤生态条件的影响（环境条件）
• 1.1.3 设施栽培引起的环境问题
• 1.1.3.1 覆膜栽培引起的环境问题
• 1.1.3.2 大棚种植引起的环境问题
• 1.2 我国氮肥施用现状及其对环境的影响
• 1.2.1 我国氮肥施用现状
• 1.2.2 农田土壤中氮素的转化及其对环境的影响
• 1.2.2.1 农田土壤中氮素的转化
• 1.2.2.2 氮素对环境的影响
• 1.2.2.3 国内农业系统氮素的研究现状
• 1.3 设施栽培对氮素的分布与迁移的影响
• 1.3.1 覆膜对氮素的分布与迁移的影响
• 1.3.2 大棚对氮素的分布与迁移的影响
• 1.4 本课题研究的目的和意义
• 1.5 主要研究内容
• 第二章 实验内容与方法
• 2.1 实验设计
• 2.1.1 覆膜实验
• 2.1.2 大棚实验
• 2.2 实验仪器和试剂
• 2.2.1 主要实验仪器
• 2.2.2 主要实验试剂
• 2.3 分析方法
• 2.3.1 样品制备
• 2.3.2 土壤理化性质的测定
• 2.3.3 土壤微生物数量的测定
• 2.3.4 土壤酶活性的测定
• 2.3.5 植株全氮的测定
• 2.3.6 土壤中各种氮素的测定
• 2.3.7 植物的富集系数和迁移系数
• 2.3.8 数据分析方法
• 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
• 3.1 实验结果
• 3.1.1 土壤的理化性质
• 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
• 3.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量的分析结果
• 3.1.2.2 土壤中脲酶活性的分析结果
• 3.1.3 土壤中氮素含量的分析结果
• 3.1.4 植物氮素含量与分布特征
• 3.2 讨论
• 3.2.1 覆膜对植物氮素分布特征的影响
• 3.2.2 覆膜对植物氮素迁移特征的影响
• 3.2.3 相关性分析
• 3.3 小结
• 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
• 4.1 实验结果
• 4.1.1 土壤的理化性质
• 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
• 4.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量的分析结果
• 4.1.2.2 土壤中脲酶活性的分析结果
• 4.1.3 土壤中氮素含量的分析结果
• 4.1.4 植物氮素含量与分布特征
• 4.2 讨论
• 4.2.1 覆膜对植物氮素分布特征的影响
• 4.2.2 覆膜对植物氮素迁移特征的影响
• 4.2.3 相关性分析
• 4.3 小结
• 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
• 5.1 实验结果
• 5.1.1 土壤的理化性质
• 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
• 5.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量
• 5.1.2.2 土壤中脲酶的活性
• 5.1.3 土壤中氮素含量的分析结果
• 5.1.4 植物氮素含量与分布特征
• 5.2 讨论
• 5.2.1 大棚栽培对植物氮素分布特征的影响
• 5.2.2 大棚栽培对植物氮素迁移特征的影响
• 5.2.3 相关性分析
• 5.3 小结
• 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
• 6.1 实验结果
• 6.1.1 土壤的理化性质
• 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
• 6.1.2.1 土壤中氮素生理群微生物数量
• 6.1.2.2 土壤中脲酶的活性
• 6.1.3 土壤中氮素含量的分析结果
• 6.1.4 植物氮素含量与分布特征
• 6.2 讨论
• 6.2.1 大棚栽培对植物氮素分布特征的影响
• 6.2.2 大棚栽培对植物氮素迁移特征的影响
• 6.2.3 相关性分析
• 6.3 小结
• 第七章 讨论和结论
• 7.1 讨论
• 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
• 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
• 7.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 图表目录
• 攻读硕士学位期间发表的论文