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第1章 AWD与缓控释肥耦合对稻田碳氮磷迁移转化的影响1

1.1 引言1

1.1.1 农田面源污染与水体富营养化1

1.1.2 干湿交替节水灌溉研究进展2

1.1.3 缓控释肥施用研究进展10

1.2 水肥管理对稻田氮素径流和渗漏损失的影响17

1.2.1 结果与分析18

1.2.2 讨论36

1.3 水肥管理对稻田磷素径流和渗漏损失的影响40

1.3.1 结果与分析41

1.3.2 讨论51

1.4 水肥管理对水稻生长、产量和水肥利用率的影响55

1.4.1 结果与分析56

1.4.2 讨论65

1.5 水肥管理对水稻碳氮磷吸收、积累、分配及碳氮磷化学计量比的影响68

1.5.1 结果与分析70

1.5.2 讨论86

1.6 水肥管理对稻田土壤理化性状和微生物学特性的影响93

1.6.1 结果与分析94

1.6.2 讨论106

1.7 小结112

参考文献114

第2章 AWD与SSNM耦合管理对氮磷径流流失的削减效应126

2.1 引言126

2.1.1 节水技术127

2.1.2 肥料管理技术129

2.2 研究区域概况132

2.2.1 研究区域及实验设计132

2.2.2 样品采集与分析方法135

2.2.3 研究区域水肥管理现状136

2.3 水肥管理对稻田氮磷流失削减规律研究136

2.3.1 实验期间降雨量与田面水位动态变化过程136

2.3.2 不同水分管理模式下灌排水量差异137

2.3.3 不同水肥管理模式下氮磷流失特征138

2.4 水肥管理对水稻产量及部分生理学参数影响规律研究142

2.5 水肥管理存在的技术瓶颈与展望143

2.6 小结144

参考文献144

第3章 有机肥归田对土壤碳氮磷转化及流失潜能的影响147

3.1 引言147

3.1.1 施肥对土壤有机碳密度的影响148

3.1.2 施肥对土壤氮的影响152

3.1.3 施肥对土壤磷的影响155

3.1.4 施肥对土壤酶活性的影响159

3.1.5 施肥对水体氮磷流失潜能的影响162

3.2 肥料试验介绍166

3.2.1 南昌试验点稻田肥料试验166

3.2.2 嘉兴试验点稻田肥料试验171

3.3 长期施肥25年后稻田土壤有机碳密度变化174

3.3.1 南昌点耕层SOC含量174

3.3.2 南昌点剖面SOC175

3.3.3 南昌点SOC密度与肥料输入C相互关系177

3.3.4 嘉兴点耕层SOC含量178

3.3.5 嘉兴点剖面SOC179

3.3.6 嘉兴点SOC密度与肥料输入C相互关系182

3.4 施肥对稻田土壤氮变化的影响183

3.4.1 南昌点土壤全氮变化183

3.4.2 南昌点土壤无机氮变化184

3.4.3 南昌点土壤氮之间的相互关系185

3.4.4 嘉兴点土壤全氮变化185

3.4.5 嘉兴点土壤无机氮变化188

3.4.6 嘉兴点无机氮之间的相互关系191

3.5 施肥对稻田土壤磷变化的影响191

3.5.1 南昌点STP变化191

3.5.2 南昌点土壤Olsen-P变化192

3.5.3 嘉兴点STP变化193

3.5.4 嘉兴点土壤Olsen-P变化194

3.6 施肥对稻田土壤脲酶活性的影响196

3.6.1 南昌点土壤脲酶活性变化196

3.6.2 南昌点土壤脲酶活性与土壤氮相关性197

3.6.3 嘉兴点土壤脲酶活性变化197

3.6.4 嘉兴点土壤脲酶活性与土壤氮相关性199

3.7 施肥对稻田土壤磷酸酶活性的影响199

3.7.1 南昌点土壤磷酸酶活性变化199

3.7.2 南昌点土壤磷酸酶活性与STP和Olsen-P相关性200

3.7.3 嘉兴点土壤磷酸酶活性变化201

3.7.4 嘉兴点土壤磷酸酶活性与STP和Olsen-P相关性203

3.8 施肥对稻田氮磷流失潜能的影响203

3.8.1 南昌点稻田水中氮流失潜能203

3.8.2 南昌点稻田水中磷流失潜能204

3.8.3 嘉兴点稻田水中氮流失潜能205

3.8.4 嘉兴点稻田水中磷流失潜能207

3.9 小结208

参考文献209

第4章 有机肥归田对稻田土壤硝态氮淋失的影响221

4.1 引言221

4.1.1 农田土壤硝态氮累积与淋失及其影响因素222

4.1.2 15N自然丰度法在氮素转化过程研究中的应用231

4.2 农田土壤硝态氮累积与淋失及其影响因素分析232

4.2.1 材料与方法233

4.2.2 农田土壤硝态氮累积概况及影响因素分析235

4.2.3 农田土壤硝态氮淋失概况及影响因素分析239

4.3 有机肥施用对稻田土壤氮素淋失及无机氮残留的影响241

4.3.1 材料与方法242

4.3.2 不同施肥处理对水稻产量的影响245

4.3.3 不同施肥处理下稻田田面水氮素浓度变化245

4.3.4 不同施肥处理下稻田渗漏液氮素浓度变化250

4.3.5 不同施肥处理对0～100cm土层无机氮累积与分布的影响253

4.4 有机肥施用对稻田土壤剖面15N自然丰度的影响259

4.4.1 材料与方法260

4.4.2 有机肥施用对土壤剖面15N自然丰度的影响260

4.5 小结264

参考文献265

第5章 有机肥归田对稻田土壤遗存磷的影响及活化研究271

5.1 引言271

5.1.1 土壤磷素赋存形态研究进展271

5.1.2 土壤磷酸酶动力学、热力学研究进展275

5.1.3 稻田磷素流失潜能研究进展279

5.1.4 磷素活化剂研究进展280

5.2 有机肥施用对稻田土壤遗存磷的影响282

5.2.1 材料与方法282

5.2.2 不同施肥处理对水稻产量的影响287

5.2.3 不同施肥处理对土壤理化性质的影响288

5.2.4 不同施肥处理对土壤遗存磷素组分的影响293

5.2.5 相关性分析300

5.3 有机肥施用对稻田土壤微生物及酶学特性的影响302

5.3.1 材料与方法302

5.3.2 不同施肥处理对土壤微生物群落结构的影响306

5.3.3 不同施肥处理对土壤磷酸单酯酶活性的影响309

5.3.4 不同施肥处理对土壤酸性磷酸酶动力学的影响314

5.3.5 不同施肥处理对土壤酸性磷酸酶热力学的影响318

5.3.6 土壤酶学特性与土壤理化性质的相关性分析320

5.4 有机肥施用对稻田磷素流失潜能的影响321

5.4.1 材料与方法321

5.4.2 不同施肥处理对田面水磷素浓度和形态的影响324

5.4.3 不同施肥处理对渗漏水磷素浓度和形态的影响326

5.4.4 田面水、渗漏水TP和DP浓度随时间变化的回归分析328

5.5 活化剂对水稻土磷酸单酯酶活性及磷素形态的影响330

5.5.1 材料与方法330

5.5.2 磷素活化剂对水稻土有效磷的影响331

5.5.3 磷素活化剂对水稻土磷酸单酯酶活性的影响335

5.5.4 磷素活化剂对水稻土磷素形态的影响341

5.5.5 磷酸单酯酶酶活性及磷素组分与Olsen-P相关性分析347

5.6 小结349

参考文献351

第6章 有机肥归田对稻田土壤胶体磷释放及运移规律的影响364

6.1 引言364

6.1.1 研究背景364

6.1.2 长期施肥下土壤磷素的赋存及流失365

6.1.3 土壤胶体磷的释放及影响因素368

6.2 不同施肥下稻田田面水胶体磷的分布特征374

6.2.1 材料与方法375

6.2.2 气象水文因素377

6.2.3 稻田田面水总磷浓度变化378

6.2.4 稻田田面水胶体磷分布特征379

6.2.5 稻田田面水无机磷与有机磷的分布变化381

6.2.6 无机磷在不同粒级上的变化383

6.2.7 各粒级磷浓度随施肥时间的回归分析383

6.3 稻田径流排水中胶体磷的流失规律384

6.3.1 材料与方法385

6.3.2 稻田径流中磷素粒径组成386

6.3.3 稻田径流中无机磷与有机磷的组成387

6.3.4 稻田径流中胶体态元素的含量特征388

6.3.5 稻田径流中各粒级磷的活性强度389

6.4 磷肥输入对稻田土壤胶体磷的影响390

6.4.1 材料与方法391

6.4.2 施肥对水稻产量与磷素利用的影响392

6.4.3 施肥对土壤全磷剖面分布的影响392

6.4.4 施肥对土壤剖面胶体释放量的影响394

6.4.5 土壤胶体形貌特征395

6.4.6 施肥对土壤胶体磷剖面分布的影响395

6.4.7 施肥影响下无机磷和有机磷在胶体及溶解相的分布398

6.5 小结400

参考文献401