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畜禽粪肥—尿素混施及添加纳米气泡水对土壤氮素转化的影响

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畜禽粪肥—尿素混施及添加纳米气泡水对土壤氮素转化的影响

作者：孙旭枫河南农业大学

学位级别：硕士

土壤中氮素不同形态对于作物吸收利用、土壤氮素转化过程以及氮素的流失具有重要影响,在农业可持续发展的背景下,科学合理地利用肥料是实现农业高产、高效、低污染的关键。畜禽粪肥作为传统肥料,研究其与化学肥料混施及外界条件对其施... 详细信息

土壤中氮素不同形态对于作物吸收利用、土壤氮素转化过程以及氮素的流失具有重要影响,在农业可持续发展的背景下,科学合理地利用肥料是实现农业高产、高效、低污染的关键。畜禽粪肥作为传统肥料,研究其与化学肥料混施及外界条件对其施用过程中土壤氮素转化的影响,有助于为农业生产提供更加科学、环保的管理模式。论文研究了畜禽粪肥与尿素混施下对土壤中氮素转化特征以及作物产量的影响,得出畜禽粪肥-尿素混施的最佳配比;研究了纳米气泡水、生物炭和保水剂对土壤氨挥发速率、累积氨挥发量及土壤中氮素转化特征的影响;探究了畜禽粪肥-尿素混施及添加纳米气泡水对土壤氮素赋存形态及转化的影响,主要研究结论如下:（1）研究了畜禽粪肥-尿素混施对土壤氮素转化特征的影响。在夏玉米-冬小麦轮作体系中,玉米整个生育期内,畜禽粪肥-尿素混施处理作物产量高于单施尿素处理,说明粪肥替代对作物增产具有重要意义;同时畜禽粪肥-尿素混施过程中,土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及作物产量显著高于单施尿素处理（P<0.05）,说明畜禽粪肥-尿素混施对于提高土壤中氮素含量具有重要意义。其中以FN50%处理的结果最优,FN50%处理下土壤全氮、铵态氮和硝态氮较单施尿素处理分别整体提高了49.57%、23.58%和27.69%,FN50%处理下产量为10520.55 kg·ha-1,较单施尿素处理提高了16.23%。小麦整个生育期内,畜禽粪肥-尿素混施处理土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及作物产量显著高于单施尿素处理（P<0.05）,说明畜禽粪肥替代对提高土壤氮素含量及作物产量具有重要意义。其中以FN50%处理的结果最优,FN50%处理下土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及作物产量较单施尿素处理分别整体提高了25.93%、16.43%和19.58%,FN50%处理下产量为6633.98 kg·ha-1,较单施尿素处理显著提高了19.98%。（2）研究了添加纳米气泡水、生物炭及保水剂对土壤氨挥发及氮素转化的影响。添加纳米气泡水处理土壤氨挥发累积量低于空白处理,且土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量高于空白处理,说明纳米气泡水对减少土壤氨挥发损失以及提高土壤氮素含量具有重要影响。其中O2-NBW处理效果最佳,O2-NBW比DW、Air-NBW、CO2-NBW和H2-NBW减少氨挥发32.06%、19.58%、39.91%和32.30%。O2-NBW处理的全氮含量分别较DW、Air-NBW、CO2-NBW和H2-NBW处理高了3.39%、1.67%、7.02%和4.27%。O2-NBW处理下的硝态氮含量分别较DW、Air-NBW、CO2-NBW和H2-NBW处理提高了12.56%、5.87%、19.33%和13.72%。添加生物炭和保水剂处理土壤氨挥发速率和氨挥发累积量低于空白处理,同时土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量高于空白处理,说明生物炭、保水剂对减少土壤氨挥发和土壤氮素损失具有重要意义。CO2-NBW+T、H2-NBW+T、Air-NBW+T和O2-NBW+T的累积氨挥发量分别占施氮量的7.47%、6.21%、5.23%和4.08%,CO2-NBW+B、H2-NBW+B、Air-NBW+B和O2-NBW+B的累积氨挥发量分别占施氮量的7.69%、7.32%、5.30%和4.55%。其中添加生物炭处理下（CO2-NBW+T、H2-NBW+T、Air-NBW+T、O2-NBW+T）土壤的全氮、铵态氮和硝态氮含量高于保水剂处理（CO2-NBW+B、H2-NBW+B、Air-NBW+B、O2-NBW+B）,分别高了0.83%～1.72%、2.45%～4.94%和0.66%～2.38%。综上所述,畜禽粪肥-尿素混施可以显著提高土壤全氮含量,促进土壤NH4+-N转化为NO3--N,降低土壤氮素损失,其中FN50%处理下效果最佳。在相同施氮量下,添加纳米气泡水、生物炭及保水剂对减少土壤氨挥发有显著影响,促进土壤氮素的转化,土壤肥力显著提高。其中,O2-NBW+T处理效果最好,可以提高作物的氮素利用率及促进作物生长发育。

关键词：畜禽粪肥有机无机配施氮素转化外源物质纳米气泡水

黄淮海平原地下水储量变化及其与降水和人为因素的关系分析

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黄淮海平原地下水储量变化及其与降水和人为因素的关系分析

作者：彭晓枫中国气象科学研究院

学位级别：硕士

覆盖结合减氮对黄土旱区农田土壤碳氮及玉米水氮利用的影响

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覆盖结合减氮对黄土旱区农田土壤碳氮及玉米水氮利用的影响

作者：梁昊枫西北农林科技大学

学位级别：硕士

自由贸易港背景下海南省与CPTPP国家贸易潜力研究

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自由贸易港背景下海南省与CPTPP国家贸易潜力研究

作者：马旭枫山西财经大学

学位级别：硕士

基于SOLO分类理论和情境类型学的福建省新高考地理试题研究

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基于SOLO分类理论和情境类型学的福建省新高考地理试题研究

作者：袁锋枫闽南师范大学

学位级别：硕士

湖北省农业劳动力转移对粮食绿色生产效率的影响研究

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湖北省农业劳动力转移对粮食绿色生产效率的影响研究

作者：黄健枫长江大学

学位级别：硕士

探索重症急性胰腺炎最佳手术时机与术式选择的临床研究

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探索重症急性胰腺炎最佳手术时机与术式选择的临床研究

作者：蒲枫电子科技大学

学位级别：硕士

卤化铅钙钛矿的可控合成及其在光电领域的应用

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卤化铅钙钛矿的可控合成及其在光电领域的应用

作者：华枫桂林理工大学

学位级别：硕士

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宿州市水资源承载力评价及优化配置

宿州市水资源承载力评价及优化配置

作者：陈海枫黑龙江大学

学位级别：硕士

宿州市地处淮北平原东北部,是安徽省重要农业基地和粮食产区,但城市人均水资源占有量低,地表水水质较差,长期以来城市供水基本依靠开采中深层地下水,属于水资源严重短缺的城市,水资源问题不同程度阻碍了宿州市社会经济发展,如何有效缓... 详细信息

宿州市地处淮北平原东北部,是安徽省重要农业基地和粮食产区,但城市人均水资源占有量低,地表水水质较差,长期以来城市供水基本依靠开采中深层地下水,属于水资源严重短缺的城市,水资源问题不同程度阻碍了宿州市社会经济发展,如何有效缓解供需矛盾,科学地实现区域水资源优化配置已成为亟需研究的重要课题。鉴于此,本文以宿州市为研究对象,基于宿州市水资源开发利用现状,在对宿州市水资源承载力评价和水资源供需平衡分析的基础上,对区域开展水资源优化配置,助力节水型社会建设,为区域水资源规划提供理论依据。主要研究内容和成果如下:(1)从水资源、经济、社会、生态环境四个子系统,选取产水系数、人均水资源量等19个评价指标,构建宿州市水资源承载力评价指标体系,将TOPSIS模型和障碍度模型应用到宿州市2021年5个区县水资源承载力评价中,从空间角度出发研究水资源承载力现状,识别影响水资源承载力的因素。结果表明现状年宿州市水资源承载力处于濒临超载状态,砀山县处于轻度超载状态,埇桥区、萧县、灵璧县、泗县处于濒临超载状态;影响宿州市水资源承载力的因素主要有五项,需要从主要因素中挖掘节水潜力。(2)依据宿州市国民经济发展规划,采用定额法以2021年为现状年,对规划年2025年、2030年在不同保证率下开展需水预测,同时根据供水水源供水能力和水利工程规划对规划年供水能力进行预测,结合供需水预测成果开展规划年水资源供需平衡分析。研究结果表明规划年宿州市各行政区均出现不同程度的缺水情况,供需不平衡,可供水量不能满足用水部门的总需水量,应采取措施合理配置水资源,提高水资源利用效率。(3)基于水资源承载力评价和水资源供需平衡的研究成果,根据区域实际情况,以经济、社会、生态效益为目标,构建了宿州市水资源多目标优化配置模型,应用NSGA-II算法对优化配置模型进行求解,获得了不同规划年水资源优配置方案,从配水量、缺水状况、配置目标三个方面对水资源优化配置方案进行分析,结果表明该方案科学合理,基本满足需水要求,能够缓解水资源供需矛盾,对区域水资源可持续利用具有重要意义,基于水资源优化配置方案,提出了宿州市合理开发利用水资源的建议。

关键词：宿州市水资源承载力评价水资源供需平衡水资源优化配置