洱海流域环境友好型种植模式及作用机理研究

第一章 绪论

第一节 农田面源污染现状及存在主要问题

第二节 种植模式对农田面源污染影响研究进展

第三节 存在问题及研究展望

第二章 研究背景、思路及内容

第一节 研究区域自然条件

第二节 研究目的及意义

第三节 研究内容

第四节 技术路线

第三章 材料与方法

第一节 研究区域

第二节 试验方案

第三节 样品的采集及测试方法

第四节 统计分析方法

第五节 数据处理

第四章 洱海流域农田养分累积及氮磷流失特性研究

第一节 洱海流域农田养分平衡及养分累积状况

第二节 洱海流域主要轮作模式下农田氮磷流失风险的研究

第三节 讨论

第四节 小结

第五章 环境友好型种植模式筛选研究

第一节 不同间作模式农田养分平衡状况

第二节 不同模式经济效益、作物品质及土壤养分残留分析

第三节 不同模式影响因素及隶属度函数

第四节 不同指标权重的确定

第五节 不同模式模糊综合评价结果

第六节 讨论

第七节 小结

第六章 环境友好型种植模式经济效益与环境效益研究

第一节 作物农艺性状、光合利用及根系分布研究

第二节 环境友好型种植模式间作优势分析

第三节 作物对养分的吸收利用分析

第四节 土壤养分累积特性分析

第五节 不同种植模式地下水中氮、磷浓度分析

第六节 环境友好型种植模式对下季农田氮磷流失的影响

第七节 讨论

第八节 小结

第七章 不同种植模式对土壤微生物置碳、氮的影响

第一节 不同种植模式对微生物生物量碳、氮的影响

第二节 不同土层微生物量碳氮的差异

第三节 不同作物对土壤微生物量碳氮的影响

第四节 不同种植模式对土壤微生物生物量碳／微生物生物量氮比值的影响

第五节 土壤养分与微生物生物量碳、氮的关系

第六节 讨论

第七节 小结

第八章 环境友好型种植模式中氮素转移和氮素利用研究

第一节 氮肥当季利用率分析

第二节 作物间氮素转移研究

第三节 讨论

第四节 小结

第九章 结论、展望及创新点

第一节 主要结论

第二节 展望

第三节 创新点

主要参考文献

《洱海流域环境友好型种植模式及作用机理研究》针对中国云南省洱海流域小春作物种类单一、施肥过量所引起的农田生物多样性下降和农田面源污染问题，采用实地调查与田间试验相结合的方法，系统研究了当地作物种类、作物根系构型、株型分布、养分需求特性、经济效益与环境风险，以种间互促性、经济可行性、环境友好性为依据，筛选适合洱海流域兼顾经济与环境效益的环境友好型种植模式，阐明其种间竞争互惠机制，合理确定间作参数，为从源头控制氮、磷肥料用量、提高氮、磷肥料利用效率，减少农田面源污染提供科技支撑。主要研究结论如下。《洱海流域环境友好型种植模式及作用机理研究》中一、农田养分平衡及养分累积特性洱海流域10种主要种植模式的农田养分平衡均处于盈余状态。其中，大蒜一水稻模式氮磷养分投入量最高，农田养分盈余、土壤硝态氮和铵态氮残留量显著高于豆科-水稻、粮食-水稻、油料-水稻和牧草-水稻等模式。因此，优化种植模式，调节农田养分平衡状况，可望提高养分利用效率，降低环境风险。二、农田氮磷流失风险农田田面水对沟渠水存在明显的氮、磷增荷作用，大蒜-水稻种植模式农田田面水总氮浓度及流失量显著高于其他种植模式，农田氮磷流失量与施肥量呈显著正相关，不同时期农田田面水氮、磷浓度变幅大，追肥期是氮、磷流失的关键阶段；可溶性氮、颗粒态磷分别是氮、磷流失的主要形态。三、环境友好型种植模式筛选采用模糊数学方法综合评价光、热、水、肥利用以及经济效益和环境效应后知，大蒜ll蚕豆模式（大蒜带宽与蚕豆带宽之比为3：1，以下用大蒜II蚕豆表示）综合得分最高，为0．70，是兼顾经济效益和环境效益的环境友好型种植模式。四、环境友好型种植模式的经济效益与环境效益田间试验结果表明，大蒜II蚕豆模式能增加后期干物质累积量，提高大蒜叶绿素含量，提高作物生长后期光合利用效率，促使大蒜和蚕豆的根系向下生长，提高蚕豆根瘤菌数目和重量，促进根瘤固氮，土地当量比为1：15，具有明显间作优势；大蒜II蚕豆种植模式还能显著提高氮、磷吸收利用能力，降低土壤无机氮残留量和速效磷含量，较大蒜单作优化施肥处理可减少无机氮残留量10％以上，较大蒜单作习惯施肥处理减少无机氮残留量50％以上；因此，大蒜II蚕豆种植模式可降低农田氮、磷流失风险。五、环境友好型种植模式对微生物量碳、氮的影响大蒜II蚕豆与大蒜、蚕豆单作相比，可提高土壤微生物量碳、氮（SMB-C、SMB—N）含量。大蒜II蚕豆模式下，不同土层微生物量氮、碳存在显著差异，且随土层深度的增加逐次递减，而大蒜和蚕豆单作模式下不同土层微生物量氮、碳无显著差异。大蒜II蚕豆模式0—20cm土层中，大蒜带微生物量氮显著低于交际带和蚕豆带。20—40cm土层中，交际带最高，蚕豆带最低。20—40era土层间作模式中，交际带微生物量碳显著高于大蒜和蚕豆条带，而大蒜和蚕豆带无显著差异；不同种植模式之间土壤微生物量碳／微生物量氮比值无显著差异，但随土层深度的增加逐次递减。另外，本研究发现，土壤总氮和速效磷与微生物量碳、氮密切正相关。六、环境友好型种植模式下作物氮素利用与氮素转移氮肥施人后，残留于土中的比例最大。间作在一定程度上能提高氮肥利用率6．54％以上，降低氮肥的残留6．74％以上，降低氮肥损失量3．06％以上。氮肥残留随着土层的深度逐步递减。不同种植模式之间存在差异，大蒜单作模式氮肥残留量显著高于其他模式，大蒜II蚕豆模式最低。大蒜lI蚕豆模式下作物对氮肥的吸收利用量显著高于单作模式；间作模式提高氮肥利用率，具有明显间作优势的原因与作物间氮素转移有关，在大蒜ll蚕豆模式中，蚕豆能向大蒜转移氮素，田间微区、盆栽等不同试验条件下氮转移量存在显著差异，转移率在10．18％～15．76％。

《洱海流域环境友好型种植模式及作用机理研究》研究针对中国云南省洱海流域小春作物种类单一、施肥过量所引起的农田生物多样性下降和农田面源污染问题，采用实地调查与田间试验相结合的方法，系统研究了当地作物种类、作物根系构型、株型分布、养分需求特性、经济效益与环境风险，以种间互促性、经济可行性、环境友好性为依据，筛选适合洱海流域兼顾经济与环境效益的环境友好型种植模式，阐明其种间竞争互惠机制，合理确定间作参数，为从源头控制氮、磷肥料用量、提高氮、磷肥料利用效率，减少农田面源污染提供科技支撑。