水稻是我国主要的粮食作物之一，种植面积约占我国粮食种植面积的40%，产量约占我国粮食总产量的50%。然而，水稻产量的维持大多依赖高量化肥和灌溉用水的投入，对资源利用、氮磷污染的研究已经成为学术界的研究热点。本书从水肥耦合管理与有机肥归田两个方面探索了稻田生产系统面源污染的原位控制机理，提出了“AWD+SSNM”水肥管理新方法及有机肥替代化肥减排氮磷的新理论，为流域面源污染系统控制提供了支持。
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前言
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SOC 175
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SOC 179
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
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