主要農田生態系統氮素行為與氮肥高效利用的基礎研究

出版社: 科學出版社; 第1版 (2010年5月1日)

平裝: 400頁

正文語種: 簡體中文

開本: 16

ISBN: 9787030275196, 7030275195

條形碼: 9787030275196

產品尺寸及重量: 25.8 x 18.4 x 2 cm ; 739 g

ASIN: B003QCK2UW

《主要農田生態系統氮素行為與氮肥高效利用的基礎研究》以我國糧食主產區太湖地區水稻一小麥輪作區、華北平原小麥一玉米輪作區的水稻、小麥和玉米為研究對象，重點闡述了農田氮素來源、轉化及遷移規律，作物高效吸收利用氮素基因型差異及生理遺傳機制，農田及區域水平上的作物高效施氮技術等。書中的數據是基於同一區域進行的土壤學、植物營養學、農學和分子生物學的協同研究結果，具有綜合性、系統性和應用性。《主要農田生態系統氮素行為與氮肥高效利用的基礎研究》不僅有助於相關研究領域的讀者全面認識農田氮素高效利用的原理，也可為農業技術推廣相關人員提供提高氮肥利用率的具體解決途徑。

目錄

前言

第1章 總論

1.1 主要農田生態系統的氮素循環及環境效應

1.1.1 三種典型作物氮肥去向與用量的關係

1.1.2 不同農田生態系統化學氮肥的農學和環境效應

1.1.3 環境來源氮已成為農田生態系統和水體氮輸入的重要組成部分

1.1.4 華北地區旱作農田系統土壤累積NOF的成因、生物有效性及潛在的環境風險

1.2 作物高效利用氮肥的根系生物學及生理機制

1.2.1 氮高效基因型的田間篩選

1.2.2 氮高效作物的根系生物學特性

1.2.3 氮高效作物的生理特徵

1.2.4 水稻增硝營養的響應機制

1.2.5 氮高效品種的農學評價

1.3 作物高效利用氮肥的遺傳學機制

1.3.1 不同水稻和小麥品種間氮效率存在顯著差異

1.3.2 高效吸收氮素是氮高效水稻和小麥品種的重要基礎

1.3.3 小麥高效吸收氮素的根系生物學特徵及遺傳基礎

1.3.4 水稻高效吸收氮素的根系生物學特徵及遺傳基礎

1.3.5 水稻“增硝促銨”吸收的分子基礎

1.4 作物高產與環境保護相協調的氮肥總量控制

1.4.1 協調作物高產與環境保護的氮肥總量控制

1.4.2 高產與環境保護相協調的氮肥推薦點的測試技術

1.4.3 總量控制與點的測試相結合的氮肥推薦的經濟效益與環境效益評價

1.4.4 基於GIS技術的區域氮肥優化管理

1.4.5 氮高效品種的農學與環境效應評價

1.4.6 結論與創新

1.4.7 展望

1.5 土壤-作物體系中氮素遷移的模型

1.6 結論

參考文獻

第2章 水稻-小麥輪作體系中土壤氮素循環、氮素的化學行為和生態環境效應

2.1 引言

2.2 太湖地區水稻-小麥農田化肥氮去向的定量評價及農學和環境效應

2.2.1 水稻-小麥兩季化肥氮去向的定量評價

2.2.2 水稻-小麥農田化肥氮的農學和環境效應

2.3 太湖地區稻田生態系統氮循環對環境影響的某些評論

2.3.1 水稻田和小麥田地下飽和層土壤的反硝化

2.3.2 稻田土壤對污染河水中氮、磷的轉化和固持

2.4 環境來源氮在稻田氮平衡中的貢獻及對水環境的影響

2.4.1 大氣乾濕沉降氮對水稻、小麥營養的貢獻

2.4.2 本區河水的氮素污染狀況以及用作灌溉時對水稻氮營養的貢獻

2.4.3 河湖水面接收到的大氣乾濕沉降氮量

2.4.4 大氣乾濕沉降氮中NH+4／NO-3值和δ15NH+4值的時間變化及指示意義

2.5 太湖地區地表水體氮負荷計算及污染源分析

2.5.1 常熟地區農村人和畜禽排泄物的處理和利用狀況調查

2.5.2 常熟市規模化畜禽養殖場排泄物的處理和利用

2.5.3 蘇州地區畜禽排泄物的處理和利用

2.5.4 太湖地區河湖水體氮、磷污染源分析

2.5.5 減緩太湖地區水體氮、磷負荷的對策

2.6 需要進一步研究的科學問題

2.6.1 化學肥料氮進入農田后的形態轉化及淋出液中可溶性有機氮的起源、形態區分和分配

2.6.2 氮肥-土壤-植物-大氣間NH+4／NH3交換的定量評價

參考文獻

第3章 華北平原小麥-玉米輪作體系中的氮素循環及環境效應

3.1 引言

3.1.1 華北平原小麥-玉米輪作體系的氮素管理現狀及環境效應

3.1.2 華北平原小麥-玉米輪作體系氮素循環研究進展

3.2 小麥-玉米輪作不同施氮水平下氮肥的農學效應和環境效應

3.2.1 化肥氮去向的定量評價

3.2.2 氮肥的農學效應、環境效應及對土壤氮肥力的影響

3.2.3 氮肥的損失途徑

3.2.4 華北平原小麥-玉米輪作傳統水肥管理條件下的氮肥去向

3.3 現有土壤供氮水平條件下小麥-玉米輪作體系對氮肥環境承受力的分析

3.3.1 氮肥環境承受力

3.3.2 氮肥的後續農學和環境效應

3.4 土壤剖面累積硝態氮的產生、移動及生物有效性

3.4.1 累積硝態氮的產生

3.4.2 土壤剖面累積硝態氮的移動與淋洗

3.4.3 土壤剖面不同部位累積硝態氮的作物有效性

3.5 華北平原大氣氮素沉降和灌溉水帶入的氮在農田氮素平衡中的貢獻

3.5.1 華北平原大氣濕沉降帶入的氮索及其時空變異

3.5.2 華北平原大氣干沉降帶入的氮素及其時空變異

3.5.3 華北平原大氣沉降帶人的氮素總量及其植物有效性

3.5.4 華北平原灌溉水帶入的氮素

3.5.5 華北平原乾濕沉降和灌溉水帶入的氮在農田氮素平衡中的貢獻

3.6 協調生產與環境目標的氮素管理技術途徑

參考文獻

第4章 水稻高效利用氮素的生理機制

4.1 引言

4.1.1 我國水稻生產狀況

4.1.2 我國水稻氮肥施用的問題

4.2 水稻氮素吸收累積特徵與氮素利用

4.2.1 水稻氮高效基因型的篩選

4.2.2 水稻一生的氮素需求特徵

4.3 水稻根系氮素高效吸收特徵

4.3.1 水稻氮素高效吸收與水稻根系生物學特性

4.3.2 水稻對銨態氮、硝態氮的吸收特徵

4.4 水稻氮素高效利用特徵

4.4.1 水稻氮素同化酶與氮素高效利用的關係

4.4.2 水稻中後期植株體內氨揮發特徵及其與水稻氮素同化酶活性的關係

4.5 水稻增硝營養機制

4.5.1 水稻硝態氮營養的生態意義

4.5.2 水稻根際硝化特徵

4.5.3 利用數學模型研究水稻根際土壤硝化特徵

4.5.4 水稻增硝營養的生理與分子機制

4.5.5 水稻增硝作用與水稻氮素高效利用的關係

參考文獻

第5章 水稻氮高效的遺傳基礎

5.1 水稻氮高效品種的篩選

5.1.1 氮高效水稻品種的大田篩選

5.1.2 苗期不同氮效率品種實驗室水培篩選

5.2 水稻苗期高效吸氮的分子生理學基礎

5.2.1 不同氮效率品種苗期吸氮效率差異的生理基礎

5.2.2 水稻苗期編碼銨態氮吸收代謝基因家族表達特徵的定量分析

5.3 增硝營養對水稻根系生長和銨吸收的影響及其分子基礎

5.3.1 增硝營養對水稻根系生長的影響

5.3.2 不同銨硝比營養對水稻氮相關基因表達的影響

5.3.3 水稻“硝促銨吸收”分子基礎初探

5.4 氮高效的分子生物學調控

參考文獻

第6章 小麥高效利用氮素的生理與遺傳機制

6.1 小麥品種間氮素吸收和利用效率差異

6.1.1 氮效率的定義

6.1.2 小麥品種間氮素吸收、利用效率的差異

6.2 氮素吸收、利用效率與產量性狀的相關性

6.3 栽培不同氮效率小麥品種後土壤硝態氮殘留的差異

6.4 小麥高效吸收氮素的生理機制

6.4.1 小麥品種(系)間根系發育的差異

6.4.2 根系發育與吸氮量的相關分析

6.4.3 吸收動力學與氮素吸收的關係

6.5 影響利用效率的因素分析

6.6 調控小麥吸氮量及其相關性狀的QTL定位

6.6.1 “旱選10號×魯麥14”DH群體的QTL定位

6.6.2 “小偃54×京411”RIL群體的QTL定位

6.7 調控小麥氮素利用效率(Gute)及其相關性狀的QTL定位

參考文獻

第7章 玉米高效利用氮素的生理與遺傳機制

7.1 玉米對氮素的吸收利用規律

7.1.1 生長後期吸氮對氮素吸收的影響

7.1.2 地上部庫容對氮素吸收的影響

7.2 玉米的氮效率及其基因型差異

7.2.1 玉米的氮效率

7.2.2 玉米氮效率的基因型差異

7.3 玉米高效利用氮素的生理機制

7.3.1 氮的吸收速率

7.3.2 氮素對玉米根生長發育的調節

7.3.3 氮素的利用效率

7.3.4 玉米體內的氮素循環

7.3.5 氮高效品種的生物學特徵

7.4 玉米高效利用氮素的遺傳機制

7.4.1 玉米氮效率和根系性狀的配合力及雜種優勢分析

7.4.2 氮脅迫條件下玉米根系相關基因的QTL定位

7.5 問題與展望

7.5.1 高產品種、氮高效品種及氮高效品種的篩選指標

7.5.2 氮高效基因與氮高效分子育種

參考文獻

第8章 水稻-小麥輪作系統中優化施氮及提高氮肥利用率的原理與方法

8.1 水稻-小麥輪作系統中作物的需氮特徵

8.2 水稻-小麥輪作系統中氮肥的損失與對策

8.2.1 水稻季氮肥的損失與控制對策

8.2.2 小麥季氮肥的損失與控制對策

8.3 水稻-小麥輪作系統中水稻季氮肥的農學效應、經濟效應與環境效應

8.3.1 水稻-小麥輪作下水稻季土壤供氮量和氮肥用量

8.3.2 水稻-小麥輪作下水稻的氮肥增產效果及氮肥表觀利用率

8.3.3 水稻季15N試驗中氮素的去向與平衡

8.3.4 水稻季氮肥用量與環境

8.3.5 水稻高產與環境保護相協調的區域氮肥總量控制

8.3.6 結論

8.4 GIS技術在區域性水稻-小麥輪作系統優化施氮中的應用

8.4.1 試驗區概況

8.4.2 區域水稻-小麥輪作系統土壤氮素及相關特性空間預測

8.4.3 區域水稻-小麥輪作系統優化施氮量的空間預測

8.4.4 區域水稻-小麥輪作系統優化施氮量的效益評估

8.5 創新點

參考文獻

第9章 小麥-玉米輪作系統中優化施氮和提高氮肥利用率的原理和方法

9.1 小麥-玉米輪作系統氮肥管理的問題分析

9.1.1 華北平原小麥-玉米輪作系統的施肥現狀

9.1.2 華北平原小麥-玉米輪作系統氮肥利用率和環境效應

9.1.3 華北平原小麥-玉米輪作體系氮素循環與氮素平衡

9.2 農田尺度上小麥-玉米輪作系統優化施氮和提高氮肥利用率的原理和方法

9.2.1 “以根層養分調控為核心”的氮素實時監控技術原理

9.2.2 “以根層養分調控為核心”的氮素實時監控技術的建立

9.2.3 “以根層養分調控為核心”的氮素實時監控技術的定位試驗驗證與應用

9.2.4 進一步提高氮肥效率的途徑

9.3 小麥-玉米輪作系統的區域氮肥管理

9.3.1 小麥-玉米輪作系統氮肥施用的區域總量控制

9.3.2 基於GIS技術的區域氮肥管理

9.4 進一步提高小麥-玉米輪作系統的生產力和氮效率

9.4.1 高產和氮高效基因型小麥和玉米品種的農學與環境效應

9.4.2 同步提高作物產量與氮效率

參考文獻

第10章 水稻-小麥輪作系統中的氮素循環模擬研究

10.1 理論基礎

10.2 模型開發

10.2.1 基本結構

10.2.2 模型的輸入輸出界面

10.2.3 模型參數

10.3 模型驗證

10.3.1 氨揮發

10.3.2 NO-3-N滲漏

10.3.3 N2O的排放

10.3.4 作物地上部分吸氮量

10.3.5 生物量與作物產量

10.4 模型應用與評價

10.4.1 土壤氮素平衡

10.4.2 產量效益評價

10.4.3 經濟效益評價

10.4.4 環境效益評價

參考文獻

第11章 小麥-玉米輪作體系中的氮素循環模擬研究

11.1 土壤-作物系統中氮素模型研究現狀綜述

11.2 作物生長與土壤水氮運移聯合模型的建立

11.2.1 聯合模型總體框架

11.2.2 土壤水熱氮運移模塊

11.2.3 作物生長發育模塊

11.2.4 作物生長與土壤水熱氮運移的耦合

11.3 聯合模型在小麥-玉米輪作體系中的應用

11.3.1 田間試驗

11.3.2 模型參數

11.3.3 模型驗證

11.3.4 模型應用

11.3.5 結論

參考文獻

彩圖