研究生開題報告秸稈還田對土壤肥力提升及作物產(chǎn)量氮磷鉀養(yǎng)分的影響

1、*農(nóng)業(yè)大學專業(yè)學位研究生學位論文開題報告論文題目： 秸稈還田對土壤肥力提升及 作物產(chǎn)量、氮磷鉀養(yǎng)分的影響 學 號： 報 告 人： 專業(yè)學位（類別）： 研究方向（領(lǐng)域）： 所在學院： 校內(nèi)導師： 教授 校外導師： 高級工程師 報告時間： 2013年7月 *農(nóng)業(yè)大學研究生處制1立題依據(jù)農(nóng)作物秸稈是世界上數(shù)量最多的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)品。由于農(nóng)作物秸稈資源的利用涉及到整個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的土壤肥力、水土保持、環(huán)境安全、農(nóng)村能源的有效利用以及農(nóng)村居民的生活需求等問題，所以受到世界各國的普遍關(guān)注。據(jù)報道，在經(jīng)濟發(fā)達的國家中，秸稈還田的數(shù)量很大1。我國是農(nóng)業(yè)大國，也是秸稈資源最豐富的國家之一，主要的秸稈有近20

2、種，而且數(shù)量巨大(每年都有67億噸)。隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)民生活能源的改善，農(nóng)作物秸稈出現(xiàn)大量剩余。尤其是夏秋兩季，農(nóng)作物秸稈無組織地焚燒，不僅造成資源的極大浪費，而且嚴重污染環(huán)境。據(jù)測定秸稈中有機質(zhì)含量約為150g/kg，氮、磷、鉀、鈣、硫等多種營養(yǎng)元素含量也相當豐富2。秸稈還田可以以草養(yǎng)田、培肥地力、改善土壤理化性狀、促進土壤養(yǎng)分的生物有效性。秸稈還田，在現(xiàn)代可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)以及有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，已具有舉足輕重的作用3。有機質(zhì)含量是衡量土壤肥力高低的決定因素。作物秸稈含有多種營養(yǎng)元素，是重要的有機肥源4。通過人工或機械操作，并綜合采用少耕、免耕，選用良種、平衡施肥、防治病蟲害、模式化

3、栽培等多項配套農(nóng)藝措施，以不同形式將秸稈還田，可以起到降低土壤容重、增加土壤孔隙度、減少土壤水分蒸發(fā)、提高土壤有機質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量，維持土壤養(yǎng)分平衡、促進作物生長發(fā)育、增加作物產(chǎn)量的作用。盡管秸稈還田具有較好的經(jīng)濟和社會效益以及廣闊的推廣應(yīng)用前景，但仍存在一些不容忽視的問題，如還田后的秸稈不易腐爛，影響下茬播種質(zhì)量；有些農(nóng)民對秸稈還田的重要性認識不足，沒有長期效益觀念，秸稈還田機具價格偏高、利用率低等，使推廣該項技術(shù)存在一定的難度。因此，研究更有效的秸稈還田技術(shù)為推進秸稈還田的推廣運用具有十分重要的意義。2 國內(nèi)外研究進展2.1 秸稈還田概述秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉的總稱，是作物收獲子實

4、后的剩余部分5，一般占生物量50%以上。因其含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質(zhì)等，故是一種豐富且能直接利用的可再生資源6。隨著農(nóng)民生活水平的不斷提高以及農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，秸稈在廣大農(nóng)村地區(qū)已不再是主要的燃料物質(zhì)，秸稈的出路問題已經(jīng)成為目前我國農(nóng)村地區(qū)急需解決的一大難題。焚燒秸稈不僅污染環(huán)境，而且由于有機物不能回歸土壤，切斷了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)鏈，不利于土壤質(zhì)量和生產(chǎn)力的保持與提高，影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，化肥的大量施用以及部分地區(qū)的粗放經(jīng)營和管理，土壤肥力有下降的趨勢4。秸稈還田是把沒用作飼料的秸稈直接或堆漚后施入土壤中的方法，具有培肥、蓄水、調(diào)溫、增產(chǎn)、減少污染的作用。我國有秸稈還

5、田培肥土壤的悠久歷史。20 世紀70 年代以來，北方地區(qū)對秸稈覆蓋為核心的保護耕作進行了研究與推廣，成為該區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效措施。但我國秸稈還田的研究主要是北方小麥與玉米，南方較少，僅有研究主要在水稻、小麥上7。根據(jù)秸稈還田方式分為堆漚還田、過腹還田、直接還田、留高茬還田等類型8。秸稈堆漚還田是將作物秸稈制成堆肥、漚肥，在腐熟后施入土壤的方式，據(jù)含水量分漚肥還田和堆肥還田。秸稈堆漚時腐熟礦化加速，釋放養(yǎng)分，降解有害的有機酸、多酚等，殺滅寄生蟲卵、病原菌及雜草種子等，但氮素易流失，且費工、費時，利用較少9。過腹還田是指秸稈在飼喂牲畜后，以畜糞尿施入土壤中的方式10，經(jīng)濟與生態(tài)效益明顯。秸稈是反芻家

6、畜粗飼料的重要來源，被動物吸收的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為肉、奶等，提高了經(jīng)濟效益，又實現(xiàn)了資源循環(huán)利用，但比例僅25%35%11。秸稈直接還田方式快捷、省工。秸稈數(shù)量較多可采用直接還田方式，分為翻壓還田和覆蓋還田。翻壓還田是指前茬收獲后，將前茬秸稈在后茬播種或移栽前翻入土中的方式，可及時處理大量秸稈，避免腐爛焚燒；覆蓋還田是指種植作物時將秸稈覆蓋于土壤表面達30%以上的技術(shù)12，可提高土壤有機質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤溫、濕度。留高茬還田是指作物收割時提高留茬高度，翻耕后使根茬在田間腐爛分解的方式，可提高勞動和能源投入效益，且秸稈分布均勻，群眾易接受13，可用于多種作物。但需明確留茬高度，過高會影響下茬作物生長，過低則還

7、田量少，效果差。2.2 秸稈還田對土壤結(jié)構(gòu)的影響秸稈還田能使土壤容重降低，通氣孔隙和大粒徑微團聚體增加，使耕層土壤較為疏松。由于土壤容重、孔隙度等物理性質(zhì)的測定受外界因素與田間作業(yè)的干擾，再加上本來這些指標即或在同一塊土地上，也存在著極大的差異性。吳崇海等14進行的小麥不同留茬試驗中，發(fā)現(xiàn)與空白對照相比各留茬處理的土壤交換量高1.5-2.3cmol/kg，土壤容重降低0.15-0.2 g/cm3，總孔隙度增加5.6-7.4%。杜守宇15報道指出，秸稈覆蓋田面可減輕雨水對土壤的拍打沖擊淋洗，保持表土不被壓實而下沉，并可以消除陽光曝曬而引起的表土硬結(jié)龜裂，使土壤保持良好的結(jié)構(gòu)；更為重要的是覆蓋的秸

8、稈還田后增加了土壤有機質(zhì)，土壤中腐殖質(zhì)與團粒結(jié)構(gòu)的比重大大增加。土壤團聚體數(shù)量增多，總孔隙度提高，容重下降，保水保肥性能增強，通透性改善，為土壤良好結(jié)構(gòu)的形成奠定了基礎(chǔ)，故使土壤結(jié)構(gòu)狀況得以改善。據(jù)袁家富16的研究表明麥田覆蓋3000kg/hm2稻草對土壤有機含量、容重、總孔隙度的影響在試驗前后無明顯差異；稻草覆蓋麥收后土壤有機質(zhì)含量較裸地和試驗前分別平均上升了6.65%和6.39%，容重下降了7.75%和7.03%，總孔隙度增加了6.44%和6.60%。另據(jù)王玉坤17秸稈覆蓋3年試驗結(jié)果表明，0-20cm耕層土壤容重由1.486g/cm3下降到1.463g/cm3，下降率1.5%；總孔隙度由

9、43.92%增加到44.79%，增長率為2.0 %。秸稈分解產(chǎn)生的腐殖物質(zhì)利于土壤團粒結(jié)構(gòu)形成并降低容重，覆蓋次數(shù)增加，容重降低、田間持水量增加18。覆蓋使00.10m表層土壤孔隙增加50500m19，也可降低水土流失，提高土壤團聚體穩(wěn)定性和滲透性20。Rajan 等研究表明覆蓋可減少水土流失33%21。孫建等研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋可分別使地表水徑流量和土壤流失量減少21.9% 及88.3%22。秸稈覆蓋利于減少黃土坡耕地徑流次數(shù)、徑流量、土壤侵蝕量，且覆蓋年限與覆蓋量增加其效果更明顯23。因此秸稈還田可改良土壤，利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。2.3 秸稈還田的土壤培肥效應(yīng)國內(nèi)外的試驗均表明，秸稈還田后土壤有機質(zhì)

10、和養(yǎng)分含量明顯增加，尤以表層差異顯著。據(jù)報道24，凡是施用秸稈的處理，0-20 cm土壤有機質(zhì)含量都在10.0g/kg以上，且隨秸稈還田量的增加而增加；并且不同的耕作方式對土壤有機質(zhì)的積累有不同的影響，免耕處理最有利于有機質(zhì)的積累，其次是覆蓋秸稈，再次是翻壓秸稈。袁家富16在麥田覆蓋3000kg/hm2稻草的試驗中發(fā)現(xiàn)，稻草覆蓋麥收后土壤有機含量較裸地和試驗前分別平均上升了6.65%和6.39%，在水田土壤上進行的試驗結(jié)果相同。有機物料的施用提高了水田土壤耕層有機質(zhì)含量，特別是長期施用有機物料對土壤有機質(zhì)的增加有顯著的效果。植物物質(zhì)是保持和提高土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它是土壤有機質(zhì)的主要來源，

11、同時又是作物養(yǎng)分，特別是N的來源。作物秸稈木身含有各種營養(yǎng)元素，進入土壤后參與土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，是土壤養(yǎng)分的補給源。所以秸稈還田是養(yǎng)分在土壤-作物-土壤中循環(huán)利用的有效途徑，也是保持土壤自然肥力的重要因素。秸稈還田利于土壤有機質(zhì)的積累25。研究表明26稻草覆蓋免耕直播油菜一季土壤有機質(zhì)、胡敏酸、富里酸含量低于對照，但覆蓋次數(shù)增加，這種現(xiàn)象隨之消失，三季稻草覆蓋后，土壤有機質(zhì)、胡敏酸含量高于對照，腐殖化程度提高。秸稈還田有利于增加腐殖質(zhì)，且游離態(tài)腐殖質(zhì)增加比例大，說明秸稈還田可提高腐殖質(zhì)數(shù)量與質(zhì)量而改良土壤結(jié)構(gòu)27。吳景貴等28試驗結(jié)果表明，非腐解有機物料的施用，顯著提高了水田土壤中生物量

12、碳和氮含量。籍增順等29人在進行6年試驗后認為秋耕覆蓋和秋耕秸稈還田是調(diào)控土壤氮強度的兩條主要措施。秸稈覆蓋除了能直接補充土壤一部分氮素外，近年來一些研究表明30，還可以促進固氮微生物的固氮作用和豆科作物的共生固氮，從而增加土壤中的氮素含量。彭琳31研究表明，施用有機肥可使土壤有效磷從33mg/kg提高到48mg/kg。土壤磷的吸附與解吸、沉淀與溶解是土壤磷轉(zhuǎn)化的重要化學過程，施用有機肥料能提高磷有效性的機理，多數(shù)學者認為是有機肥影響土壤磷的吸附和解吸特性而起作用的。2.4 秸稈還田對土壤溫度和水分的影響很多研究表明，秸稈覆蓋對光輻射的吸收轉(zhuǎn)化和熱量傳導均有影響。秸稈覆蓋在地表形成一層土壤與大

13、氣熱交換的障礙層，既可以阻止太陽直接輻射，也可以減少土壤熱量向大氣中散失，同時還可以有效地反射長波輻射。因此，秸稈覆蓋下土壤溫度年日變化均趨緩和，低溫時有“增溫效應(yīng)”，高溫時有“降溫效應(yīng)”，這種雙重效應(yīng)對作物生產(chǎn)十分有利，能有效地緩解氣溫激變對作物的傷害。秸稈覆蓋為作物創(chuàng)造良好的生長環(huán)境，尤其對土壤表層的調(diào)溫效應(yīng)突出32。王明權(quán)等認為覆蓋免耕對土壤溫度的調(diào)節(jié)能力更強33。蘇躍等研究表明油菜免耕覆蓋土壤溫度高于常規(guī)耕作，且有助于減緩土壤溫度的急劇降低34。Chen等研究結(jié)果相似，但認為調(diào)溫效應(yīng)隨葉面積指數(shù)增加而減弱35。水分是土壤物理性狀的重要組成部分，秸稈覆蓋還田后對土壤水分性狀的影響是復雜的

14、，如在非灌溉土壤上，還田后秸稈腐解的過程中將消耗大量土壤水分，因而產(chǎn)生與作物爭奪水分的現(xiàn)象。當這種腐解過程基本結(jié)束后，秸稈覆蓋還田又增加了土壤的保水性、滲水性，因而有利于土壤水分性狀的改善或土壤含水量的增加。由于在自然條件下，土壤表層受雨滴的直接沖擊，土壤團粒結(jié)構(gòu)破壞，土壤孔隙度減小，形成不易透水透氣、結(jié)構(gòu)細密緊實的土壤表層，影響降水的就地入滲。而在土壤表面覆蓋一層秸稈，避免了降水對地表的直接沖擊，團粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，土壤疏松多孔，因而土壤的導水性強，降水就地入滲快，地表徑流少。據(jù)張志田報道36，小麥拔節(jié)前覆蓋處理的土壤飽和導水率為22.92cm/h，對照為8.25cm/h；小麥收獲后覆蓋處理的土壤

15、飽和導水率為22.92cm/h，對照為10.29cm/h，由此可見，秸稈覆蓋下土壤飽和導水率高，土壤蓄水能力增強。周凌云研究表明37，麥田秸稈覆蓋措施以后，可有效降低耗水系數(shù)8.1%-23.2%，提高了水分利用率。秸稈覆蓋提高了土壤的蓄水、保墑能力，更有利于發(fā)揮土壤水庫的調(diào)蓄作用。麥田秸稈覆蓋不僅對當季冬小麥有顯著的節(jié)水效應(yīng)，也有利于下茬作物的節(jié)水。杜守宇15等研究發(fā)現(xiàn)，秸稈覆蓋農(nóng)田后，因遮住了地面光照，能夠抑制雜草滋生，降低了土壤水分的消耗，中后期蒸散耗水比裸地多，全生育期總耗水量與裸地并無明顯差異。其意義就在于秸稈覆蓋有調(diào)控土壤供水的作用，使作物苗期耗水減少，需水關(guān)鍵期耗水增加，農(nóng)田水分供

16、需狀況趨于協(xié)調(diào)，從而提高了水分利用效率?？偟膩碚f，秸稈還田保水有以下原因：( 1) 土壤有機質(zhì)提高了土壤對水的吸持能力；( 2) 土壤結(jié)構(gòu)改善，表層土壤疏松，減少毛細管作用及水分散失；( 3) 地表覆蓋物削弱太陽對土壤的照射，調(diào)節(jié)土壤溫度，水分蒸發(fā)減少；( 4) 水汽遇到秸稈時冷凝成液態(tài)水返回土壤中，土壤水分損失量減少38。所以秸稈還田對保蓄田間水分、降低水分消耗速度、減少棵間無效蒸發(fā)量、調(diào)節(jié)地溫、培肥地力等多方面生態(tài)環(huán)境效應(yīng)有顯著效果，是一項具有多功能的節(jié)水實用技術(shù)，對促進作物的增產(chǎn)有一定的實用價值。2.5 秸稈還田對土壤微生物的影響土壤微生物和肥力的演變、作物營養(yǎng)具有密切關(guān)系；土壤酶活性的

17、大小反映著土壤中進行的各種生物化學過程的方向和強度。因此，研究秸稈還田的土壤生物學效應(yīng)，對揭示覆蓋還田的實質(zhì)具有一定的意義。土壤本身固有的養(yǎng)分在增加秸稈有機物質(zhì)以后，土壤的C/N比發(fā)生了變化，為增強酶促反應(yīng)和土壤呼吸強度提供了基質(zhì)，從而促進了土壤生物活性的提高。土壤微生物多為有機營養(yǎng)型，富含易分解性的作物秸稈覆蓋以后，為土壤生物提供了能源，激發(fā)了微生物的增殖，同時在有機物質(zhì)分解過程中，各種有機或無機養(yǎng)分成分的消長，也必然會引起土壤微生物區(qū)系組成的變化。兩者綜合作用的結(jié)果是促進了土壤微生物生存的生態(tài)因素，增加了土壤微生物數(shù)量。秸稈還田后，可供微生物生命活動的有機能源增加，繁殖加快。研究表明39稻

18、草翻耕還田條件下，晚稻生長過程中除放線菌數(shù)量下降外，好氧性細菌、厭氧性細菌和真菌數(shù)量前期急增，中期緩慢減少，后期迅速減少；微生物活度前期增強達最大值，中期下降，后期回升。多年連續(xù)秸稈還田免耕可提高010cm土層土壤細菌總數(shù)、放線菌數(shù)、棒狀細菌數(shù)和貧營養(yǎng)細菌數(shù)量40。員學鋒等研究表明覆蓋處理耕層土壤細菌、放線菌、真菌可為對照的1. 63倍、1. 68倍和1. 07倍41。土壤微生物生命活動是土壤酶形成和積累的基礎(chǔ)。秸稈還田后土壤微生物繁殖快，土壤酶活提高42，利于土壤有機質(zhì)分解和礦質(zhì)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。秸稈還田使土壤綜合生態(tài)因子得到改善，土壤微生物的活動必然更趨活躍，而土壤生物活性的提高和微生物活動的加強

19、又必然會促進秸稈的分解和轉(zhuǎn)化，進一步改善土壤環(huán)境，必然會增強土壤生物活性和微生物活動，形成互促效應(yīng)。2.6 秸稈還田對作物生長及產(chǎn)量的影響秸稈還田能縮短作物生育期。王岳忠、祝劍波等研究表明，稻草覆蓋促進油菜生育期提前并增加生長量，分枝數(shù)和單株角果數(shù)增加，早發(fā)、早熟明顯43。薛蘭蘭等研究表明，秸稈覆蓋油菜株高及分枝數(shù)高于不覆蓋處理；且根系生長量，冬至綠葉數(shù)增加44。蘇偉等研究表明，稻草覆蓋對促進油菜苗期生長尤為明顯45。我國半干旱地區(qū)秸稈覆蓋可促進玉米中后期生長發(fā)育，提高單株葉面積和干物質(zhì)重，增加單穗粒數(shù)和粒重而增加子粒產(chǎn)量46。許海濤等研究表明，采用小麥秸稈覆蓋處理，玉米根際光、熱、水、肥協(xié)調(diào)

20、，利于根系生長47。但秸稈還田對出苗有抑制作用，當秸稈分布不勻時出苗整齊度差，或出現(xiàn)吊根、死苗現(xiàn)象48。因此秸稈施用時除應(yīng)盡量均勻外，生產(chǎn)上還應(yīng)采取必要措施，如增加播量提高出苗數(shù)，將秸稈粉碎或經(jīng)過腐熟處理后還田。秸稈還田可提高作物產(chǎn)量49，但其與產(chǎn)量呈二次曲線，且有后效50。李瑾等研究表明，稻草覆蓋大麥產(chǎn)量可增產(chǎn)26.6%，稻草覆蓋量與基本苗、最高苗、有效穗呈二次曲線關(guān)系，但對結(jié)實率及千粒重的影響小51。孫進等研究表明，稻草覆蓋小麥產(chǎn)量可增產(chǎn)12. 5%，其原因是小穗數(shù)及穗粒數(shù)增加52。稻草覆蓋可提高油菜單株角果數(shù)和每角粒數(shù)而增產(chǎn)53。棉田秸稈覆蓋可增加棉花果枝數(shù)、棉鈴重、籽棉重及皮棉產(chǎn)量54

21、。2.7 秸稈還田對作物品質(zhì)及生理特性的影響秸稈還田會影響作物品質(zhì)。秸稈還田可改善強筋小麥營養(yǎng)品質(zhì)和弱筋小麥面粉加工品質(zhì)55。水稻通過秸稈還田可改善稻米外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)及食味性，表現(xiàn)為整精米率增加，堊白度降低，淀粉峰值黏度和崩解值增加，熱漿黏度降低56。農(nóng)作物根系活力、葉綠素含量是作物重要的生理指標，游離脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性是作物抗逆強弱的指標。藍立斌等研究表明，與傳統(tǒng)栽培相比免耕稻草覆蓋栽培紅薯根系活力高于傳統(tǒng)栽培；葉片葉綠素含量、CAT及SOD活性高于傳統(tǒng)栽培57。卿國林等研究表明，覆蓋稻草有效降低高溫和干旱對玉米的傷害，玉米硝酸還原酶活性和根系活力增強58。鄭曙峰等研究表

22、明，秸稈覆蓋免耕棉花氣孔導度、胞間CO2濃度較對照均有提高59。Zhang等研究表明，覆草旱種水稻光合速率和子粒中蔗糖-淀粉轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶活性在灌漿期顯著提高60。3 研究目標及研究內(nèi)容3.1研究目標為驗證秸稈還田腐熟技術(shù)的實施效果，穩(wěn)步推進稻田秸稈還田腐熟技術(shù)，提高耕地質(zhì)量，保護生態(tài)環(huán)境，在土壤有機質(zhì)提升項目實施鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)以對比試驗形式開展定點研究。通過試驗，評價秸稈還田在三種不同模式下對土壤肥力提升的應(yīng)用效果，為土壤有機質(zhì)提升的進一步研究和實施提供技術(shù)支撐。3.2研究內(nèi)容3.2.1 土壤基本理化性質(zhì)研究秸稈還田實驗前，采集土壤基礎(chǔ)樣品進行理化性質(zhì)的分析測定，包括土壤容重、機械組成、pH值、有

23、機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、CEC等。3.2.2 土壤改良效果研究秸稈還田后，采集試驗田處理后的土壤樣品進行理化性質(zhì)化驗分析，包括土壤容重、機械組成、pH值、有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、CEC等。3.2.3 秸稈還田對農(nóng)作物養(yǎng)分的影響研究秸稈還田實驗前和秸稈還田后，農(nóng)作物收獲前，均在各試驗處理中采集同一種植株樣品，用于分析有機質(zhì)、全氮、全磷及全鉀的含量。3.3 擬解決的關(guān)鍵問題研究秸稈還田能否提升土壤肥力并增加農(nóng)作物產(chǎn)量。探索秸稈還田的最佳方式，穩(wěn)步推進秸稈還田腐熟技術(shù)，解決秸稈直接還田后出現(xiàn)的易發(fā)生病蟲害，小面積的秸稈機械還田成本高，費事費工不易推廣等問題。4 研究方案4.

24、1方法設(shè)計4.1.1 試驗地點試驗地設(shè)在綿陽市游仙區(qū)朝真鄉(xiāng)、云鳳鄉(xiāng)、松埡鎮(zhèn)、街子鄉(xiāng)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該地區(qū)位于四川盆地西北部，屬平壩淺丘相間地形，境內(nèi)海拔一般為500-600m。年平均氣溫16.4。無霜期為275天，年平均日照時數(shù)為1278.3小時，平均年降水量為969.6毫米。全區(qū)幅員1000平方公里，其中耕地面積48.6萬畝，土壤類型以黃紫色土為主，為紫色砂巖和泥巖殘、坡集物混合母質(zhì)發(fā)育的土壤。土地較為肥沃，灌溉便利，氣候條件溫潤，適宜各種農(nóng)作物生長。4.1.2試驗設(shè)計處理1：對照（常規(guī)施肥，無秸稈還田）；處理2：不加腐熟劑秸稈還田（常規(guī)施肥+秸稈還田）；處理3：加腐熟劑秸稈還田（常規(guī)施肥+秸稈腐

25、熟劑+秸稈還田）。常規(guī)施肥量為每畝尿素34kg，磷肥150kg，鉀肥17kg，秸稈還田量均設(shè)置為覆蓋土壤表面50%。試驗的每個處理設(shè)3次重復，不同處理隨機排列，水稻、小麥每個小區(qū)面積不小于30平方米，油菜、玉米每個小區(qū)面積不小于60平方米。4.1.3試驗要求(1) 秸稈還田應(yīng)保證秸稈有一定的含水量，并且各處理的秸稈含水量基本一致，有利于秸稈腐熟劑的微生物生長和秸稈腐解。(2) 秸稈腐熟劑用量及秸稈還田施用量均按使用說明書執(zhí)行。(3) 保證各處理田間的土壤本底值和農(nóng)藝措施一致。4.2 土樣及植株的分析測定在試驗地各個小區(qū)采集土樣，取樣深度為020cm，采取多點分布的原則，再將其充分混合后用四分法

26、去掉多余部分，貼好標簽帶回實驗室。農(nóng)作物在收獲前，各試驗田的每個小區(qū)隨機采集5株植株樣品，將各小區(qū)植株的籽粒和秸稈分別組成混合樣。土壤和植株樣品均在風干后對對其進行分析化驗，參照中國土壤學會編寫土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法61。表1 土壤及植株各測定項目的分析方法項目測定方法pH值電位法有機質(zhì)重鉻酸鉀容量法外加熱法容重環(huán)刀法全氮半微量凱氏定氮法堿解氮堿解擴散法機械組成比重法CEC1mol/L中性乙酸銨淋洗法有效磷碳酸氫鈉或氟化銨鹽酸浸提比色法速效鉀1mol/L 乙酸銨浸提火焰光度計法植株全氮全磷全鉀濃硫酸過氧化氫消煮法 4.3 技術(shù)路線擬定研究課題資料文獻查閱試驗方案設(shè)計大田試驗秸稈還田對土壤肥力提升

27、的效果秸稈還田后對農(nóng)作物養(yǎng)分含量的影響對比試驗三種不同模式下秸稈還田對土壤肥力提升的應(yīng)用效果以及對農(nóng)作物養(yǎng)分的影響，為土壤有機質(zhì)提升計劃的進一步研究提供技術(shù)支撐。4.4數(shù)據(jù)處理分析采用Excel、SPSS等數(shù)理統(tǒng)計分析軟件，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和圖標制作。5 特色與預期成果5.1 研究特色實地運用秸稈腐熟還田技術(shù)對比研究在三種不同模式下對土壤肥力提升及農(nóng)作物影響的運用效果，為指導農(nóng)民合理進行秸稈還田提供一定的技術(shù)支撐。5.2 預期成果(1) 提出秸稈還田的最佳模式(2) 弄清秸稈還田對土壤肥力的提升效果(3) 完成畢業(yè)論文6 時間安排 2013年3月6月，資料搜集整理、方案設(shè)計以及基礎(chǔ)樣品采集2

28、0113年6月9月，進行大田試驗2013年9月10月，采集試驗后樣品，進行相關(guān)指標的室內(nèi)分析測定2013年10月11月，數(shù)據(jù)整理及分析2013年11月2014年2月，撰寫畢業(yè)論文參考文獻1 孫克剛,李丙奇,金輝,等.河南省小麥、玉米及蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效平衡施肥J.磷肥與復肥,2007,22(1):73-75.2 劉悅上,馬金芝,張樂森.作物秸稈還田應(yīng)用技術(shù)探討J.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010 ,16:296-297.3 王海景,康曉東.秸稈還田對土壤有機質(zhì)含量的影響J山西農(nóng)業(yè)科學,2009,37(10):42-45,63.4 汪建飛,邢素芝.農(nóng)田土壤施用化肥的負效應(yīng)及其防治對策J.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,199

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