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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

农业循环经济是现代农业的一个新的增长点，在发展过程中，作物产量的提高与优质品种的推广要求土壤肥力有较大的负荷量^[1]，且要保持良好的土壤生产力。而土壤生产力是土壤肥力在一定条件下的产量表现形式^[2] 。秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染和减少环境负担的同时还有增肥增产作用^[3]。秸秆还田不仅改良土壤结构，使土壤孔隙度增加，土壤疏松，容量减轻，还能促进微生物活力和作物根系的发育^[4]。秸秆还田短期增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%，但若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害等不良现象，影响农业的可持续发展。土壤生产力(productivity)的定义是：“在特定的耕作管理制度下，土壤生产特定的 某种(或一系列)植物的能力。'长期定位试验是按特定目的在固定的田块上布置试验，并连续多年进行观测的实验方法。便于研究秸秆还田的后效，秸秆还田对土壤生产力产生的持续性的影响。

近年来，我国许多地方由于长期的单施化肥和农业的粗放管理，造成耕地质量不断下降^[5]，秸秆还田可以促进土壤微粒的团聚体作用，促进腐殖质的形成和有机质的积累，优化土壤理化性质，提高土壤的储水保墒性能^[6]。我国每年产生大量秸秆，而秸秆仅作为燃料燃烧会污染环境和资源浪费，且使有机质不能回归土壤，切断了农田的养分循环链。因此秸秆还田不仅成为提高土壤肥力的方式，更是解决大量秸秆的出路问题，还广泛应用于提高作物产量与改善作物品质。秸秆还田作为一种新型资源利用的方式，对于提升土壤肥力，优化农田生态环境具有重要的意义^[7]。目前，我国的耕地面积逐渐减少，又因为我国人口基数众大，因此许多粮食产品需要进口才能满足人民的需要。因此，如何改善土壤环境，提升耕地质量，提高土壤的生产力是亟待解决的问题。在解决环境污染的同时，提高土壤的生产力不仅是土壤环境的改变，更是关系到国计民生的重要大事。且土壤环境一旦受到污染，其治理的难度相当之大，因为目前的技术使污染物与土壤分离十分困难。因此保护好土壤环境，提升其持续性的生产力，是发展农业循环经济和生态农业的重要方面。利用定位秸秆还田这一环境友好方式是改善土壤环境，与人民生活息息相关的事情。

但目前对定位秸秆还田对土壤生产力产生持续性影响缺乏系统的研究。因此，本文通过2012-2016年的典型黑土地上的定位秸秆还田，测其速效养分，全量养分及有机质含量并结合其产量，研究定位秸秆还田对土壤生产力产生的持续广泛的影响,对我国黑土地区采用秸秆还田这一新型培肥的方式具有重大意义，有利于黑土地区的农业循环经济。为合理利用秸秆资源，客观估计未来采用定位秸秆还田对土壤环境的改善，最终达到提高作物产量和品质，为实现农业的可持续发展提供科学依据和数据支撑。

2. 研究的基本内容

1.长期定位秸秆还田后速效n、p、k含量的变化情况；以2012-2016的定位田间试验为平台，以施用化肥npk处理为对照，研究秸秆还田（npk 秸秆还田）和休闲处理,耕层土壤样品速效n、p、k的含量,研究定位秸秆还田对黑土速效养分的影响情况。

2.长期定位秸秆还田后土壤全p、k含量和有机质含量的变化规律；以2012-2016的定位田间试验为平台，以施用化肥npk处理为对照，研究秸秆还田（npk 秸秆还田）和休闲处理,耕层土壤样品全量p、k和有机质的含量,研究定位秸秆还田对黑土全量养分和有机质的影响情况。

3.测定定位秸秆还田（npk 秸秆还田）、对照(npk)、休闲处理下土壤有机质和基础养分的含量，掌握2012-2016年其年际变化情况，揭示定位秸秆还田对土壤持续性供应养分能力关系。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1.实验处理

以在中国科学院海伦农业生态实验站进行定位秸秆还田实验中的耕层土壤为实验材料。实验设置3个处理：对照，施用化肥；秸秆还田，秸秆还田 施用化肥；休闲。对2012-2016年份黑土土壤样品进行挑拣，研磨，过筛，分类使土壤样品达到测定标准。

4. 参考文献

[1] 徐祖祥. 连续秸秆还田对作物产量和土壤养分的影响[j]. 浙江农业科学, 2003(01):37-38.

[2] 高洪军, 彭畅, 李强, 朱平. 施肥对黑土养分供应能力和土壤生产力的影响[j]. 玉米科学,2010, 18(06): 107-110.

[3] huajun yin, wenqiang zhao, tingli, xinying cheng, qing liu. balancing straw returning and chemical fertilizersin china: role of straw nutrient resources [j]. renewable and sustainableenergy reviews, 2017, 36(02): 23-26.