不同控释肥及施肥方式对水稻产量、氮肥吸收及土壤无机氮空间分布的影响开题报告
2023-02-14 09:34:26
1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
水稻是世界重要的粮食作物之一，为超过13亿人口提供35-60的粮食供应[1,2]。研究表明，到2025年，水稻产量增加60或者按照每年1.2的增长才能满足不断人口的不断增加对粮食的需求[3,4]。化学肥料对作物增产至关重要。自2010年以来，中国农业化肥年消费超过3百万吨，约占全球化肥年总消费的1/3。然而粮食作物平均氮肥利用率仅为35，肥料损失高达52[5-7]。随着肥料投入的增加，氮肥的利用率随之降低，导致土壤n盈余，硝酸盐的淋溶下渗和径流、nh3等农田温室的排放，进而引发酸雨、土壤酸化以及水体富营养化等一系列生态环境问题，造成了资源的浪费和环境的污染[8-14]。
缓释肥（controlled-release fertilizer）是一类养分释放速率缓慢、释放周期长，在作物整个生长期都能满足作物生长所需的肥料[15]。缓控释肥具有养分释放与作物吸收同步，施入土壤后转变为植物有效养分的速率比普通肥料慢，可以明显减少追肥次数，节肥省工等特点，成为国内外新型肥料研究的主要内容之一。但目前研究中，关于缓释肥对水稻增产的研究结果不一，这主要与其肥效释放与环境、土壤因素密切相关。
氮肥深施是减少农田氮损失，提高氮肥利用率的有效途径。水稻机插侧条施肥技术是指在栽插时将肥料一次性集中施于秧苗一侧5-10cm处，在水稻根系附近形成一条贮肥库，有利于根系对氮的吸收，增加作物产量，同时减少了肥料及人力的投入，是一种环保型施肥方式。随着机插秧的大面积推广，研究机插搭配控释肥的一次性施用，对提高我国水稻生产的高产、高效有积极推动作用。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标：从产量和土壤氮肥平衡角度评价缓释肥在水稻生产上的综合效应，明确水稻生产上合理的缓释肥种类及优化的施肥方式。
研究内容：
（1）于水稻移栽前、收获后，土壤剖面0-20cm, 20-40cm, 40-60cm分层土样的采集，使用aa3流动分析仪测定无机氮（nh 4-n，no3---n），计算土壤氮平衡。
3. 研究的方法与方案
研究方法：
（1） 通过大田试验，设置肥料种类和施肥方式处理，研究其对水稻产量、田
土壤无机氮空间分布规律及土壤氮肥平衡的影响。
（2）于移栽前和收获后，取3个分层土壤剖面土壤，分析土壤氮平衡。
（3）于整个生育期，取根际和非根际0-20cm耕作层土壤，分析土壤无机氮空间动态分布。
（4）成熟期测产。
（5）使用Office 2007 和SPASS 17.0 对试验数据进行分析。
技术路线：
表 1 肥料运筹模式
处理 | 基肥kg ha-1 | 分蘖肥 | 促花肥 | 保花肥 | 总 | ||
N | P2O5 | K2O | N | N | N | N | |
kg ha-1 | |||||||
CK | 65 | 108 | 173 | 43 | 65 | 43 | 216 |
SCU | 216 | 108 | 173 | 216 | |||
PCU | 216 | 108 | 173 | 216 | |||
BBF | 216 | 108 | 173 | 216 | |||
BBF-3 | 170 | 108 | 173 | 45 | 216 | ||
MSCU | 216 | 108 | 173 | 216 | |||
MPCU | 216 | 108 | 173 | 216 | |||
MBBF | 216 | 108 | 173 | 216 | |||
MBBF-3 | 170 | 108 | 173 | 45 | 216 | ||
N0 | 0 | 108 | 173 | 0 |
（3）测定项目与方法：
土样氮平衡
于水稻移栽前、收获后，土壤剖面0-20cm, 20-40cm, 40-60cm分层土样的采集，重复5次，将同一层土壤均匀混合。使用AA3流动分析仪测定无机氮（NH 4-N，NO3---N），计算土壤氮平衡。
土壤氮盈余（土壤中初始无机氮 肥料总氮投入）-（收获后土壤无机氮残留 作物吸氮量）
土壤氮损失土壤氮盈余 空白矿化供N（收获后土壤无机氮残留 作物吸氮量-土壤中初始无机氮）
土壤无机氮分布
于水稻整个生育，每隔一定时间去各处理根际和非根际0-20cm耕作层土壤，重复5次，将同一层土壤均匀混合。使用AA3流动分析仪测定无机氮（NH 4-N，NO3--N），分析土壤无机氮空间动态分布规律。
产量及产量构成因素测定
每小区数200穴计算有效穗数，取代表穴5穴考种，测穗粒数、结实率、千粒重、理论产量，重复3次。
（4）数据分析
数据采用Excel和SPSS软件进行统计分析，采用LSD法进行差异显著性分析（P）。
（5）可行性分析
1)本实验设计严谨，方案切实可行。试验结果对优化控释肥在水稻生产上运用提供了理论基础。
2)本实验室掌握此研究项目中的各项技术，能有效开展各项工作。
3)申请人认真刻苦，对于科研有着浓厚的兴趣，能坚持完成各项实验。指导老师在此类研究中经验丰富，能给予完善的指导。
4. 研究创新点
(1)目前大田试验关于新型缓释肥报道较少，关于硫包衣和树脂包衣缓释效果研究结果不一。本课题综合考虑施肥方式、缓控释肥种类等因素对水稻生产的影响，以期从产量和氮肥利用角度评价缓释肥在水稻生产上的综合效应。
(2) 前人多以产量和氮肥利用率来评价氮肥施用效果，针对不同控释肥协调作物不同时期需肥规律和土壤供肥能力，以及对土壤、环境影响的综合评价研究较少。运用土壤氮素质量平衡法是测量和计算氮素淋失的基本方法，目前已经成为氮素对环境影响评价的最常用和有效的方法。本文运用该方法系统的评价了不同控释肥处理及施肥方式的在水稻生产上的综合效应。
5. 研究计划与进展
研究计划：
（1）2015年6月到2015年9月：查阅文献，确定实验课题，并进行实验。
（2）2015年10月到2015年12月：对实验材料进行测定分析。
