缓释肥施肥方式对机插水稻氮素吸收利用的影响开题报告

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30亿人口提供35-60%的粮食供应^[1,2]。中国是世界最大的水稻生产国，水稻种植面积和产量分别占世界总播种面积和产量的20% 和35%。当前水稻生产面积占我国总耕地的26%，随着工业化、城市化的发展，环境污染带来的耕地退化，近年来耕地面积不断减少。伴随着人口的不断增加，粮食安全得到越来越多人的关注。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]。

氮素通常是非豆科植物生长最大的限制元素。大量研究指出，氮肥调控水稻细胞分裂、叶绿素合成、酶活性，进而影响叶片光合特性、分蘖、幼穗分化、产量和籽粒品质。此外，氮肥影响土壤氮循环、土壤碳存储、无机氮的矿化及土壤无机氮的空间分布^[13]。有研究指出，氮肥可以减少土壤p和s的有效性，减少土壤c和养分的流失^[14,15]。保守估计氮肥对作物产量的贡献达30-50%^[16]。化学肥料对作物增产至关重要。当前增加肥料的投入，尤其是氮肥，是提高水稻产量的主要方式^[17]。因此明确缓释肥施肥方式对机插水稻氮素吸收利用的影响效果对我国现在水稻种植机械化发展和肥料的合理充分利用具有重要的意义。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：从水稻产量和氮素吸收利用角度评价控释肥协调水稻养分吸收能力，并结合土样无机氮肥时空分布的监测，明确机插水稻合理的控释肥种类及优化的施肥方式。

研究内容：

（1）不同施肥方式下缓控释肥同步水稻氮肥吸收能力的评价

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、氮肥吸收利用的影响（2）通过对动态土样的测定，明确肥料种类和施肥施肥方式对土壤无机氮时空分布的影响。

（3）成熟期理论产量测定。

（4）使用Office 2007 和SPASS 17.0 对试验数据进行分析。

技术路线：

采取不同的施肥方式和缓释肥种类进行大田实验，通过对产量及构成,土壤无机氮分布和土壤氮平衡的测量及分析最终研究缓释肥及施肥方式对水稻产量及土壤养分供应的影响机理。

试验方案：

（1）试验材料：

本试验于2016年5月-11月在丹阳市延陵镇宝林农场进行。该地区属于亚热带季风性气候，年平均降雨量882mm，平均气温16.4℃。供试土壤为黄白土，0-20 cm土层土壤基础理化性状：pH 值6.31，有机质23.2 g/kg，全氮1.125 g/kg，速效磷23.8 mg/kg，速效钾251.2 mg/kg。

试验采用尿素和3种缓控释肥为供试氮源，即：普通尿素（Urea, 46%N），树脂包膜尿素（PCU，43%N），硫包衣尿素（SCU， 37% N），混掺缓释（BBF，23%N）。

（2）试验设计：

各控释肥处理设侧条施肥（M）和常规撒施（S）两种施肥方式；尿素常规分次施肥（CK）以及不施N(N0) 为对照，共8个处理（表1）。施氮量按当地常规高产的80%，即216 kgNha-1，各处理磷、钾肥用量相同，N:P2O5:K2O=1:0.5:0.8。供试品种为迟熟中粳宁粳7号。机插秧，6月1日播种，6月15日移栽，栽植密度30cm14cm。试验小区为条区顺序排列，单条小区面积5.4*20=108m2。调查分3次重复。

表 1 肥料运筹模式

（3）测定项目与方法：

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（P0.05）。

（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)目前大田试验关于几种控释肥对水稻产量和氮肥利用效率研究结果不一。研本研究综合考虑施肥方式、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，针对不同施肥方式下控释肥协调水稻养分吸收能力的研究，及对土壤养分时空变化的综合评价较少。

5. 研究计划与进展

研究计划：

（1）2016年6月到2016年9月：查阅文献，确定实验课题，并进行实验。

（2）2016年10月到2016年12月：对实验材料进行测定分析。