秸秆还田对黄棕壤理化性质及微生物量碳氮的影响研究开题报告

全文总字数：10236字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1 课题来源

本课题来源于江苏省自然科学基金“不同秸秆还田方式下旱地农田温室气体的长期模拟与预测（bk20150909）”资助。

2 选题意义

2. 研究的基本内容和问题

1 研究目标

本课题以典型的长江中下游地区的地带性土壤-黄棕壤为研究对象，重点研究不同秸秆还田深度对小麦生长过程中土壤理化性质和微生物生物量碳氮的影响，即在小麦生长季设置不同秸秆还田深度试验，在黄棕壤立地条件、培肥水平研究的基础之上，探讨不同秸秆还田深度对黄棕壤的土壤结构，微生物生物量碳氮的影响，筛选出秸秆最佳填埋深度，为提高秸秆利用率，促进农业可持续发展提供科学依据。

2 研究内容

3. 研究的方法与方案

1 试验材料

田间小区试验开始于2017年10月在南京市江浦区农业试验站(32°03′N，118°51′E，海拔约22 m)进行，该地区属于亚热带季风气候，多年平均温度为15.6 ℃，降水量约为1100 mm，日照时数1910 h，无霜期223 d，地下水埋深1.5m 以下，土壤类型为典型的地带性土壤—黄棕壤。供试土壤的基本理化性质详见表1。

表1 供试土壤的基本理化性质

2 试验方案

本研究采用不添加秸秆对照（CK）和添加秸秆到土壤不同深度的处理，分别为：对照处理（CK）、秸秆表面覆盖(T₀)、秸秆 10 cm还田(T₁₀)、秸秆 20 cm 还田(T₂₀)、秸秆 30 cm 还田(T₃₀)，共计 5 个处理，每个处理3次重复，每个小区面积为 4×4 m=16 m²，采用拉丁方无序随机区组排列。试验区四周设1 m 的保护行，小区间设0.5 m的排水沟。试验区农田按常规施肥处理：各处理肥料施用量一致，共计施肥225 kg·hm^-2，小麦拔节期统一追施纯氮60 kg·hm^-2，浇水160 mm。秸秆材料采用水稻秸秆，按照试验设计用量将其截成5 cm 左右小段，秸秆添加量为7500 kg·hm^-2，有机碳含量为405.80 g·kg^-1，全氮含量为5.23 g·kg^-1，秸秆碳氮比为77.59。于2017年10月28日小麦播种前添加入土壤，后期不再添加秸秆。T₀处理为秸秆表面覆盖，T₁₀，T₂₀，T₃₀处理是采用机械将秸秆翻埋入土壤 10，20，30 cm 深处。

供试小麦品种采用镇麦360。

表2田间试验小区分布图

3试验的技术路线

4 试验分析项目及测定方法

4.1 物理性质分析项目与方法

（1）土壤容重的测定：环刀法；

（2）土壤颗粒组成（质地）的测定：吸管法；

（3）土壤结构系数：吸管法；

（4）土壤饱和导水率的测定：渗透率仪法；

（5）土壤总孔隙度的测定：（1-容重/比重）×100；

（6）土壤团聚体测定：湿筛法；

（7）土壤含水量的测定：常规烘干法。

（8）土壤水分特征曲线的测定：压力膜法；

4.2 养分性质分析项目与方法

（1）土壤pH值的测定：酸度计法；

（2）土壤有机质的测定：重铬酸钾氧化法；

（3）土壤全氮的测定：H₂SO₄－混合催化剂消煮-蒸馏滴定法；

（4）土壤有效磷的测定：0.5 mol/l NaHCO₃法；

（5）土壤铵态氮的测定：KCl浸提-靛酚蓝比色法；

（6）土壤硝态氮的测定：紫外分光光度计法；

（7）土壤CEC的测定：乙酸铵交换法；

4.3 微生物量分析项目与方法

（1）微生物生物量碳：氯仿熏蒸-K₂SO₄浸提法

（2）微生物生物量氮：氯仿熏蒸-K₂SO₄浸提法

4.4数据分析方法

运用Microsoft Excel2016和Spss20.0进行数据分析。

4. 研究创新点

本文通过在不同深度添加秸秆，探究不同深度还田对黄棕壤水力学性质、土壤容重和总孔隙度等物理性状，养分含量和微生物量变化的长期影响。最终目的是选出最佳的还田深度，为秸秆还田在研究区的土壤改良、水土保持和促进农业可持续发展等方面提供科学依据。

5. 研究计划与进展

2019年1月-2019年2月：查阅文献；

2019年2月-2019年4月：实验室进行土壤理化性质和微生物量等的测定，并进行数据整理，查阅资料，撰写论文；

2019年05月：提交毕业论文、进行毕业答辩。