麦秸秆和沼液配施对水稻苗期生长和土壤质量调控的研究开题报告

全文总字数：5901字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

我国的畜禽养殖业所产生的固体废弃物和废水cod cr、nh 3-n已经超过了工业和城镇生活污水排污总量，为了解决这一问题，从20世纪70年代起就在全国广大农村范围内推广沼气化工程，并取得了显著成效，但是由此产生的大量沼液却并未得到很好的利用，许多地方直接将沼液外排，成为另一个重大环境问题。据研究，沼液的养分主要是速效性养分，不仅含有丰富的氮、磷、钾等大量营养元素和钙、铜、铁、锌、锰等中微量营养元素，还含有大量的氨基酸、b族维生素、各种水解酶、某些植物激素、对病虫害有抑制作用的物质等。施用沼液能显著地改善土壤环境、有效地调节土壤水、肥、气、热，促进土壤生态环境良性循环，同时又能防治病虫害，促进作物增产，提高农产品品质。以往的研究主要集中在用沼液作肥料对作物的产量和品质的影响方面上，也有不少研究探讨秸秆还田对作物生产的影响，而从通过沼液浇灌稻麦方式大量消纳沼液、减少养殖场周边环境压力及对土壤环境的影响等方面的研究报道较少，结合秸秆还田和沼液灌溉，在稻麦水旱轮作下构建循环农业生产体系，实现零外排的研究报道更为匮缺。本课题试图在维持和促进农作物优质高产和确保土壤质量健康的前提下，尽可能地充分利用农田生态系统和作物生产对沼液的消解和净化能力，建设和开发粮食生产和沼液处理相结合的人工生态系统。

沼液，作为生产沼气的副产物，是有机物质经发酵后形成的褐色明亮的液体，富含氮磷钾（npk）、腐植酸、氨基酸、维生素、蛋白质等，可作为优良的有机肥，而且有一般有机肥所没有的快速有效肥料效应的特点。沼液中含有的腐植酸和纤维素等物质，对增加有机质、维护土壤结构有直接的正面功效，沼液替代肥料可明显降低环境污染、降低肥料成本。在作物的根际促生菌的刺激下，沼液中不同的细菌的活动可有效的调节作物的代谢，促进植物生长、有效抑制病虫害的发生。但同时，沼液在农田的施用，也可能会引发新的环境风险。过量施用将会引起n、p流失、二次污染环境。此外，沼液用量或用法不当还易造成沼液利用率下降、作物生长受抑、作物产量品质下降等不良影响。同时，沼液中的有害物质，如重金属、抗生素及有害病原菌等，也可能对作物、土壤环境、产品品质等造成不良影响。因此，规模养殖场必须匹配的周边农田面积及农田对沼液沼渣的适宜承载量的研究至关重要。如何在维持作物产量和维护农田环境的前提下，获取沼液施用的适宜用量也是目前研究的热点之一。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

（1）秸秆沼液适宜配比替代化肥能构建良好的农牧循环，不仅可以逆转土壤恶化，提高土壤保肥能力，促进微生物活动，维持稻麦产量，还能减轻农业废弃物对环境的污染。（2）以麦秸杆还田条件下的水稻幼苗生长特征观察为切入点，设置等氮的不同处理，即设置“秸秆还田和化肥配施”、“秸秆还田 沼液配施”、“全化肥”处理，以“不施肥”为对照，探讨不同处理下对水稻幼苗生长、土壤地力和微生态的影响，分析秸秆还田结合沼液和或化肥等施肥条件下水稻幼苗生长和土壤健康的特征变化，从而为秸秆还田、沼液施用、化肥减量等农艺措施的技术集成的规范提供理论基础，为农牧结合生态循环农业探索科学的途径。

3. 研究的方法与方案

技术路线

4. 研究创新点

试图在维持和促进农作物优质高产和确保土壤质量健康的前提下，尽可能地充分利用农田生态系统和作物生产对沼液的消解和净化能力，建设和开发粮食生产和沼液处理相结合的人工生态系统。水稻作为我国最重要的粮食作物之一，大量沼液投入到稻田，到底会不会给水稻安全生产带来风险，并给水环境、土壤环境质量等带来怎样的影响，是必需关注的问题；稻田生态系统消解沼液的量需因地制宜，合理调控。近几年来这些工作不断的开展形成了农牧结合生态循环农业的研究热点。土壤微生物物种多样性与土壤肥力和生产力密切相关，其种群在很大程度上决定着土壤中有机质的分解、营养物质的循环和能量流动，有关土壤微生物功能多样性的信息对于阐明微生物群落在不同环境中的作用至关重要。因此，本研究在温室中开展模拟试验，以麦秸杆还田条件下的水稻幼苗生长特征观察为切入点，设置等氮的不同处理，即设置“秸秆还田和化肥配施”、“秸秆还田 沼液配施”、“全化肥”处理，以“不施肥”为对照，探讨不同处理下对水稻幼苗生长、土壤地力和微生态的影响，分析秸秆还田结合沼液和或化肥等施肥条件下水稻幼苗生长和土壤健康的特征变化，从而为秸秆还田、沼液施用、化肥减量等农艺措施的技术集成的规范提供理论基础，为农牧结合生态循环农业探索科学的途径。

5. 研究计划与进展

2018.12-2019.02相关文献的查阅、收集及阅读

2019.02-2019.04实验的进行及水稻数据的测定