1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.国内外研究概况、研究目的、意义
1.1研究目的、意义
潮土是发育于富含碳酸盐或不含碳酸盐的河流冲积物土，受地下潜水作用，经过耕作熟化而形成的一种半水成土壤，主要分布在黄淮海平原、长江中下游平原以及上述地区的山间盆地、河谷平原。潮土分布地区地势平坦。地下水埋深较浅，土壤地下水随季节变化而发生变化，旱季时地下水埋深多在2~3m，雨季时可以上升至0.5m，矿化度1g/l左右[1]。本文将采用长江下游如皋市潮土，临近长江水系，成土母质主要为中性粘壤或黏土冲积物，土壤腐殖质积累过程较弱，涝灾时有发生，盐碱化严重，加之土壤养分低或缺乏，大部分属中、低产土壤，作物产量低而不稳。因此，必须加强潮土的合理利用与改良[2]。
2. 研究的基本内容和问题
2. 项目研究的目标、内容和拟解决的关键问题
2.1研究目标：
本课题以长江下游的如皋市典型潮土为研究对象，重点研究潮土区农田土壤障碍因子对农田地力的影响和障碍因子消减技术，即采用施用生物质炭的田间小区试验，对潮土土壤立地条件、培肥水平进行研究。通过对研究区潮土基本物理性质，包括：土壤容重、土壤孔隙度、土壤饱和导水率以及土壤团聚体等及化学性质包括：ph、有机质含量、cec、全氮、铵态氮、硝态氮和速效磷的测定，研究不同用量的生物质炭对潮土土壤性状改良变化的影响，明确生物质炭施用量与土壤容重、饱和导水率及总孔隙度的相关关系，确定生物质炭的最佳施肥方案，最后提出提升潮土土壤养分水平，实现粮食的高产稳产的综合技术方案。
3. 研究的方法与方案
3. 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
3.1研究方法：
红壤各种理化性质的测定：
物理性质：
（1）土壤含水量的测定：烘箱烘干法。
（2）土壤容重的测定：环刀法；
（3）土壤颗粒组成（质地）的测定：吸管法；
（4）土壤结构系数：吸管法；
（5）土壤饱和导水率的测定：渗透率仪法；
（6）土壤总孔隙度的测定：（1-容重/比重）100；
（7）土壤团聚体测定：干筛法和湿筛法；
化学性质：
（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）土壤速效磷的测定：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；
数据处理方法
数据分析采用Excel、Spssl16.0、Arcgis9.3和地统计学相结合的方式进行。
作物产量的测定
黄瓜产量的测定：预算与估计相结合法。
3.2技术路线：
3.3实验设计
3.3.1 实验材料
供试土壤为江苏省如皋市的潮土，如皋市地处长江三角洲平原北部, 位于北纬3200′～3230′, 东经12020′～12050′之间, 属北亚热带湿润季风气候区, 年均温14.6 ℃, 年均降雨量1060 mm , 蒸发量1403 mm。土壤成土母质主要由江淮冲积物、浅湖相沉积物和长江新冲积物组成, 富含石灰反应。
本研究以生物质炭作为潮土土壤的改良材料。其中，生物质炭是江苏省南京勤丰秸秆科技有限公司制备的小麦秸秆炭，由小麦秸秆在330~350 ℃下厌氧烧制，其35%的生物质材料转化为生物质炭。生物质炭pH值为10.65 ，阳离子交换量217 cmol/kg，容重0.45 g/cm3，比表面积8.9 m2/g，有机碳364.72 g/kg，灰分22.44%，全磷2.05 g/kg，全氮10.75 g/kg。氮肥为当地农民普遍施用的尿素（含氮46.67%）。
供试作物:黄瓜博美8号，一年种植两季。
3.3.2 实验方案
设置生物质炭施用量6个水平，生物质炭用量分别为CK（不施用生物质炭），C1：5t/hm2，C2：10t/hm2，C3：20t/hm2，C4：30t/hm2，C5:40t/hm2。每个处理设置三次重复，采用完全方案设计，随机区组排列，共有18个小区，小区面积3 m7 m=21 m2，试验地面积为768 m2，保护行宽为1.0 m，走道宽及小区间排水沟宽均为0.5 m。
黄瓜种植基肥采用复合肥（N-P2O5-K2O=17-17-17）施用量为25斤/亩，追肥采用46%的尿素，施用量为30斤/亩，生物质炭于2016年9月13日黄瓜种植前按田间试验方案一次性施入各小区，并通过人工翻耕与土壤表层土壤混匀，后期不再追施；氮磷钾肥于每季黄瓜种植前作为基肥一次性施入。
种植方式与当地生产习惯保持一致，一年种植两茬黄瓜。第一茬黄瓜种植及收获时间分别为每年4月上旬和5月中旬；第二茬黄瓜种植及收获时间分别为每年9月上旬和10月中旬。
表1田间试验方案表
编号 | 处理名称 | A因素（t/hm2） | B因素（t/hm2） | 备注 |
1 | C1 | 5 | 0 | 生物质炭在第一茬黄瓜种植前一次性施入 |
2 | C2 | 10 | 0 | |
3 | C3 | 20 | 0 | |
4 | C4 | 30 | 0 | |
5 | C5 | 40 | 0 |
3.4可行性分析
本子课题组长期从事于生物质炭和有机肥料对土壤改良作用的研究，对田间试验、土壤养分的测定和分析相当熟悉，加上有良好的仪器设备和稳定的研究队伍及成果积累，均为本研究思路和技术路线的实施提供了保障。预期设计的技术路线是可行的。
4. 研究创新点
4.特色或创新之处
在生物质炭对潮土性状改良这一方面，国内还没有系统、深入的研究，本实验从研究生物质炭施用对潮土理化性质的影响出发，探讨提高潮土土壤持水能力，改善潮土孔隙结构的调控途径，明确研究出最佳生物质炭施用量，为改良潮土理化性质，增加潮土耕作作物产量提供充足的理论依据。
5. 研究计划与进展
5.研究计划及预期进展
2016年6月-2016年9月：查阅文献，构建试验方案；
2016年9月-2017年3月：田间试验的布置、实施及室内模拟分析；
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