连作障碍消减技术及其对黄瓜养分利用的影响开题报告

全文总字数：5076字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题的意义、国内外研究进展、应用前景等（列出主要参考文献）

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

研究的目标

与其他课题紧密结合，探讨连作障碍防控技术及其对作物养分利用效率的影响机制，本文结合近些年来黄瓜栽培领域的研究成果和部分地区先进经验,阐明优质高效栽培的实施效果和机制机理,并消减连作障碍技术的难点提供了数据支撑。

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

研究方法：本实验主要采用田间试验方式，通过设置不同的连作消减技术（不施氮处理、农民习惯处理、优化施肥处理、棉隆处理和综合处理），从养分利用方面分析，通过比较不同防控措施处理下的土壤理化指标，植株养分吸收利用情况，产量以及氮肥利用率等，从而确定最优的防控。

技术路线：

实验方案：

试验地点：地点位于江苏省溧阳市南渡镇旧县，供试土壤基础理化性质如下：土壤全氮含量为1.5gkg^-1，土壤有效磷含量为40.29mgkg^-1, 土壤速效钾含量为181.67mgkg^-1，土壤有机质含量为25.16gkg^-1，土壤pH值为6.76。

品种：供试黄瓜品种为津春4号，供试肥料为当地设施蔬菜种植常规肥料，氮肥为尿素（含N46%），磷肥为过磷酸钙（含P₂O₅ 12%），钾肥为硫酸钾（含K₂O50%），有机肥为鸡粪有机肥：水分含量31.7%，含N 1.28% ，含P₂O₅2.89% ，含K₂O1.30%。

田间试验设计：田间试验采用完全随机区组设计，共设5个处理，分别为不施氮处理、农民习惯处理、优化施肥处理、棉隆处理（生物有机肥，棉隆）和综合处理（硝酸钙，生物有机肥，棉隆），每个处理设置3个重复，各处理具体施肥量和施肥方式见下表。

施用方式：棉隆是一种低毒的土壤灭菌消毒剂，有效成分含量为98%，剂型为微粒剂，产自南通施壮化工有限公司，棉隆处理，种植前施入棉隆对土壤进行消毒灭菌，每小区施用0.45kg，同时施用微生物肥替代普通有机肥；微生物肥产自江阴市联业生物科技有限公司，总养分：（N P₂O₅ K₂O）=8%，有效活菌数≧0.2亿/g，有机质≧20%，微生物肥处理，采用微生物肥替代普通有机肥施用；硝酸钙，采用硝酸钙代替氮肥（尿素）施用。

不同防控措施下的施肥量

注：供试肥料品种分别为尿素（46%）、过磷酸钙（12%）、硫酸钾（50%）。有机肥为鸡粪有机肥和生物有机肥。 综合：硝酸钙（氮源），生物有机肥，棉隆。

测定项目与方法

土壤样品则采取五点法取样，用土钻采取0-20cm深的土壤样品，让其自然风干，粉碎磨细，分别过100目和20目的筛子，过100目筛的土样用于测定土壤全氮和土壤有机质；过20目的筛子用于测定土壤速效磷、速效钾和pH值。

植株全量养分的测定采用H₂SO₄-H₂O₂法消煮提取，其中植株全氮采用全自动连续流动分析仪测定；全磷的测定采用钼锑钪比色法；全钾的测定采用火焰光度计法。（微量磷的测定一般采用磷钼蓝或钼锑钪光度法。磷钼蓝是将磷酸与钼酸铵在酸性条件下生成黄色磷钼杂多酸，然后用还原剂将黄色的磷钼杂多酸还原成磷钼杂多蓝，进行测定。常用的还原剂有氯化亚锡、硫酸联氨、抗坏血酸等。用硫酸联氨和抗坏血酸作还原剂时，反应速度慢，且需沸水浴加热，操作较麻烦；用氯化亚锡作还原剂，灵敏度高，显色快，但蓝色的稳定性稍差，对酸度和钼酸铵浓度的控制要求严格；若用抗坏血酸加酒石酸锑作还原剂，也可以使磷钼杂多酸转化成稳定的蓝色溶液，此法称为钼锑钪。

土壤全氮土壤的测定采用半微量开氏法；土壤有机质的测定采取重铬酸钾容量法-外加热法；土壤速效磷的测定采用0.5mol L^-1NaHCO₃法，；土壤速效钾的测定采用1mol L^-1NH₄OAc浸提，火焰光度计法；土壤pH值的测定采用水土比为2.5:1的比例，然用酸度计测定。

本研究中养分利用率的测定采用的是农学利用率检测方法。氮肥农学利用率（Nitrogen agronomy efficiency，AE_N，kgkg^-1）=（施氮区产量-空白区产量）/施氮量；

氮肥吸收利用率（Nitrogen recovery efficiency, RE_N ,% ）=(施氮区地上部氮素积累量-空白区地上部氮素积累量)/施氮量×100%；

总氮累积量（Total accumulation of N，TA_N，kghm^-2）=单位面积地上部生物量×植株氮含量。

可行性分析：

（1）理论的可行性：已有报道证明土壤理化性质的劣变是造成连作障碍的可能原因之一。实验室前期实验证明不同形态氮素及病原菌侵染均会改变土壤中化感物质的种类、结构及各物质的相对丰度。黄瓜土壤化感物中含有多种有机化合物，对黄瓜根系生长以及微生物区系产生的影响。

（2）实验条件及研究方法的可行性：南京农业大学资源与环境科学学院植物营养学系具有充实的实验条件，拥有开展植物学、微生物学、分子生物学等研究领域所需的大量仪器及设备，为项目的顺利实施提供了必要的保障。本项目所采用的研究方法先进，研究技术成熟，可保障项目顺利进行。

4. 研究创新点

特色或创新之处

1. 本项目作物养分利用率这个国际上的研究热点进行追踪，以黄瓜为切入点，研究连作障碍对养分利用效率的影响及其障碍因素，进而探讨连作障碍消减技术及其对养分利用效率的影响机制，这在国内外鲜少有报。

2.本研究综合运用肥料学、植物营养学、植物生理学、土壤微生物学等理论与方法，有助于探寻连作障碍防控技术及其对作物养分利用效率的影响机制。

5. 研究计划与进展

研究计划