全文总字数：5524字
1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.研究现状及前景
1.1 氮肥过量施用
我国是世界上施用氮肥最多的国家之一，朱兆良通过研究我国农田氮损失情况发现,在2002年农田化肥氮损失有2471万吨并进入了环境,对生态环境有影响的各种形态的氮素总量约为施用总量的19.1[1]。到2007年我国有一半的河流严重污染,一半以上的湖泊发生富营养化[2],我国已经成为全球氮沉降的三大集中分布区之一[3]。由此可见，氮肥在农业生产、农田生态安全及人类健康等方面带来诸多问题。
2. 研究的基本内容和问题
3.研究目标、内容及拟解决问题
3.1项目研究目标
3. 研究的方法与方案
试验方案、研究方法、技术路线及可行性分析
4.1试验方案
试验设计与田间管理采用随机区组试验设计，共设置7种氮肥管理模式：（1）不施氮肥处理（PK）；（2）农民常规施氮肥处理（FFP），通过实地农户调研水稻施氮量为350 kg·hm-2，小麦为240 kg·hm-2（3）化肥氮优化处理（OPT），依据前期氮肥水平试验水稻确定为240 kg·hm-2，小麦为200 kg·hm-2；（4）有机肥全量替代处理（M），利用猪粪有机肥替代化肥氮，水稻总氮量240 kg·hm-2，小麦总氮量为200 kg·hm-2；（5）猪粪替代化肥氮处理（OPT-PM），在OPT处理基础上用猪粪有机肥替代20的化肥氮，即水稻施用192 kg·hm-2化肥氮和48 kg·hm-2有机肥氮，小麦施用160kg·hm-2化肥氮和40 kg·hm-2有机肥氮；（6）鸡粪替代化肥氮处理（OPT-ChM），在OPT处理基础上用鸡粪有机肥替代20的化肥氮，即水稻施用192 kg·hm-2化肥氮和kg·hm-2有机肥氮，小麦施用160 kg·hm-2化肥氮和40 kg·hm-2有机肥氮；（7）牛粪替代化肥氮处理（OPT-CM），在OPT处理基础上用牛粪有机肥替代20的化肥氮，即水稻施用192 kg·hm-2化肥氮和48 kg·hm-2有机肥氮，小麦施用160 kg·hm-2化肥氮和40 kg·hm-2有机肥氮。试验设置7个处理，3个重复，共21个小区。农民常规施氮处理（FFP）的化肥氮运筹比例水稻为442，分别为基肥、分蘖肥和促花肥，小麦为7：3，分别为基肥和返青肥；氮肥优化管理（OPT）和猪粪、鸡粪、牛粪三种有机肥替代化肥氮处理（OPTMs）的化肥氮运筹比例水稻为4222，分别为基肥、分蘖肥、促花肥和保花肥，小麦为4：3：3，分别为基肥、拔节肥、孕穗肥。有机肥和磷肥（90kg·hm-2）均作为基肥于移栽前一次性施入，钾肥（90kg·hm-2）的施用比例为55，分别为基肥和促花肥。施肥情况可见表1与表2。
试验小区面积为50m2（10m×5m），小区之间用防水布覆盖田埂，隔离防渗。水稻种植密度为每公顷30.77×104穴，每穴移栽2株秧苗，穴行间距为25cm×13cm。小麦为机械播种，行距为15cm。田间管理按照高产栽培管理方式，水分按照当地农户操作习惯，严控病虫害。
| 表1水稻氮肥施肥方案（单位kg·hm-2) | |||||
| 处理 | 总氮量 | 化肥氮用量 | 有机氮用量 | 化肥氮运筹 | |
| PK | -- | -- | -- | -- | |
| FFP | 350 | 350 | -- | 4：4：2 | |
| OPT | 240 | 240 | -- | 4：2：2：2 | |
| M | 240 | 0 | 240 | - | |
| OPT-PM | 240 | 192 | 48 | 4：2：2：2 | |
| OPT-ChM | 240 | 192 | 48 | 4：2：2：2 | |
| OPT-CM | 240 | 192 | 48 | 4：2：2：2 | |
| PK不施氮肥处理; FFP农民常规施氮肥处理; OPT化肥氮优化处理; M有机肥全量替代处理 OPT-PM猪粪替代20化肥氮处理; OPT-ChM鸡粪替代20化肥氮处理; OPT-CM牛粪替代20化肥氮处理ADDINCNKISM.UserStyle | |||||
| 表2 小麦氮肥施肥方案（单位kg·hm-2) | ||||
| 处理 | 总氮量 | 化肥氮用量 | 有机氮用量 | 化肥氮运筹 |
| PK | -- | -- | -- | -- |
| FFP | 240 | 240 | -- | 7：3 |
| OPT | 200 | 200 | -- | 4：3：3 |
| M | 200 | 0 | 200 | - |
| OPT-PM | 200 | 160 | 40 | 4：3：3 |
| OPT-ChM | 200 | 160 | 40 | 4：3：3 |
| OPT-CM | 200 | 160 | 40 | 4：3：3 |
| PK不施氮肥处理; FFP农民常规施氮肥处理; OPT化肥氮优化处理; M有机肥全量替代处理 OPT-PM猪粪替代20化肥氮处理; OPT-ChM鸡粪替代20化肥氮处理; OPT-CM牛粪替代20化肥氮处理ADDIN CNKISM.UserStyle |
氮肥利用率计算公式：
氮肥农学利用率（AEN）（施用氮肥作物的产量—不施用氮肥作物的产量）/氮肥投入量
氮肥偏生产力（PFPN）施用氮肥作物的产量/氮肥投入量
氮肥回收利用率（REN）（施用氮肥后的地上含氮量—不施用氮肥的地上含氮量）/氮肥投入量
4.3 技术路线
4. 4 可行性分析
(1)前期开展相关的试验工作，初步了解了有机无机配施下稻-麦轮作体系的作物响应、土壤肥力特征以及养分循环规律。为本次的实验提供了许多可靠数据和理论依据。
(2)经查阅相关资料，发现水稻存在着巨大的减氮潜力，这为有机肥替氮的实现提供了客观的理论依据。
(3)大量研究表明，有机无机养分配合施用既有利于作物稳产、高产，又有利于作物氮素利用率的增长和农业废弃物资源的综合利用。因此能在保证稳产、高产的条件下来探究不同源有机肥对氮素累积的影响机理。
(4)多年试验证明，有机肥对土壤有保肥保水、促进微生物繁育、改良土壤理化的性质，这为研究不同源有机肥对土壤肥力提高和改良提供了重要参考。 (5)本课题所采取的计算统计分析方法借鉴了很多同类型的实验，且多为经典方法，为课题的数据分析提供了严格质量保障，保证分析结果的可信性。4. 研究创新点
5.实验的创新之处
(1)在保证稳产高产的条件下，从配施不同源有机肥的角度，研究有机肥培肥过程，探究土壤肥力提高的机理。
(2) 总结不同源有机肥与化肥配施优化管理技术，完善了长江中下游流域小麦水稻养分资源综合管理技术综合体系，为后续研究提供有价值参考。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
本实验研究在不同源有机肥与化肥配施的情况下，农田氮素累积的影响及其生理机制，在之前的研究中已完成如下阶段
划分实验区域。设7个处理，3个重复，共21个小区，随机区组排列。
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