稻麦轮作系统中猪粪堆肥与化肥配施对稻麦生长及土壤性质影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

我国已经成为世界肥料生产、消费第一大国，但当前化肥利用率只有35%左右，与世界45%的平均水平相比存在较大差距。据刘敏超等的资料，施氮量在75、225和375 kghm^-2时，冬小麦氮肥利用率分别为45%、39%和13%^[1]。

到1998年时，氮肥的施用量已达到2470万吨^[2、3]，为同期世界农业中氮肥施用量的29.7%^[4]，然而传统农家肥的施用量却急剧下降。例如，根据对江苏省常熟市部分农户的调查得知，1986年施用的有机肥料氮平均为50kghm^-2，约占当季作物总施氮量的30%，至1997年则下降为20kghm^-2，仅占总施氮量的6.7%，90%以上依靠施用化学氮肥^[5]。

近年来，随着养殖业集约化和规模化的发展，一方面养殖业为市场提供丰富的肉奶蛋产品，产生了巨大的经济社会效益。另一方面，养殖业也产生了大量的畜禽粪便废弃物^[6]。在我国，养殖业与种植业分离，导致了大量畜禽粪便得不到及时有效的处置，绝大多数被随意丢弃或者排放到环境中。据2006年对全国26个省的有机肥料资源调查结果^[7]，我国牲猪饲养量为3.6亿头，猪粪尿资源为4.3亿吨，是第一大畜禽资源。猪粪主要含有纤维素、半纤维素，木质素少，还含有蛋白质、脂肪酸、有机酸等，易腐烂，腐殖质含量较高，质地细，后劲长，适于各种土壤和作物，是一种品质较高的有机肥料资源。施用有机肥不但能提供作物所需的氮磷钾、有机质，还能提供作物生长所需的微量元素、氨基酸、腐殖酸等营养物质，在提高作物产量的同时，还能改善作物品质，增加土壤肥力。大量试验表明，有机肥与农业可持续发展密切相关，对此已有大量相关研究和报道，包括对作物产量和品质^[8]、抗逆性^[9]以及对土壤化学、生物及物理性状等^[10,11]的影响，大部分结果表明新型有机肥具有较好的作用^[12-16]。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标

单施有机肥或单施化肥都不利于提高作物产量和品质，氮肥利用率很低，而采用有机无机配施有望解决这一问题。本试验采用大田试验，研究稻麦轮作体系下不同的施肥方式对作物生产力以及土壤地力的影响。

2.2 研究内容

3. 研究的方法与方案

3.1 研究方法

采用田间试验和室内分析相结合的方法。

3.2 技术路线

(见附件)

3.3 试验方案

3.3.1 试验处理

试验设八个处理，分别为：

① 对照(完全不施肥)；

② 纯NPK(100% 当地用量)；

③ 猪粪堆肥 200kg/亩 70%NPK；

④ 猪粪堆肥 400kg/亩 50%NPK；

⑤ 猪粪堆肥有机无机复合肥 120kg/亩；

⑥ 猪粪堆肥有机无机复合肥 240kg/亩；

⑦ 猪粪堆肥200kg/亩；

3.3.2 试验方法

田间试验在江苏省常熟县古里镇进行。

所有处理磷、钾皆能充分满足小麦和水稻需求。供试化肥为尿素、过磷酸钙和氯化钾，猪粪堆肥与猪粪堆肥有机无机复混肥为本课题组研制。化肥为尿素、过磷酸钙和氯化钾，100%纯NPK设置标准如下：

猪粪堆肥和磷肥作为基肥施用；

氮肥运筹如下：

水稻：基肥：分蘖肥：穗肥1：穗肥2＝40%：20%：20%：20%；

小麦：基肥：返青肥：穗肥＝40%：30%：30%。

钾肥运筹如下：

2010.11-2013.10：水稻季和小麦季均作基肥施用

2013年11月- ：小麦季：基肥：返青肥：穗肥＝50%：25%：25%。

水稻季：基肥：穗肥1：穗肥2＝50%：25%：25%。

每处理小区面积为46 m²，重复四次，随机区组排列。常规田间管理。

3.3.3 按作物生育时期采集土壤和植株样品，分析检测相关指标。数据分析采用EXCEL和SPSS软件。

可行性分析

本试验为长期定位试验，前一年试验在水稻和小麦单作上已经取得了阶段性成果，接下来的试验在原来试验的基础上继续进行，并做了改进和调整。

4. 研究创新点

猪粪堆肥的合理利用及大面积推广有利于降低化肥施用量，推动我国有机无机复混肥产业的发展以及减少环境污染。完全符合可持续农业发展要求。

5. 研究计划与进展

4 研究计划及预期进展

4.1 研究计划

2013.09-2013.03 查阅文献，实施大田试验，跟踪采样，并及时做不同指标的测定。 2014.04-2014.05 处理数据，提交项目总结报告。同时撰写研究文章。