1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.1研究意义
土壤有机质是全球生态系统中最大的碳库，与陆地生态系统中生物活性存在密切的关系[1]。土壤有机碳矿化是土壤呼吸的一种方式，在土壤碳循环过程中至关重要，其影响因子主要有温度、水分、施肥条件等。土壤团聚体是良好的土壤结构体，是矿物质-有机质-微生物相互作用形成的基本土壤颗粒，也是土壤肥力和有机碳保持及稳定的重要场所。本研究主要从土壤团聚体稳定性、碳氮含量方面入手，观察施肥处理下土壤各项指标的变化，对合理施肥提出建议。土壤微生物能够分解有机残体、合成并分泌有机物质，在土壤团聚体形成过程中起主导作用。研究结果发现，由于施肥会引起土壤各项理化性质变化，导致微生物生存环境发生，直接影响有机质的矿化，进而使土壤团聚体稳定性发生改变。本研究表明施肥改变了土壤团聚体各粒径的分布，影响团聚体水稳性。因此，施肥对于土壤团聚体有着明显的影响。同时施肥会改变土壤碳氮含量，比较各处理发现发现，施肥种类不同时，土壤原有碳库氮库受到影响会发生相应变化，进而影响土壤团聚体稳定性。本研究以不同施肥处理（高化肥投入、低化肥投入、有机 无机配施等）水稻土为研究对象，采取团聚体分组分离技术、x射线衍射分析技术等方法，分析不同施肥下水稻土的矿物学特征与团聚体有机碳空间分布格局及之间的关系，从而为高产固碳施肥技术的选择提供参考。
1.2 国内外研究概况
水稻土作为人为土的一种，是我国粮食生产的主要土壤。随着测土配方施肥等合理施肥技术的推广，适于各地水稻土的施肥模式引起了各位学者的广泛关注。不同施肥处理改变了土壤团聚体各粒径之间的分布，提高了有机碳的含量从而对团聚体稳定性产生相应的影响。关于不同施肥处理对土壤团聚体稳定性以及碳氮含量的影响的相关研究很多。这与王丽等[1]在渭北旱作玉米田及毛霞丽等[2]在浙江稻田土壤上的研究结果表明，有机肥化肥配施可显著提高复垦土壤的团聚体稳定性，高量有机肥化肥配施与低量有机肥化肥配施之间差异不显著，化肥对复垦土壤的团聚体稳定性影响不显著。彭新华等[3]研究发现，高量施用有机肥可提高土壤有机质含量，且有利于土壤小团聚体胶结形成大团聚体，增加大团聚体占比和mwd值，提高总体团聚体稳定性。puget[4]等研究认为，有机质中的一些真菌菌丝体、不稳定碳水化合物以及脂肪族化合物等都是增加大团聚体稳定性的主要胶结物质。有机物料施用在为团聚作用提供胶结物质的同时，还会有效刺激土壤微生物，激发土壤生物活性，真菌和细菌分别对大团聚体和微团聚体的形成有较大的贡献[5]。邸佳颖等[6]针对不同施肥模式下湖南红壤性水稻土的研究表明，化肥与有机肥配施显著提高了水稳定性大团聚体(2.00 mm) 和较大团聚体( 0.25-2.00 mm) 的含量，降低了粘粉粒(0.053mm) 含量。周萍等[7]对太湖地区黄泥土和红壤性水稻土的研究表明施肥明显增加了2-0.2mm和0.20-0.02mm粒径团聚体比例，且以有机无机肥配合施用增加最多，其增加幅度在20 - 50之间，单施化肥增加幅度还不到10。
关于有机碳和团聚体稳定性的分析如下，土壤有机碳和土壤团聚体稳定性存在一定互作关系。有机质的输入可以改善土壤的团聚状态，促进有机质和无机矿物的相互作用，从而促进了作物系统的碳固存[8]。不同大小和稳定性的土壤团聚体表现出矿物质-有机质-微生物的特定组合，从而发挥着土壤的固碳及肥力保持等功能[9]。相关研究也很多，李建华等[10]的研究表明，较大粒径团聚体的比例和团聚体稳定性随土壤有机碳(soc)的浓度提高而增加，当soc浓度高于一定值后(达到饱和状态)，这种增加不再明显。six等[11]的研究表明，较小粒径团聚体在施入有机肥、有机质含量上升的情况下，会胶结自身并形成大团聚体，因此有机碳含量会随着大团聚体粒径占比的增大而增加，土壤团聚体稳定性随之提高。2. 研究的基本内容和问题
2.1 研究目标与内容
本研究以两种土壤类型的水稻土为研究对象，比较两种土壤类型上相同的四种施肥处理对团聚体分布及团聚体碳氮含量的影响。长期定位试验在江苏省南通如皋市和常州溧阳市，供试土壤样品系两地典型水稻土-高沙土和白土型水稻土，采用随机区组方案设计，稻麦轮作系统，如皋试验始于2008年，溧阳试验始于2015年。
研究内容：
（1）两处试验田设置相同的4个处理，每个处理4次重复，共16个小区。溧阳白土四个处理：(1)不施肥(lck)，(2)农民习惯施肥(lffp) (3)优化施肥(lopt)(4)牛粪替氮20(lcmsn) 如皋高沙土四个处理：(1)不施肥(rck)，(2)农民习惯施肥(rffp)(3)优化施肥(ropt) (4)牛粪替氮20(rcmsn)
3. 研究的方法与方案
3.1 研究方法
（1）土壤基本性质：参照《土壤农化分析》(鲁如坤, 2000)：土壤酸碱度用ph计按12.5土水比浸提测定；cec按乙酸铵交换法测定；toc按重铬酸钾容量法测定；容重采用环刀法测定；全n按半微量开氏定氮—蒸馏法测定；全p按hclo4消煮-钼锑抗比色法测定等。
（2）x射线衍射分析(xrd)：采集的土样放实验室进行室内风干，风干后土样过2mm筛，除去植物残体、石块等粗物质。配置30、分析纯的h2o2溶液，处理土壤去除其中有机质，使土壤颗粒得以分散。烘干后的土壤用研钵研磨至无颗粒感，过300目筛得到最终土样进行x射线衍射分析。
4. 研究创新点
4.特色或创新之处
本项目对江苏省南通如皋市和常州溧阳市的两种发生起源的水稻土为研究对象，通过不同施肥处理（高化肥投入、低化肥投入、有机 无机配施等），研究两种类型水稻土不同施肥处理下土壤矿物组成与水稳性团聚体组成之间的关系以及团聚体有机碳全氮分布差异。过去其他类似实验多为研究不同施肥条件下土壤微生物的生物多样性等，鲜少有对土壤团聚体的稳定性进行的研究。从长期不同施肥处理对土壤团聚体影响研究土壤团聚体能更加客观的反映土壤团聚体状况。
5. 研究计划与进展
5.研究计划及预期进展
2019年12 月至2020年 2 月：查阅文献，设计研究方案；
2020年 3 月至2020年 4 月：不同施肥处理采样，性质测定；
2020年 4 月至2020年 5 月：xrd分析土壤矿物组成，团聚体分级，测定相关指标；
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