1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）
1.1本课题的意义
随着我国化肥工业的发展，农用化肥在粮食作物、经济作物上的施用量不断提高，从区域的角度看，我国大部分地区化肥施用量已经接近或者超过适宜用量，甚至有些地区过量施用化肥已达到极限[1]。然而，过量和不能合理、适时、对症和采用适宜的设备用肥，带来了土壤酸化和板结、土壤退化、生产力降低、土壤污染及土壤中元素的失衡、重金属和有机物污染等问题[2-4]，使得土壤质量下降、土壤养分流失、肥料利用率降低、生态平衡破坏，影响了作物产量的进一步提高；大量氮肥、磷肥的径流流失，会引起水体富营养化，造成地下水硝酸盐污染[5]。氨的挥发、释放等会使大气中的氮含量增加，危害人和动植物健康、影响作物生长，促进农田co2的排放，造成温室效应等，严重威胁着我国农产品质量和安全与农业生态环境安全[6]。提高养分利用效率，以最小的养分吸收量来生产最多的新生物量是植物适应贫乏环境的重要策略之一[7]。虽然我国一直致力于提高肥料养分利用率，但众多田间试验结果表明我国氮肥回收利用率低，平均只有30%左右[8]。如此低的氮肥养分利用率造成大量的肥料养分流失和一系列土壤问题。这些问题不仅制约着我国农业生产的可持续发展，而且阻碍着我国现代化建设的进程。我国旱地两熟区是小麦、玉米、油菜、花生等大宗粮油作物及其它经济作物生产供应的核心区域，在粮食安全和生态环境安全保障中具有举足轻重的地位。
2. 研究的基本内容和问题
2.研究的目标、内容和拟解决的关键问题
2.1研究目标
通过不同有机肥的施用，对土壤各性状和作物体内养分含量进行研究，分析作物养分利用率与土壤培肥和施肥措施之间的关系，确定影响作物养分利用率差异的关键因子。
3. 研究的方法与方案
3.研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
3.1技术路线
见附件
3.2实验方案
本试验选择典型旱地两熟区试验地：江西省红壤所试验地。采用随机区组排列，共设9个处理，4次重复，小区面积为28m2。肥料用量：N肥17kg/亩、磷肥25kg/亩、钾肥20kg/亩；秸秆覆盖稻草300kg/亩；生物黑炭100kg/亩；猪粪1000kg/亩；蚯蚓粪1000kg/亩。具体试验设计见表1。
表1.不同有机肥培肥效果小区施肥量
用量(kg)/小区(28m2) | ||||||||
处理编号 | 处理名称 | 氮 | 磷 | 钾 | 秸秆 | 生物黑炭 | 蚓粪 | 猪粪 |
1 | CK | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | NPK | 0.71 | 1.05 | 0.84 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3 | NPK-40% | 0.43 | 0.63 | 0.50 | 0 | 0 | 0 | 0 |
4 | NPK 秸秆 | 0.71 | 1.05 | 0.84 | 12.60 | 0 | 0 | 0 |
5 | NPK-40% 秸秆 | 0.43 | 0.63 | 0.50 | 12.60 | 0 | 0 | 0 |
6 | NPK 生物黑炭 | 0.71 | 1.05 | 0.84 | 0 | 4.20 | 0 | 0 |
7 | NPK-40% 生物黑炭 | 0.43 | 0.63 | 0.50 | 0 | 4.20 | 0 | 0 |
8 | NPK-40% 猪粪 | 0.43 | 0.63 | 0.50 | 0 | 0 | 41.98 | 0 |
9 | NPK-40% 蚯蚓粪 | 0.43 | 0.63 | 0.50 | 0 | 0 | 0 | 41.98 |
3.3研究方法
3.3.1采样工作
（1）采样
在油菜成熟期进行采样。
土样采样：5点混合采样法，取样深度为0-20cm。将土样装入自封袋编号带回实验室4℃冰箱保存；
植物采样：每个小区采取五株植株，对植株进行杀青烘干保存（每次共采集36土样（49））。
（2）制样
土样：取部分土样，依据实验所需风干、磨细、制样，用于土壤的速效养分测定，其余土样挑根后保存；
植物样：对采集的植株进行根、茎、叶的区分并杀青烘干（对于油菜采集根、茎、果壳、籽粒），取部分杀青烘干的样品用于植株养分全量测定，其余封袋保存。
3.3.2 土壤理化性质的测定
（1）物理性质
土壤含水率：105℃烘干法；土壤容重：环刀法
（2）化学性质
全氮：半微量开式法；全磷：酸溶一铝锑抗比色法；土壤有机碳：重铬酸钾容量法外加热法；铵态氮，硝态氮：KCl浸提，流动分析仪；速效磷：0.5molL-1NaHCO3浸提一钼锑抗比色法，0.03molL-1NH4F-0.025molL-1HCl钼锑抗比色法；速效钾：l molL-1NH4OAC浸提一火焰光度法。
3.3.3 植株理化性质及产量测定
全氮：靛酚蓝比色法，线性范围为0.05-0.5mg/l之间；全磷：钒钼黄比色法；全钾：火焰光度计法。
测产：对每一个不同处理的小区，进行作物收获，并称重，对地上部的植株进行收集，并称重。
3.3.4 数据处理与统计
肥料养分利用率（%）=（施肥区作物养分吸收量-不施肥区作物养分吸收量）/肥料施用量*100
肥料贡献率（%）=（施肥区产量-不施肥区产量）/施肥区产量*100
农学效率（kgkg-1） =（施肥区籽粒产量-不施肥区籽粒产量）肥料施用量
数据统计采用Microsoft Excel 2007和SPSS22.0。用LSD法进行差异显著性检验。
3.4实验可行性分析
（1）本实验在具有丰富科研经验的老师指导下开展进行，且实验前期已经阅读大量文献，掌握实验技能。
（2）本实验思路清晰：通过对江西省红壤所油菜在种植期采用不同的施肥方式，设置9个不同处理并进行平行实验，收获期采样后对土壤各性状和作物养分含量和生物量等进行测定与研究，从而分析不同土壤培肥和施肥措施对作物养分吸收利用效率的影响，确定影响作物养分利用率差异的关键因子，实验方案与研究方法合理。
（3）本实验所需要的试验地、实验工具及仪器具备，实验条件成熟。
4. 研究创新点
4.特色或创新之处
（1）本实验的处理选用化肥减量40%，响应农业部减肥减药行动。并且在配施相同有机物料的基础上，可以通过实验结果对比全量化肥与减量化肥的差异。
（2）本实验选用四种有机肥，可通过研究结果对比不同种类有机肥对作物养分吸收利用的影响，且可以有效避免有机肥品种单一而带来的误差。
5. 研究计划与进展
5.研究计划及预期进展
5.1研究计划
2016.5样品采集
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