1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
全球气候变化是不争的事实,备受国际关注。农业对于气候变化非常敏感,是受气候变化影响最大的行业。气候始终是影响农业生产的首要决定因子,全球绝大部分农业生产直接受控于气候要素及气候系统。气候变化对农业的影响是多尺度、全方位、多层次的,正面和负面影响并存,其负面影响将更多的受到科学界以及社会的关注。
作物秸秆是农业生产中一种宝贵的自然资源。我国秸秆总产量约为8.42亿吨,居世界第一。现在对秸秆资源的利用主要有四种途径:畜牧饲料、工业原料、生活能源、肥料来源。几种用途中约有37%的比例作为农田肥源,还有17%左右被焚烧或弃置等。随着人类生活水平的持续提高,人们对环境和再生资源有效利用需求提高,秸秆问题已经逐渐引起各国重视,国内外学者已进行了大量研究。美国、西欧、加拿大、阿根廷等地大部分麦秸和玉米秸秆都用于还田。国内关于秸秆还田对作物生长、产量,土壤肥力、作物品质、温室气体排放的影响也已有较多研究。
关于小麦秸秆还田对水稻生长发育影响的研究结果比较一致。大量研究认为,小麦残茬还田阻碍了水稻前期的生长和分蘖发生,降低了水稻分蘖数和高峰苗数,但在生育后期对水稻生长发育有促进作用。气候变暖背景下中国的年平均气温上升、活动积温增加,从而使霜期缩短、作物的主要发育期提前、生育期缩短。
2. 研究的基本内容和问题
本实验设置了三种秸秆还田方式,比较2010-2014年五年间的气候变化条件(日均温、降雨量、光合有效辐射)。
分析研究不同气候条件下不同秸秆还田方式对于水稻生长速率及株型的影响,从而对实际生产中秸秆还田提供依据。
3. 研究的方法与方案
试验设计:
试验设置3个秸秆连续还田定位方案:麦、稻秸周年连续还田(WR)、水稻秸秆连续还田(R)、小麦秸秆连续还田(W),以不还田(CK)为对照。小麦季为常规翻压还田,水稻季于移栽后人工踩压还田,均采用全量还田处理。稻草全量还田量按水稻产量9.75t/hm2,收获指数0.5计;麦秸全量还田量按小麦产量6t/hm2,收获指数0.35计。小麦季播量225kg/hm2;水稻季采用大田育苗移栽,栽插密度1.67万穴每亩,栽插规格为3013.3cm2,每穴定植2株。
试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积74.5m2,小区间作梗并用塑料薄膜压至犁底层隔离防渗。每个小区单设进、排水口。(1)田间管理按高产方式进行。(2)肥料管理小麦季氮素用量为225kg/hm2,P2O5用量为105kg/hm2,K2O用量为105kg/hm2。氮素分配比例为基肥40%、分蘖肥20%、拔节肥20%、孕穗肥20%,磷、钾肥分配比例为基肥50%、促花肥50%。水稻季氮素用量为300kg/hm2,P2O5用量为150kg/hm2,K2O用量为240kg/hm2。氮素分配比例为基肥40%、分蘖肥20%、促花肥20%、保花肥20%,磷、钾肥分配比例为基肥50%、促花肥50%。(3)水分管理采用干湿交替水分管理方式进行。
4. 研究创新点
本实验主要研究不同气候条件下不同秸秆还田方式对于水稻生长速率及株型的影响。特色是结合气候变化与秸秆还田并分析了水稻生长中秸秆还田对于气候变化的缓冲作用。
5. 研究计划与进展
2014.8-2014.10 完成室外试验的查苗、取样等工作
2014.10-2014.11 完成室内试验工作
2014.12-2015.4 完成毕业论文的写作
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