1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
水稻是我国重要的粮食作物，在粮食生产中占有极为重要的地位。长期以来，水稻产量的提高除了选育高产优良品种之外，还要归功于化肥的使用。目前，我国已成为化肥施用量较大的国家。化肥施用过量且不均衡，不仅造成了农产品品质的下降，还造成了严重的环境污染。作物秸秆作为一种数量巨大的有机肥源，含有大量的氮、磷、钾及其他微量元素，进行秸秆还田可以减少化肥的施用量，改良土壤，减少环境污染，提高农作物产量和品质，对实现现代农业可持续发展具有重大意义。此外，农作物秸秆占作物生物总量的50%左右，是一类极其丰富的最能直接利用的可再生有机资源，可广泛用于制造多种化工产品，如活性炭、酒精和离子交换剂等[1-3]。农作物秸秆也是一种含碳丰富的能源物质。秸秆还田对保持和提高土壤肥力以及农业可持续发展均有重要的作用[4]。中国秸秆资源丰富，目前秸秆年产量高达6 亿t[5]，但其中只有2%~5%的农作物秸秆应用于工业[6]，其余大量的农作物秸秆未被有效还田利用，而是被农民焚烧或其他处理，造成资源的浪费和环境污染。因此，积极研究和推广秸秆还田技术是容纳、消化庞大秸秆资源的重要途径之一，也是促进中国农业生态系统健康发展的有效手段[7]。秸秆还田与稻田土壤养分状况、水稻产量与稻米品质形成以及温室气体排放有密切关系，目前的研究已取得了较为丰硕的成果。
秸秆还田不仅可改善土壤的水、肥、气、热状况，还可改善土壤的生物效应及生态效应，有利于水稻的生长发育及产量的提高。徐祖祥[8]研究发现，连续进行秸秆还田可以使作物产量提高3.4%~9.6%。李孝勇等[9]研究表明，秸秆还田使水稻平均增产312~490 kg/hm2，增幅达5.00%~7.85%。彭英湘等[10]研究发现稻草还田可以增加水稻产量，早稻稻草还田可增加产量6.85%，晚稻稻草还田可增产8.17%。钱素文等[11]报道每100 kg 秸秆还田可使水稻增产279 kg/hm2。王国忠等[12]研究发现，随秸秆还田量的增加，水稻产量有增加的趋势，秸秆还田量为5 400 kg/hm2 时产量最高，比未还田处理增产6.6%。王玄德等[13]通过定位试验发现，随稻草还田时间延长，水稻产量逐年增加。
水稻产量构成因素主要有单位面积穗数、每穗颖花数、结实率和千粒重。多数研究认为，秸秆还田对水稻千粒重影响不明显，但可以提高每穗的颖花数、结实率。有研究报道，随秸秆还田量的增加单位面积穗数呈减少趋势，需要在水稻生育前期增加施氮量来增加单位面积穗数[10]。以翻耕埋田方式进行稻草还田可以提高每穗实粒数，稻草施入量以3 t/hm2左右为佳。秸秆还田还可以提高成熟期的经济系数，提高磷素积累量和氮、磷、钾素的籽粒生产效率。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：
（1）稻田耕作方式对水稻产量大小的影响程度
（2）稻田耕作方式对稻米品质的影响大小
3. 研究的方法与方案
研究方法：供试水稻品种为南粳9108，采用基质育秧，5月24日播种，6月15日机械移栽，株行距为13.5 cm×25 cm，每穴4苗，10月30日收获。试验采用两因素裂区设计，以耕作方式为主区，秸秆还田为副区，重复3次。小区面积为10m×15m=150m2，采用插秧机移栽，小区之间用薄膜包埂，独立排灌，以防串肥。主区设置3种耕作方式：免耕（NT）、浅旋耕（RT）、深旋耕（DT）；副区设置3种秸秆还田方式：麦秸不还田（NS）、麦秸全量还田（WS）和麦秸生物炭还田（BC），生物炭还田量以等同当季小麦秸秆还田氮量为标准。各处理水稻生长期间N、P2O5、K2O肥用量分别为270、120、120 kg·ha-1，其中氮肥运筹为基肥：蘖肥：穗肥=20%：40%：40%，磷肥全作基肥，钾肥分基肥和促花肥等量施用。生物炭和秸秆均作基肥施用。
技术路线：1.划分小区，做好后续处理；
2.机械移栽插秧，施基肥；
4. 研究创新点
目前有关耕作方式和秸秆还田对稻米品质的耦合研究相对较少，且研究大多集中于秸秆还田和耕作方式单因素条件，二者耦合对稻米品质的影响迄今未见研究。
5. 研究计划与进展
本实验于2018年5月开始，将于2019年5月前截止。于2018年5月底进行播种，6月中旬进行移栽，了解水稻种植方式与生长过程，10月下旬进行收割。
2018年11、12月，测定实验样品的产量、外观品质。
2018年3月至2018年4月，将对样品的营养品质、加工品质、淀粉结构进行测定。
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