不同控释肥及施肥方式对水稻产量形成和氮肥利用的影响开题报告

 2023-02-14 09:36:30

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

水稻是世界重要的粮食作物之一,为超过13亿人口提供35-60的粮食供应[1,2]。研究表明,到2025年,水稻产量增加60或者按照每年1.2的增长才能满足不断人口的不断增加对粮食的需求[3,4]。近年来通过大幅提高肥料投入来达到增加粮食产量的目的[5,6]。保守估计肥料对作物产量的贡献达30-50[7]。

我国氮肥利用率仅为30~35,低于世界平均氮肥损失率(46)。随着肥料投入的增加,氮肥的利用率随之降低,导致土壤N盈余,硝酸盐的淋溶下渗和径流、NH3等农田温室的排放,进而引发酸雨、土壤酸化以及水体富营养化等一系列生态环境问题,造成了资源的浪费和环境的污染[8-14]。

水稻高产栽培技术通常要求分次施肥,将传统一次施肥改为一基三追,及基肥、分蘖肥、促花肥和保花肥[15]。这大大增加了施肥次数,此外由于施肥环节繁琐,农民不易掌握技术要点,加大了施肥难度。此外,由于尿素含氮量高(46),生成成本低特点,追肥通常是进行尿素面施。一般情况下,尿素施入土壤后在脲酶作用下迅速水解,施肥后一周产生大量氨挥发[16],造成严重的氮肥损失。

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2. 研究的基本内容和问题

1.研究的目标

明确水稻生产上合理的缓释肥种类及优化的施肥方式,以期从产量和氮肥利用角度评价缓释肥在水稻生产上的综合效应。

2.研究内容

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3. 研究的方法与方案

1.研究方法

(1)通过大田试验,研究不同缓释肥和施肥方式对水稻产量和氮肥利用率的影响;

(2)在水稻生长关键时期进行破坏性取样,包括干物质和考种,同时调查茎蘖消长动态、叶片SPAD等群体指标;

(3)对植株干样分部位运用凯氏定氮法测定样品N含量,计算N积累量;

(4)使用Office2007和SPASS17.0对试验数据进行分析。

2.技术路线

3.试验方案

1) 试验材料

本试验于2015年5月-11月在丹阳市延陵镇宝林农场进行。该地区属于亚热带季风性气候,年平均降雨量882mm,平均气温16.4℃。供试土壤为黄白土,0-20cm土层土壤基础理化性状:pH值6.31,有机质23.2g/kg,全氮1.125g/kg,速效磷23.8mg/kg,速效钾251.2mg/kg。

试验采用尿素和3种缓控释肥为供试氮源,即:普通尿素(Urea,46N),树脂包膜尿素(PCU,43N),硫包衣尿素(SCU,37N),混掺缓释(BBF,23N)。

2)试验设计

试验处理上除缓释肥一次性施用外,增设了BBF与分蘖肥尿素配施处理(BBF-3);各缓释肥处理设侧条施肥(M)和常规撒施(S)两种施肥方式;尿素常规分次施肥(CK)以及不施N(N0)为对照,共10个处理(表1)。施氮量按当地常规高产的80,即216kgNha-1,各处理磷、钾肥用量相同,NP2O5K2O10.50.8。供试品种为迟熟中粳W030。机插秧,5月24日播种,6月20日移栽,栽植密度30cm18cm。试验小区为条区顺序排列,单条小区面积5.4*20108m2。调查分3次重复。

表1肥料运筹模式

处理

基肥kgha-1

分蘖肥

促花肥

保花肥

N

P2O5

K2O

N

N

N

N

kgha-1

CK

65

108

173

43

65

43

216

SCU

216

108

173

216

PCU

216

108

173

216

BBF

216

108

173

216

BBF-3

170

108

173

45

216

MSCU

216

108

173

216

MPCU

216

108

173

216

MBBF

216

108

173

216

MBBF-3

170

108

173

45

216

N0

0

108

173

0

3)测定项目与方法

(1)群体指标测定

从每个小区选长势比较一致的连续30穴,每7天调查1次,记载茎蘖的消长动态;于穗分化期(倒四叶期)、抽穗期和成熟期,测定群体叶面积指数(LAI)、顶部四张叶片SPAD值,并根据各处理茎蘖平均数,取代表性样点5穴,重复3次。将样品分为茎鞘、叶、穗(抽穗、成熟期),105℃杀青30分钟,80℃烘干至恒重,称取地上干物质重,计算群体光合势(LAD)、群体增长速率(CGR)。干样磨碎过0.5mm筛,使用凯氏定氮,测定组织中氮含量,计算各时期吸氮量;齐穗期株型的考察。

光合势(LAD)(m2m-2d-1)=1/2(L1 L2)(t2-t1),

式中Ll和L2为前后2次测定的叶面积指数(LAI),tl和t2为前后2次测定的时间:

群体生长率(CGR)=(W2-Wl)/(t2-t1),

式中W1和W2为前后2次测定的干物质重,tl和t2为前后2次测定的时间。

(2)产量及产量构成因素测定

每小区数200穴计算有效穗数,取代表穴5穴考种,测穗粒数、结实率、千粒重、理论产量,重复3次。

4)数据分析:

数据采用Excel和SPSS软件进行统计分析,采用LSD法进行差异显著性分析(P0.05)。

4.可行性分析

(1)本实验设计严谨,方案切实可行。试验结果对优化我国稻田养分管理有重要参考意义。

(2)本实验室掌握此研究项目中的各项技术,能有效开展各项工作。

(3)申请人认真刻苦,对于科研有着浓厚的兴趣,能坚持完成各项实验。指导老师在此类研究中经验丰富,能给予完善的指导。

4. 研究创新点

(1)目前大田试验关于新型缓释肥报道较少,关于硫包衣和树脂包衣缓释效果研究结果不一。本课题综合考虑施肥方式、缓控释肥种类等因素对水稻生产的影响,以期从产量和氮肥利用角度评价缓释肥在水稻生产上的综合效应。

(2)肥料处理上前人多以比较不同缓释肥一次性基施为主,对混掺缓释肥的研究也仅局限于尿素与缓释肥混施(水稻专用缓释肥BBF),后期肥效往往不足,关于不同缓释肥混掺合理的配比报道。本课题设8个缓释肥组合,设缓释肥一次性基施,常规肥料(尿素)分次施肥为对照(CK)以及不施N处理为空白(N0),共10个处理。试验设计更加完整全面。

5. 研究计划与进展

1.研究计划:

(1)2015年6月到2015年9月:查阅文献,确定实验课题,并进行实验。

(2)2015年10月到2015年12月:对实验材料进行测定分析。

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