养分管理对直播稻产量和氮肥利用率的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

意义：水稻是我国的三大粮食作物之一，种植区域主要分布于我国华南、华中、西南以及东北，其种植面积分别约占我国粮食作物播种面积和世界水稻种植面积的25%和20%[1-2]。氮素养分是影响水稻产量和品质的主要因子之一，为保障国家的粮食安全、满足人口增长的粮食需求和稻米商品的经济诉求，农民常常过量施用氮肥以期获得作物高产，致使我国氮肥用量和稻田氮肥用量分别约占全球氮肥用量和稻田氮肥用量的30%和37%，已成为世界第一氮肥消费国[3-4]。然而过量和不合理的施用氮肥不但不利于水稻增产和氮肥利用率的提高，还会引发一系列的环境污染问题，如湖泊水体富营养化、沿海城市的赤潮现象[5-6]、地下水中硝酸盐污染等[7]，进而严重影响农业、社会和生态的可持续发展。因此，如何协同提高水稻产量、氮肥利用率及降低环境风险是当前研究的一个热点和难点[8-9]。

国内外研究概况：目前，针对稻田体系的氮肥管理已有很多报道，haefele等[10]和李敏等[11]研究表明，水稻氮肥利用率存在显著地基因型差异，且高产氮高效品种可维持生育后期较高的干物质生产和体内氮转运，利于产量及氮肥利用率的提高；王绍华等[12]和孙永健等[13]研究表明，水氮耦合效应显著影响水稻氮肥吸收利用及产量的形成；sui等[14]研究表明，氮肥优化管理可以通过调控水稻的产量构成和提高氮肥的高级养分贡献阶段实现水稻高产和氮肥高效。

应用前景：高产品种的选用、栽培措施的配套和养分资源的优化管理对提高水稻氮肥利用率和促进增产均具有显著作用。养分优化管理可以减少农户对化肥的大量使用，为水稻高产高效施肥技术的集成与优化提供理论依据，为水稻高产高效优质提供实验指导。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标：本实验紧紧围绕养分管理对水稻稻产量和氮肥利用率的影响，通过调差与分析水稻高产高效限制因素，明确研究主攻目标。在田间实验条件下，设置不施肥处理（ck，对照）、农民习惯施肥处理（ffp）、优化施肥处理1（opt1）、优化施肥处2（opt2），4中不同养分管理模式，研究探讨水稻养分管理模式下养分吸收与利用效率，为水稻高产高效施肥技术的集成与优化提供理论依据，为水稻高产高效优质提供实验指导。2. 研究内容：本实验是从农业生态系统的观点出发，协调农业生态系统中养分资源的投入与产出平衡，条件作物养分循环与利用强度，协同实现作物高产与养分资源高效利用，使农业生产与生态环保和社会经济可持续发展。

为此我们提出以下研究内容：

（1）通过农户调研分析水稻高产高效的主要限制因素；

3. 研究的方法与方案

1．研究方法与实验方案供试水稻品种为该地区农户普遍种植的粳稻品种，如泗稻10号、宁粳4号、淮稻5号、直播丰和1350。供试肥料种类为尿素（46% n）、氯化钾（60% k2o）、常规复合肥（n-p2o5-k2o为15-15-15）、水稻配方肥（n-p2o5-k2o为 18-12-10）。试验设4个处理：不施肥处理（ck，对照）、农民习惯施肥处理（ffp）、优化施肥处理1（opt1）、优化施肥处理2（opt2）。其中，ck处理为全生育期均不施任何肥料；ffp处理肥料运筹为基肥（6月10-15日）施常规复合肥750 kg hm-2，分蘖肥（6月25-30日）施尿素300 kg hm-2，促花肥（7月10-15日）施尿素180 kg hm-2，即全生育期总n、p2o5和k2o分别为333 kg hm-2、113 kg hm-2和113 kg hm-2；opt1处理肥料运筹为基肥施配方复合肥450 kg hm-2，分蘖肥施尿素135 kg hm-2，促花肥施尿素120 kg hm-2，保花肥（8月5-10日）施尿素90 kg hm-2，即全生育期总n、p2o5和k2o分别为226 kg hm-2、54 kg hm-2和45 kg hm-2；opt2处理肥料运筹与opt1一致，且在促花肥时增施氯化钾30 kg hm-2，即全生育期总n、p2o5和k2o分别为226 kg hm-2、54 kg hm-2和63 kg hm-2。各处理面积1334 m2，不设重复。每个小区均单设进、排水口，四周设保护行。水稻直播（6月15-20），播种量为75 kg hm-2，全生育期均按照当地农户实际田间管理方式进行，10月15日-11月5日收获。

2．技术路线

4. 研究创新点

农户为了片面追求高产的经济效益，在水稻生产中过量施用氮肥的现象非常普遍，且不同区域水稻氮肥用量也存在显著差异。

为探明不同养分管理模式在实地农户种植条件下对直播水稻产量和氮肥利用率的影响。

本试验于2011年6月至2013年11月在江苏省兴化市茅山镇基本农田保护区的田间稻麦轮作条件下，分别选取茅山东村、茅山西村和冯顾村各8个农户，开展3个不同养分管理模式试验，设置了不施肥对照（ck）、农民习惯施肥（ffp）和优化施肥（opt1和opt2）4个处理，主要研究了水稻产量及构成因子、氮累积分配和氮肥利用率等对不同养分管理模式的响应。

5. 研究计划与进展

2015年6月-2015年11月试验分别在江苏省兴化市茅山镇茅山东村、茅山西村和顾冯村基本农田保护区各选取8个农户进行，设置了不施肥对照（CK）、农民习惯施肥（FFP）和优化施肥（OPT1和OPT2）4个处理进行实验，研究了水稻产量及构成因子、氮累积分配和氮肥利用率等对不同养分管理模式的响应。

2015年11月-2016年5月进行采集数据，后期样品分析。处理并分析实验数据，并对实验工作进行查缺补露，进行毕业设计论文的撰写，准备毕业答辩。