1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
一、本课题的意义：
随着粮食单产水平的提高，作物秸秆的剩余量越来越多。秸秆中含有丰富的碳、氮、磷、钾等营养元素，是物质、能量和养分的载体，是宝贵的自然资源[1] 。秸秆还田作为现代农业生产过程中的一项重要技术，是改善农田生态环境、发展现代农业、旱作农业的重要方法之一。还田后的秸秆腐解对于促进作物生长、改善和提高土壤质量具有重要作用[2] 。
土壤微生物是土壤有机质和土壤养分转化和循环的重要驱动因子，它参与了有机质的分解、腐殖质的形成，调控着土壤中能量和养分循环等各个生化过程[3] 。国内外已有较多文献报道了土壤微生物在秸秆腐解和营养元素释放过程中的作用[4] ，然而土壤微生物本身也受到植被凋落物数量和质量、温度及湿度等多种因素的影响[5] ，特别是秸秆还田在短时间内大量植物残渣归还于土壤的同时还可能通过改变土壤微环境，从而对土壤微生物产生较大的影响。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标、内容和拟解决的关键问题：（一）研究目标
明确秸秆沟埋还田对土壤微生物群落结构及功能的影响。
（二）研究内容
3. 研究的方法与方案
研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析：
（一）研究方法
研究不同稻秸还田量分别为半量、全量、倍量还田，还田深度分别为10cm, 20cm, 30cm, 40cm,及还田方式包括不还田、粉碎旋耕还田、人工沟埋还田、机械沟埋还田的处理下土壤微生物群落组成、物种多样性及生态功能。
（二）技术路线（由于版本问题未显示，详见附件）
（三）实验方案
①实验材料：
以长江流域稻麦轮作系统为主要研究对象，选用最常见的作物品种：小麦为扬麦13。
②实验地点：
本项目拟开展的田间实验在江苏省沿江地区农业科学研究所实验基地进行 (3213′N, 12063′W)。土壤为典型的冲积土，有机质含量为20.45g/kg，总氮含量为1.62g/kg，速效磷为12.75mg/g，速效钾为44.41mg/kg。
本实验为三个单因子实验：在稻麦秸秆集中沟埋还田新型土壤耕作技术体系长期定位实验的基础上进行研究。还田量因素分为：空白对照、半量（水稻300kg/亩，小麦150kg/亩）、全量（水稻600kg/亩，小麦300kg/亩）和倍量（水稻1200kg/亩，小麦600kg/亩）。所有处理均采用人工集中沟埋，随机排列，每处理重复3次。小区面积为18m2(6m*3m)。每小区取10点制成混合样，取0-10cm耕层土样。并与小麦开花期时取样（4月24日）。土样风干后，过2mm筛，并分离出小麦根系残体，再行后续分析。
还田深度分别为：空白对照、10cm、20cm、30cm、40cm。所有秸秆还田处理均为全量还田，即 667kg秸秆/亩。所有处理均采用人工集中沟埋，随机排列，每处理重复3次。小区面积为18m2(6m*3m)。每小区取10点制成混合样，取0-10cm耕层土样。并与小麦开花期时取样（4月24日）。土样风干后，过2mm筛，并分离出小麦根系残体，再行后续分析。
稻秸还田方式分为：空白对照(不还田)、常规粉碎旋耕还田(稻秸粉碎长度为2cm；旋耕深度为10cm)、新型集中沟埋还田(深度20cm)。所有秸秆还田处理均为全量还田，即 667kg秸秆/亩。随机排列，每处理重复3次。
主要测定指标 ：土壤理化性质、土壤中微生物、真菌及细菌的含量、土壤中酶的含量及功能。
（四）可行性分析
本实验依托南京农业大学，具有长期定位大田试验研究基地 (江苏如皋薛窑镇)，并且已经开展了 7 年秸秆集中沟埋还田新型土壤耕作技术研究，形成了特殊 的土壤生态体系，为本研究大田实验的顺利开展奠定了坚实基础。另外课题申请人为农学院农学专业学生，具备农学专业相关知识及基本实验能力，能够顺利完成实验。
4. 研究创新点
主要创新点： 秸秆集中沟埋还田是针对稻麦两熟制作物生产面临的一系列现实问题而提出的一种新型土壤耕作方式。目前，关于秸秆沟埋还田对土壤微生物群落的研究缺乏。本研究将阐明秸秆沟埋还田对稻麦两熟系统土壤微生物群落结构及功能的影响，将进一步丰富生物多样性相关理论。
5. 研究计划与进展
预期进展：2015年4月 取样筛土2015年5月 土壤功能酶测定2015年7月-11月 DNA提取，高通量测序及数据分析2016年2月-4月 处理实验数据，撰写论文预期结果：阐明不同秸秆还田量、还田深度、还田方式对土壤微生物群落的组成及功能多样性的影响。
