秸秆全量还田和水分管理对稻麦周年温室气体排放效应的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着世界人口的不断增加，粮食短缺问题变得日益严峻，起初人们选择扩大耕地面积，在同一片土地上不断种植同一种作物等的传统方法，但后来人们发现这样现代集约化粮食生产不得不大量的农药和化肥，这种做法不仅增加了农业上生产的成本，还造成了农药残留、土壤板结和空气污染等一系列环境问题，于是人们开始寻求更科学和环保的种植模式。

现代农业发展以来，气候变化成为人们面临的重大挑战之一。

而水稻生产又不得不伴随着温室气体的排放，其中甲烷排放达到人为总排放的5%-19%[1]。

2. 研究的基本内容和问题

为明确水稻季水分管理和秸秆还田对稻麦轮作系统全球增温潜势(GWP)和作物产量的影响，开展田间试验，在传统灌溉（TI）和控制灌溉（CI）两种模式的基础上，设置麦秸还田(WS)、生物炭还田(BC)、不还田(NS ) 3种秸秆处理方式，对稻麦轮作系统进行甲烷和氧化亚氮的排放监测以及作物产量的评估，以筛选出最佳的水分管理和秸秆还田组合方式，为农业的可持续发展提供科学依据。

3. 研究的方法与方案

试验地概况田间试验在南京农业大学试验农场进行。

该地属亚热带季风性气候，年均降水量1061.2毫米，年平均气温15.0℃，，总日照时间2130.5小时，年均无霜期220天，该区主要实行水稻-小麦两熟制度。

试验田土壤类型为水稻土，0-20cm土层的土壤性状为：土壤有机质24.8g/kg，总氮1.23g/kg，速效氮97.8 mg/kg，速效磷24.3 mg/kg，速效钾95.7 mg/kg，ph6.4。

4. 研究创新点

秸秆全量还田和水分管理措施在田间经常一起被实施，但是现有的关于秸秆全量还田和水分管理对甲烷和氧化亚氮等温室气体排放的影响研究多是二者各自的作用效果，二者耦合对于整个稻麦轮作周期温室气体排放的影响研究至今报道稀少。

5. 研究计划与进展

计划开展为期一年的田间试验，在传统灌溉（TI）和控制灌溉（CI）两种模式的基础上，设置麦秸还田(WS)、生物炭还田(BC)、不还田(NS ) 3种秸秆处理方式，对稻麦轮作系统进行甲烷和氧化亚氮的排放监测以及作物产量的评估，以筛选出最佳的水分管理和秸秆还田组合方式。

有望评估出不同组合方式的温室气体排放效应，并找出最适合在南京地区进行的水分管理和秸秆还田组合方式。