不同施氮水平对双季稻生长及产量的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

我国是一个农业大国，拥有全球20%左右的人口，却只占全世界7%左右的耕地面积，中国的人均耕地面积不足世界平均水平的30%。在这样一个基本国情下，人口不断增加，耕地不断被破坏，人地矛盾变得越来越突出。因此，提高土地利用率和单位面积粮食产量是解决这一矛盾的必要手段,而施肥是提高粮食产量的主要措施之一[1]。这一措施不仅关系到作物植株生长发育和产量形成，还与生态环境的保护密切相关［2－4］。水稻是需要大量氮素营养的作物，氮素是组成蛋白质不可缺少的一种元素，是细胞的重要组成部分，也是叶绿素的重要组成成分。作物进行光合作用一定要有叶绿素参加。缺乏氮素，叶绿素显著减少，光合作用降低。但过多的氮素可能会使水稻茎叶茂盛而群体受光效率降低，导致籽粒不饱满，成熟不良，产量下降[5]。所以，氮肥施用适量不仅能提高氮素的吸收和利用效率，还能促进水稻高产、优质、高效。氮肥运筹是水稻栽培最重要的措施之一［6－7］。

然而在实际生产中，仅考虑到提高水稻产量而盲目施用氮肥，大大超出了作物吸收能力和土壤固氮能力，造成氮素利用率降低，并引起一系列环境问题［8－9］。过多施用氮肥会造成水稻倒伏、后期贪青迟熟，加重病虫害发生和稻米品质变劣等危险[5]。农田中未被作物利用的氮素，有一部分在降雨和灌溉水的作用下，直接以化合物或可溶性no3-,no2-和nh4 形式淋失到土壤下层，污染浅层地下水，使河、湖等水体富营养化，有毒藻类疯长，水质恶化。同时也使饮用水硝酸盐过量积累，直接危害人体的健康。土壤n2o的排放也增强了大气温室效应[10-12]。因此，为了保持土壤肥力及水环境系统的稳定，必须设计合理的土肥管理措施。氮肥减量施肥或施肥适量已成为当前水稻生产可持续发展的技术发展方向[13]。关于不同施氮水平对水稻氮素吸收利用及产量品质形成的综合影响及相互关系还有待进一步研究。

作物适宜氮素营养指标动态的定量化模型，可为作物生长特征的精确描述与实时调控提供参考标准，对推动氮肥的合理运筹具有重要意义［14］。国内外科学工作者关于作物氮素营养诊断及氮肥管理调控的研究较多。如alam等［15］和shukla等［16］将叶色卡法应用于小麦、水稻的氮素营养诊断，并借助诊断结果指导实时施肥管理；dobermann等［17］和bongiovanni等［18］提出在作物生长的关键时期用spad或lcc测定作物氮素营养状况从而进行实地氮素养分管理。这些方法克服了一般栽培研究中施肥只注重施肥时期而不要求准确剂量的不足，但这些研究得出的诊断指标以及相应的参数大多具有较强的时空性，缺少应用的广适性。此外，目前建立的作物生长指标动态模型形式多样［19-21］，并且基本上是以天或生长度日（gdd）为主线来进行描述。但由于作物的温光反应与阶段发育密切相关，从而使得不同环境条件下作物从播种到成熟所经历的天数或所需要的gdd差异很大，因此上述模型的预测效果明显受地域性和经验性限制，而缺乏动态性和广适性。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究的目标

1)了解不同施氮水平对双季稻生长及产量的影响

2)找到适合双季稻生长的最优施氮量

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法

在查询和收集相关文献资料的基础上，设计实验方案，设置生长小区试验，进行对照试验，采集分析数据，并将所得数据用EXCEL（2003）、SPSS（15.0）等软件进行模拟分析，得出相应的结论。

3.2技术路线

见附件1

3.3实验方案

1）供试品种：浙粳88（V1），秀水134（V2）。

2）小区面积：5.5m*5.6m=30.8m2

NR1，NR2面积：20m*5.6m=112m2

小区之间以埂相隔，埂上覆膜，独立排灌。

3）对照试验设计：

氮肥处理（单位：kg/亩）

注：①尿素含氮量46%折算；

②调控追肥方案，以施肥量（14kg纯氮/亩）为基础施基肥与分蘖肥，根据苗

情，动态决定追施促花肥（穗分化始期）：保花肥（倒1~2叶期）；

③氮肥施肥比例：基肥（移栽前1d）：分糵肥（移栽后6d）：促花肥（穗分

化始期）：保花肥（倒1~2叶期）为40：25：25：10；

④水稻氮肥基追比为4:6

按小区计算尿素使用量（单位：克/小区）

4）测量时期：拔节前期、拔节后期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆前期、

灌浆中期、成熟期。

5）田间测量方法：光谱测量，采用南京农业大学研发的CGMD302作物生长监

测仪（新旧2套），获取2套水稻冠层的光谱数据。

6）破坏性取样指标：将植株样品分离为叶、茎和穗（恒温干燥箱在105℃杀青

30分钟，80℃烘干48小时至恒重后称量），然后计算各

器官的干物、质量。样品粉碎后使用凯氏定氮法测定水

稻植株不同组织器官的全氮含量。

4. 研究创新点

1）学术思想新颖，应用前景广阔：以前关于水稻最优施氮量的研究多是以单季稻为研究对象。而对双季稻的施氮量研究比较少。南方经济发达地区多是双季稻区，研究双季稻的最优施氮量可以缓解双季稻区耕地资源不足的危机。

2）研究方法科学：本课题根据双季稻区的特点，选择合适的水稻品种和不同水平的氮素处理，并使用CGMD302作物生长监测仪来测量水稻的生长情况，具有时效性、准确性、智能化、信息化等特点。

5. 研究计划与进展

2013年2月-2013年4月：掌握应有的实验方法及研究技术，同时查阅国内外文献，收集资料，完成试验设计。

2013年5月-2013年10月：试验阶段，完成试验指标的测定，处理数据。

2013年11月-2014年1月：继续阅读文献资料。