研究生論文開題報告(范例)

1、研究生學(xué)位論文開題報告題目名稱： “薄淺濕曬”和干濕交替灌溉稻田有機(jī)碳轉(zhuǎn)化及其相關(guān)微生物特性研究 姓 名： 何文 學(xué) 號： 1317310002 專業(yè)名稱： 植物營養(yǎng)學(xué) 研究方向： 植物營養(yǎng)與施肥 攻讀學(xué)位： 碩士 學(xué) 院： 農(nóng)學(xué)院 導(dǎo)師姓名： 李伏生 導(dǎo)師職稱： 教授 填表時間 2014 年 11 月 29 日填 表 說 明1開題報告是研究生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，研究生必須認(rèn)真填寫2完成時間：碩士研究生的開題報告應(yīng)于第三學(xué)期末前完成3打印要求：此表用A4紙雙面打印，一式兩份4此表與中期考核審核表、成績單、實(shí)踐報告、學(xué)術(shù)活動列表等材料一起交于學(xué)院，參加中期考核一、課題來源，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及發(fā)展

2、趨勢，選題的研究意義、目的，參考文獻(xiàn)（一）課題來源國家自然科學(xué)基金課題："薄淺濕曬"與干濕交替灌溉稻田甲烷和氧化亞氮排放機(jī)制和水氮運(yùn)籌模式（51469003）。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及發(fā)展趨勢1水稻節(jié)水灌溉技術(shù)近半個世紀(jì)以來，隨著耕作栽培技術(shù)的進(jìn)步，為了減少水稻灌溉的用水量，同時達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)、高效優(yōu)質(zhì)的目的，水稻節(jié)水灌溉是以水稻各個生育期耗水量變化規(guī)律和適當(dāng)?shù)乃掷弥笜?biāo)為前提，并最大化的利用天然雨水和土壤本身的調(diào)蓄能力，使稻田水分狀況能在水稻生長期多樣化，同時保證水稻正常生長，保障水稻關(guān)鍵需水期的充足水分，減少水分在田間的無效消耗，使最少的水分獲得最大的產(chǎn)量，提高水分

3、生產(chǎn)效益的一種灌溉方法。其實(shí)質(zhì)就是在適當(dāng)調(diào)節(jié)水稻生理需水的同時，合理發(fā)揮水稻生態(tài)耗水的功能，不僅要滿足稻體水分代謝需要，還應(yīng)利用灌溉水的多方面作用，來影響水稻群體協(xié)調(diào)地生長發(fā)育，達(dá)到高產(chǎn)前提下節(jié)約用水。稻田節(jié)水灌溉技術(shù)已有多種方式。（1）“薄、淺、濕、曬”灌溉“薄、淺、濕、曬”灌溉技術(shù)在我國的應(yīng)用地域比較廣，此技術(shù)是根據(jù)水稻各生育期的需水特性和要求，在水稻的不同生育期進(jìn)行灌溉排水。為水稻生長創(chuàng)造良好環(huán)境，達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)的目的。具體技術(shù)要求為: 插秧時薄水、返青時淺水、分蘗前期時濕潤、分蘗后期時曬田，拔節(jié)孕穗和抽穗開花期保持薄水、乳熟期濕潤，黃熟期濕潤落干。其中在廣西壯族自治區(qū)大面積推廣這種灌溉方

4、式，其技術(shù)要點(diǎn)為：（1）薄水插秧、淺水返青：插秧時按薄水層15-20 mm，插秧后使田間水層保持15-40 mm左右；(2)分蘗前期濕潤：每2-5天灌10 mm左右薄水層一次，土壤水分保持處于飽和狀態(tài)；(3)分蘗后期曬田；(4)拔節(jié)孕穗和抽穗揚(yáng)花期薄水，抽穗揚(yáng)花期使稻田保持10-15 mm薄水層；(5)乳熟期濕潤：隔3-5天灌水約10 mm水層；(6)黃熟期時先讓土壤保持濕潤后落干：即水稻穗部勾頭前保持土壤濕潤，勾頭后稻田自然落干。有報道表明通過應(yīng)用水稻“薄、淺、濕、曬”灌溉技術(shù)，不僅達(dá)到了節(jié)水的效果還達(dá)到增產(chǎn)、增收的目的(孫紅光等，2002)；也有研究結(jié)果顯示：稻田灌溉采用“薄、淺、濕、曬”

5、灌溉技術(shù)比一般常規(guī)的灌溉技術(shù)節(jié)水率達(dá)40%50%(徐紅等，2003)。 （2）干濕交替灌溉 干濕交替灌溉是一種通過土壤張力計來檢測土壤水分的一種灌溉方式，其技術(shù)要點(diǎn)為：(1)從移栽至返青建立淺水層，田間保持水層23 cm；(2)返青有效分蘗臨界葉齡期，進(jìn)行間隙濕潤灌溉：田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-5 kPa；再田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-5 kPa；如此循環(huán)；(3)有效分蘗臨界葉齡期拔節(jié)，進(jìn)行排水?dāng)R田，擱田至土壤水勢為-20 kPa并保持1個葉齡期，然后再灌水，田間灌水層23 cm；(4)拔節(jié)后一周二次枝梗分化期初，進(jìn)行干濕交替灌溉：田間灌水層23 cm

6、，然后自然落干至土壤水勢為-10 kPa；再田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-10 kPa；如此循環(huán)；(5)從二次枝梗分化期出穗后10天，進(jìn)行間隙濕潤灌溉：田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-5kPa；再田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-5 kPa，如此循環(huán)；(6)從抽穗后11天抽穗后45天，進(jìn)行干濕交替灌溉：田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-10 kPa；再田間灌水層23 cm，然后自然落干至土壤水勢為-10 kPa，如此循環(huán)；(7)抽穗后45天至收獲，田間不灌水，土壤落干。（3）控制灌溉水稻控制灌溉是稻田無水層的一種灌溉方式，是指秧苗本

7、田移栽后，返青期間田面保留1025 mm薄水層，返青以后水稻的各生育階段不建立灌溉水層，以土壤水分為控制指標(biāo)，確定灌水時間和灌水量(彭世彰等，2006)。在水稻不同生長階段，土壤水分控制的下限為土壤飽和含水量的60%80%，上限為飽和含水率。根據(jù)水稻各生育期對水分的敏感程度和節(jié)水條件下水稻的需水規(guī)律，在發(fā)揮水稻自身的適應(yīng)能力和調(diào)節(jié)機(jī)能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適時科學(xué)供水的灌水新技術(shù)(張恩江等，2007)。有研究結(jié)果表明：雖然水稻控制灌溉技術(shù)的株高、穗粒數(shù)比常規(guī)灌溉低，但是千粒重和有效穗數(shù)結(jié)實(shí)率均比常規(guī)灌溉高，并且節(jié)水率達(dá)30%以上(鄧愛明等，2007)。2.土壤有機(jī)碳組分和轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)特征和動態(tài)

8、變化的研究與其分組研究緊密相連。土壤有機(jī)碳根據(jù)其復(fù)雜的組成、結(jié)構(gòu)及存在方式，分為易分解，可被作物迅速利用的活性有機(jī)碳和包括難分解，轉(zhuǎn)化時間漫長的惰性有機(jī)碳。一般依據(jù)土壤有機(jī)碳在土壤中的分解難易和轉(zhuǎn)化時間，將土壤有機(jī)碳總體分為3個庫，（1）不穩(wěn)定土壤有機(jī)碳庫（活性碳庫），有機(jī)碳組成以微生物量碳、可礦化碳、溶解性有機(jī)質(zhì)、碳水化合物為主，特點(diǎn)是活性強(qiáng)、分解速率快、轉(zhuǎn)化周期短，這部分有機(jī)碳與養(yǎng)分供應(yīng)密切相關(guān)，但并不能為土壤所真正固定；（2）穩(wěn)定有機(jī)碳庫（緩效性有機(jī)碳庫），相應(yīng)的有機(jī)碳為顆粒有機(jī)物、碳水化合物、脂類等，周轉(zhuǎn)和分解速率都較前一種有機(jī)碳慢，是土壤固定有機(jī)碳的主要碳庫；（3）極穩(wěn)定有機(jī)碳庫（惰

9、性有機(jī)碳庫），其組成主要是木質(zhì)素，腐殖質(zhì)，多酚及被保護(hù)的多糖等，分解速率和轉(zhuǎn)化周期相當(dāng)長。2.1 易氧化活性有機(jī)碳根據(jù)土壤有機(jī)碳的氧化難易程度將其分為易氧化有機(jī)碳和難氧化有機(jī)碳。眾多研究表明，長期不施肥或單施化肥使土壤氧化穩(wěn)定性升高，促進(jìn)了土壤有機(jī)質(zhì)的老化，氧化穩(wěn)定系數(shù)升高，土壤供肥能力降低；長期施用有機(jī)肥料，可明顯提高土壤易氧化有機(jī)質(zhì)含量，降低有機(jī)質(zhì)的氧化穩(wěn)定性，土壤肥力提高，同時作物產(chǎn)量顯著高于化肥處理(張付申，1997；張春霞，2004)。馬毅杰等(1999)表明，水稻土有機(jī)碳的氧化穩(wěn)定性與水分狀況和有機(jī)碳含量有關(guān)。研究表明，土壤易氧化態(tài)碳不僅與土壤總有機(jī)碳顯著正相關(guān)(徐秋芳等，2005

10、)，而且還與土壤DOC顯著正相關(guān)(Tirol-Padre和Ladha，2004)；Conteh等(1999)研究認(rèn)為易氧化態(tài)碳與富里酸、微生物量、總糖和易氧化多糖呈顯著正相關(guān)。土壤易氧化有機(jī)質(zhì)含量和有機(jī)質(zhì)氧化穩(wěn)定系數(shù)，反映了土壤有機(jī)質(zhì)的品質(zhì)，可作為衡量稻田土壤肥力及培肥水平的重要指標(biāo)。2.2 可溶性有機(jī)碳可溶性有機(jī)碳（DOC）往往被定義為可以通0.45m篩孔的有機(jī)碳，包括從簡單有機(jī)酸、糖類到復(fù)雜腐殖物質(zhì)等一系列分子量范圍差異很大的分子(Thurman，1985)。土壤可溶性有機(jī)碳對調(diào)節(jié)金屬陽離子淋洗和溶解、酸性陰離子的吸附-解吸、礦物風(fēng)化、土壤微生物活動以及土壤物理化學(xué)和生物學(xué)過程都有重要的作

11、用。有研究認(rèn)為新近凋落物和土壤腐殖質(zhì)是森林生態(tài)系統(tǒng)DOC的主要來源，土壤微生物生物量、根系分泌物和降水淋溶等亦是其重要來源。對土壤溶液中DOC的組成和結(jié)構(gòu)分析表明，微生物代謝產(chǎn)物是DOC的重要組成部分，而真菌可能在DOC的產(chǎn)生過程中起著重要的作用。因根的快速周轉(zhuǎn)和分泌作用，根際土壤進(jìn)行快速碳流動，因此根際土壤也是DOC的重要來源之一。目前一般認(rèn)為土壤DOC的含量不超過200mg.kg-1，其占土壤有機(jī)碳的比例也不到3%，但它是土壤微生物的主要能源，在提供土壤養(yǎng)分方面起著重要作用。據(jù)Haynes(2000)研究，土壤可溶性有機(jī)碳與土壤耕作指數(shù)的關(guān)系極為明顯，可作為衡量土壤有機(jī)碳變化方向的重要預(yù)測

12、指標(biāo)。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，土地的利用與管理方式是影響可溶性有機(jī)碳含量的重要因素。Delprat等 (1997)認(rèn)為，林地初次耕作可使土壤中可溶性有機(jī)碳提高2-5倍，而以后長期耕作又會使其明顯降低。不同輪作方式下，土壤適時休閑可以提高土壤DOC的含量 (Franzluberers et al.，1995)。施用有機(jī)肥可以提高土壤可溶性有機(jī)質(zhì)的含量，但土壤可溶性有機(jī)碳的含量只是在短期內(nèi)增加，隨后有所下降(Zsolnay et al.，1991；Gregorich et al.，1996)。2.3 土壤微生物碳土壤微生物碳是土壤中活的細(xì)菌、真菌、藻類和土壤微動物體內(nèi)所含的碳。其含量占土壤有機(jī)碳的1%-

13、3%（Anderson和Domsch，1990），有時可高達(dá)9%，但通常不超過10%（Insam et al., 1989）。土壤中的微生物一方面參與有機(jī)質(zhì)的分解、腐殖質(zhì)的形成以及土壤碳、氮等元素的循環(huán)過程和土壤礦物質(zhì)的礦化過程，將動植物的殘體及排泄物分解和轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，增加土壤養(yǎng)分的有效利用率，供給農(nóng)作物吸收；另一方面微生物體及其分泌物中的N、P、S及其它營養(yǎng)元素是植物生長可利用養(yǎng)分的一個重要來源。土壤微生物碳對農(nóng)業(yè)措施的反應(yīng)非常敏感，與土壤其它碳庫之間也有高度的相關(guān)性，如與土壤輕組有機(jī)碳、可礦化碳含量之間存在顯著正相關(guān)（Bremer et al., 1995），而后兩者是土壤有機(jī)碳的活性碳

14、庫，說明了土壤微生物與土壤有機(jī)碳含量的關(guān)系密切，因此可以將土壤微生物碳作為一個指標(biāo)來判定農(nóng)業(yè)措施對土壤有機(jī)碳的影響（Insam et al., 1989）。2.4土壤酶活性土壤酶是指土壤中的聚積酶，包括游離酶、胞內(nèi)酶和胞外酶，是參與新陳代謝的重要物質(zhì)。土壤酶主要來源于土壤微生物的活動、植物根系分泌物和動植物殘體腐解過程中釋放的酶，是土壤新陳代謝的重要因素，土壤中的一切生物化學(xué)反應(yīng)都是在酶的參與下進(jìn)行的，是土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化方向和動力的樞紐(肖春玲等，2010)。土壤酶活性反映了土壤中進(jìn)行的各種生物化學(xué)過程的強(qiáng)度和方向，在一定程度上反應(yīng)了土壤微生物的活性，可作為土壤肥力、土壤質(zhì)量及土壤健康的重要指標(biāo)

15、，為土壤本質(zhì)屬性之一。土壤中積累的酶的種類很多，可以大概分為氧化還原酶類、轉(zhuǎn)移酶類、水解酶類、裂解酶類等。過氧化氫酶活性與微生物活動和土壤呼吸強(qiáng)度關(guān)系密切，它能促進(jìn)土壤中過氧化氫的分解，有利于防止過氧化氫對生物體的毒害作用，它是參與土壤中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的一種重要氧化還原酶，在一定程度上可以表征土壤生物氧化過程的強(qiáng)弱。轉(zhuǎn)化酶存在于所有土壤中，其活性與土壤中腐殖質(zhì)、水溶性有機(jī)質(zhì)和黏粒含量以及微生物數(shù)量呈正相關(guān)，可以用來表征土壤的熟化程度和肥力水平。不同灌溉方式和土壤水分含量大小影響土壤微生物數(shù)量和酶活性，如劉宇鋒等(2012)發(fā)現(xiàn)，控制灌溉和間歇灌溉土壤酶活性和微生物數(shù)量一般高于常規(guī)灌溉。余江敏等

16、(2010)認(rèn)為，根區(qū)局部灌溉在其濕潤區(qū)能提高土壤微生物數(shù)量和酶活性。朱同彬等(2008)研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥處理土壤中不同種酶活性變化情況不一樣，當(dāng)土壤田間持水量高于70%時會顯著抑制土壤脲酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶活性。有研究表明，土壤干旱時土壤酶活性下降，重新濕潤時又能稍許提高酶活性3. 土壤有機(jī)碳的分解和轉(zhuǎn)化過程土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化是土壤有機(jī)碳輸出的基本過程，同時反映了土壤的活性?；衔镞M(jìn)入土壤后，一方面發(fā)生礦化即在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，徹底分解釋放出CO2、水和能量，在一系列特定反應(yīng)后，釋放出N、P、S等植物可利用的礦質(zhì)養(yǎng)料。土壤礦化過程的終端產(chǎn)物主要是CO2，CO2的釋放速率

17、通常是衡量土壤有機(jī)質(zhì)分解速率和微生物活性的重要指標(biāo)。另一方面為腐殖化過程，各種有機(jī)化合物通過微生物的合成或在原植物組織中聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原有機(jī)化合物更為復(fù)雜的新的有機(jī)化合物。 土壤有機(jī)碳礦化率為土壤有機(jī)碳分解釋放二氧化碳的過程稱為碳礦化。在土壤有機(jī)碳組分中，易變成CO2的部分為土壤微生物的有效碳或易被生物活化部分，也是土壤微生物的有效能源和有機(jī)碳組分中的不穩(wěn)定部分（Robertson et al.，1999）。當(dāng)前對土壤有機(jī)碳礦化的影響因子已有大量的研究。土壤有機(jī)碳以及土壤氮素是土壤有機(jī)碳礦化的底物，其含量影響土壤有機(jī)碳的礦化作用，Nyberg等（2002）研究發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量土壤有機(jī)碳的礦

18、化速率較快。王紅等（2008）的研究結(jié)果顯示，土壤中有機(jī)碳含量的增加顯著提高土壤有機(jī)碳礦化速率，而氮的增加對土壤有機(jī)碳礦化沒有顯著影響，但土壤氮素含量對土壤碳礦化速率隨著土壤有機(jī)碳含量的增加而產(chǎn)生影響。天然次生林變成農(nóng)田或草地后，土壤隨之下降，在農(nóng)田或草地上造林后碳礦化速率又增加了。4. 灌溉與施肥對土壤有機(jī)碳的影響 不同灌水方式使水稻在生長期中土壤的水分含量不一樣，土壤水可以控制甲烷產(chǎn)生需要的厭氧環(huán)境。它直接影響土壤中氧的含量、氣體的擴(kuò)散率及微生物的活性，并間接的影響到甲烷產(chǎn)生所相關(guān)的土壤的pH值和Eh值等因子，最終影響甲烷的產(chǎn)生。淹水條件，擴(kuò)大了厭氧區(qū)域的范圍，增強(qiáng)了產(chǎn)甲烷菌活性，降低甲烷

19、氧化菌活性。只有土壤充分飽和，才有利于甲烷的產(chǎn)生(王維奇等，2007)。一般而言，土壤中CH4的產(chǎn)生隨著水分含量的增加而增加。因此，稻田的水管理在很大程度上影響著CH4的排放。目前關(guān)于這方面的研究也比較多，有研究表明，在施用等量尿素的情況下，干濕灌溉處理植株的甲烷釋放量明顯低于長期深水灌溉處理的植株(閔航等，1993)。也有報道：水位在0-15 cm時，甲烷產(chǎn)生，低于此平均值甲烷的產(chǎn)生量則較少，而高于平均值的時候，則影響不是很大，因此，水位的變化將強(qiáng)烈影響著甲烷的產(chǎn)生過程，水位越低，甲烷的產(chǎn)生量也越低(丁維新等，2002)。以間歇灌溉為例，其灌溉技術(shù)要點(diǎn)為：返青期保持20-60 mm水層，分蘗

20、后期曬田，黃熟落干，其余時間采用淺水水層、甘露(無水層)相間的灌溉方式。間歇灌溉的方法使土壤表層經(jīng)常接觸空氣。這種干濕交替的灌溉方法有利于提高土壤的氧化還原電位，不利于產(chǎn)甲烷菌的活動，從而可抑制水稻田的甲烷排放量，有研究表明間歇灌溉在農(nóng)業(yè)上是一條有效增產(chǎn)措施，而同時該稻田的甲烷排放最低(陳宗良等，1992)。節(jié)水種植水稻后,土壤通透性增加,嫌氣和好氣微生物活性提高,有利于土壤有機(jī)碳的有氧礦化,土壤呼吸排放的CO2增加;但同時土壤Eh升高,尤其是產(chǎn)甲烷菌等厭氧性微生物活性受到抑制,土壤有機(jī)碳的還原性礦化受影響,稻田甲烷排放明顯減少(Yuetal,2006)。在稻田節(jié)水技術(shù)發(fā)展的同時,也對節(jié)水灌溉

21、的效應(yīng)進(jìn)行了研究。稻田節(jié)水灌溉后,田面淹水層變淺,甚至消失,會直接影響土壤的熱溶性和通透性,帶來土壤濕度、溫度、氧化還原狀況等變化,繼而會影響土壤養(yǎng)分狀況及生態(tài)過程的變化。研究表明,節(jié)水灌溉可增加土壤的通氣性,提高土壤的氧化還原電位(楊士紅,2008),同時土壤熱溶性變小,晝夜溫差變大,日平均土溫高(羅金耀,2003;孫彥坤,2008)。節(jié)水灌溉能顯著減少稻田甲烷的排放,主要是增強(qiáng)了土壤的通氣性,改變甲烷產(chǎn)生、氧化和排放的條件(Kazunoretal,2006;彭世彰等,2007;)。土壤水分狀況會影響土壤Eh值、甲烷氧化菌的活性及甲烷的擴(kuò)散傳輸,是稻田CH4排放的決定性因子。當(dāng)土壤濕度降低到

22、一定程度時,CH4排放和產(chǎn)生率也明顯降低,而且主要的產(chǎn)CH;區(qū)域會從土壤表層逐漸向深層轉(zhuǎn)移(上官行健等,1993)。由于氣體在液相中擴(kuò)散速率比在氣相中慢的多,因此土壤水分含量會影響到CH4氧化,一般土壤濕度與CH4;氧化率呈負(fù)相關(guān),但當(dāng)土壤含水量過低時會造成水分脅迫而降低微生物物活性,的氧化也會減少。上壤中CH4氧化主要發(fā)生在10cm左右的土層中,CH4氧化的最佳土壤含水量為20%一70%(丁維新等,2003)。同時有研究表明當(dāng)土壤含水量低于WHC時,甲烷氧化菌活性隨含水量增加而增加,當(dāng)超過土壤WHC時,則活性隨含水量的增加而降低。國內(nèi)外大量研究結(jié)果都表明施用有機(jī)肥或有機(jī)肥化肥配施可以顯著影響

23、土壤有機(jī)碳的積累（勞秀榮等，2003；Jenkison 和 Fox, 1985）。施用無機(jī)化肥提高土壤有機(jī)碳的原因，主要是化肥使作物繁茂，根茬、枝葉等殘留量增多。施用了足量化肥的土壤有機(jī)碳含量顯著高于對照處理，但其提高潛力有限。一般而言，長期施用化肥對土壤有機(jī)碳提高幅度為20%左右。在英國洛桑試驗(yàn)站Broadbalk試驗(yàn)地，施用了144年NPK肥后，土壤有機(jī)碳含量僅比對照提高了15%。施用了100年有機(jī)肥后，土壤有機(jī)碳含量較不施肥增加了66gC·kg-1，而施用有機(jī)肥150年后，土壤有機(jī)碳較對照增加了3倍。施有機(jī)肥與施等養(yǎng)分量的化學(xué)肥料相比，有機(jī)碳增加了39 gC·kg-1

24、（Powlsonn et al., 1998）。對于種植年限很長且有機(jī)碳含量較低的土壤上，施用足量的化肥對提高其有機(jī)碳含量具有一定的意義。作物秸稈還田也是提高土壤有機(jī)碳含量的有效途徑。Barber(1979)研究表明供給土壤秸稈，10年間土壤有機(jī)碳提高了10%，而當(dāng)玉米秸稈被取走后，土壤有機(jī)碳降低了10%。長期不施肥料，土壤有機(jī)碳迅速下降，經(jīng)過一段時間后下降速度減慢，并趨于平衡。不均衡施用化肥會造成土壤有機(jī)碳減少。國內(nèi)大部分研究都說明NPK配合施用下可以增加土壤有機(jī)碳的含量（王旭東和張一平，1998；何云峰等，1998；姜巖等，1998；吳景貴等，1998）。在施用化學(xué)肥料之后，土壤腐殖質(zhì)組成

25、中富啡酸比例上升，胡敏酸比例下降，腐殖質(zhì)品質(zhì)變劣（王旭東，張一平，1998）。土壤中微生物體碳的數(shù)量顯著增加，土壤呼吸作用加強(qiáng)了，土壤有機(jī)碳分解加快（Bremer et al，1994）。施用化學(xué)肥料對土壤有機(jī)碳變化的影響比較復(fù)雜，一方面通過增加有機(jī)殘體的輸入和改變土壤水分條件增加有機(jī)碳含量，而另一方面隨著土壤養(yǎng)分條件的改善，土壤微生物的繁殖和作用加強(qiáng)，從而增加了土壤有機(jī)碳的分解。大部分研究表明，施化肥和施有機(jī)肥對不同組分有機(jī)碳的影響也基本表現(xiàn)出與土壤總有機(jī)碳相同的變化趨勢。沈宏等長期施肥對農(nóng)田土壤碳庫的影響試驗(yàn)表明長期施用有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)肥配合施用后，土壤有機(jī)碳、微生物量碳、易氧化碳、可礦化

26、碳含量均明顯升高。施肥顯著增加土壤的碳礦化，不同施肥處理下的土壤有機(jī)碳礦化速率的變化與生物量碳及土壤有機(jī)碳的變化趨勢不同。王立剛等試驗(yàn)表明施肥影響土壤有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)、土壤微生物量及酶活性，施用肥料促進(jìn)了根的活力，還增加了土壤養(yǎng)分含量，使土壤生物活力增強(qiáng)，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的礦化，進(jìn)而增大土壤呼吸量。但也有研究指出施用氮肥會降低土壤CO2排放量，這可能是肥料的施用導(dǎo)致土壤酸化，降低了土壤微生物的活性，從而降低了微生物對有機(jī)碳的分解速率。另有研究表明，長期施用無機(jī)氮肥可減少土壤微生物的活性，但短期施用無機(jī)氮肥對土壤酶活性和微生物量只產(chǎn)生有限的影響；重復(fù)施用無機(jī)肥可能抑制土壤中某些酶的產(chǎn)生。但也有研究指出

27、長期施用無機(jī)氮肥和磷肥可增加土壤微生物量碳和氮(Goyal et al., 1992)。Fauci在研究中發(fā)現(xiàn)，無機(jī)氮和有機(jī)氮對土壤微生物量、代謝熵及參與碳和氮循環(huán)的幾種主要的土壤酶的影響中，發(fā)現(xiàn)在長期尺度下，土壤微生物量和酶活性與總氮輸入呈正相關(guān)?？傊?，施用無機(jī)肥對土壤微生物活性的影響是復(fù)雜的，可能與土壤類型、無機(jī)肥的種類、施用方式(施用量、短期施用或長期施用)和土地利用方式等因素有關(guān)。（三）選題的研究意義與目的 我國水資源僅占世界總量的6%，位居世界第四，但我國人口數(shù)量大，年人均占有水量只有2350 m3，僅為世界人均占有量的1/4，列世界第109位(陳志愷，2005；傅春等，2000；潘

28、理中等，1996)。我國是一個水資源比較貧乏的國家，有關(guān)研究表明，到2015年，中國缺水量在100億318億m3之間，每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元，全國每年因缺水造成的糧食減產(chǎn)達(dá)700800億kg(柏彥超，2008)。目前，農(nóng)業(yè)用水是我國用水量最多的產(chǎn)業(yè)，全國農(nóng)業(yè)灌溉用水量約為3900億m3，占全國總用水量的70%80%，其中90%左右的農(nóng)業(yè)用水用于灌溉(于法穩(wěn)，2008)，但中國普遍存在的“土渠輸水，大水漫灌”灌溉方式的水分利用率卻很低，僅為30%40%，西南、華北等地原始土渠灌溉水的利用率僅為25%30%，而發(fā)達(dá)國家水的有效利用率已達(dá)70%80%，甚至更高。因此，我國農(nóng)業(yè)節(jié)水

29、潛能很大。目前，水稻是中國的主要糧食作物之一，水稻種植面積近5億畝，占糧食播種面積的30%，用水量約占中國農(nóng)業(yè)總量的70%左右，其中絕大部分至今仍沿用傳統(tǒng)的淹水灌溉模式，水的生產(chǎn)效率很低。隨著水資源緊張局勢不斷擴(kuò)大，開展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、謀求水資源可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展勢在必行；而在節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的同時提高水分利用率和作物對水分利用效率并獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是節(jié)水農(nóng)業(yè)的重中之重(康紹忠等，2004)。近半個世紀(jì)以來，隨著耕作栽培技術(shù)的進(jìn)步，為了減少水稻灌溉的用水量，同時達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)、高效優(yōu)質(zhì)的目的，稻田節(jié)水灌溉技術(shù)已有多種方式。目前，“薄、淺、濕、曬”灌溉（TIR）技術(shù)已在我國大面積推廣，而干濕交替灌溉

30、作為一種比較新型的灌溉方式也越來越受到人們的重視，這兩種灌溉措施以水稻各個生育期耗水量變化規(guī)律和適當(dāng)?shù)乃掷弥笜?biāo)為前提，并最大化的利用天然雨水和土壤本身的調(diào)蓄能力，使稻田水分狀況能在水稻生長期多樣化，同時保證水稻正常生長，保障水稻關(guān)鍵需水期的充足水分，減少水分在田間的無效消耗，使最少的水分獲得最大的產(chǎn)量。土壤有機(jī)碳是土壤質(zhì)量評價和土地可持續(xù)利用管理中必須考慮的重要指標(biāo)。因此，土壤有機(jī)碳的動態(tài)及其控制過程的研究，不僅是土地資源可持續(xù)利用的重要基礎(chǔ)，而且可以對土壤碳循環(huán)與全球氣候變化的相互作用研究具有重要意義。本課題的研究目標(biāo)是在水稻薄淺濕曬和干濕交替灌溉條件下，通過不同施肥方式處理，分析不同時

31、期土壤中土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化及其相微生物特性的研究，為水稻生產(chǎn)實(shí)踐中的節(jié)水增產(chǎn)高效和改善農(nóng)田土壤生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。（四）參考文獻(xiàn)1 孫紅光，石立恒，孫吉國. 淺析樺川縣星火灌區(qū)節(jié)水灌溉. 黑龍江水專學(xué)報，2002, (3): 49-502 徐華，蔡祖聰，李小平. 土壤 Eh 和溫度對稻田甲烷排放季節(jié)變化的影響. 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1999，(4): 1-53 彭世彰，徐俊增，黃乾，等. 控制灌溉水稻葉片水平的水分利用效率試驗(yàn)研究. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006，(11): 47-524 張恩江，韓雪冰，劉春河. 寒區(qū)水稻節(jié)水控制灌溉技術(shù)應(yīng)用研究. 黑龍江水專學(xué)報，2007，(2): 11-135 鄧愛明，郭

32、龍江，孫成龍. 興凱湖灌區(qū)水稻節(jié)水控制灌溉實(shí)驗(yàn)研究. 黑龍江水利科技，2007，(4): 5-66 鄭世宗，陳雪，張志劍. 水稻薄露灌溉對水體環(huán)境質(zhì)量影響的研究. 中國農(nóng)村水利水電，2005，(3): 7-87 司徒立友，景卓琳，夏亦芹，等. 薄露灌溉技術(shù)的試驗(yàn)示范推廣作用. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2005，(S2): 382-3838 鄒建文，黃耀，宗良綱，等. 稻田CO2、CH4和N2O排放及其影響因素. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報， 2003，(6):758-7649 謝先紅，崔遠(yuǎn)來. 典型灌溉模式下灌溉水利用效率尺度變化模擬. 武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2009, 42 （5）: 653-656, 6601

33、0 肖輝林，鄭習(xí)健. 土壤溫度上升對某些土壤化學(xué)性質(zhì)的影響(英文). 土壤與環(huán)境，2000，(4): 316-321.11 王同朝，杜園園，常曉，等. 壟作覆蓋條件下灌溉方式與灌溉量對夏玉米田土壤呼吸的影響. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，(3): 238-242.12 王建林，趙風(fēng)華，歐陽竹. 灌溉量對灌漿期麥田土壤呼吸的影響. 華北農(nóng)學(xué)報，2010，(3): 186-189.13 張奇春，王雪芹，時亞南，等. 不同施肥處理對長期不施肥區(qū)稻田土壤微生物生態(tài)特性的影響. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010，(1): 118-123.14 肖春玲，鄒小明，王安萍，等. 芐嘧磺隆對稻田土壤微生物及酶活性的

34、影響. 井岡山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010，(5): 133-13615 李振高，俞慎，吳勝春，等. 不同氮肥對水稻根圈微生物生物量及硝化-反硝化細(xì)菌的影響.土壤，2003，35(6): 490-494.16 劉宇鋒，梁燕菲，鄧少虹，等. 灌溉方式和有機(jī)無機(jī)氮比例對水稻產(chǎn)量與水分利用的影響. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2012，(3): 551-561.17 韓琳，張玉龍，金爍，等. 灌溉模式對保護(hù)地土壤可溶性有機(jī)碳與微生物量碳的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(8): 1625-1633.18 余江敏，李伏生，農(nóng)夢玲. 根區(qū)局部灌溉和有機(jī)無機(jī)氮比例對種植玉米土壤酶活性的影響. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)

35、報，2010, (2): 334-340.19 凌啟鴻, 張洪程,丁艷鋒，等. 長穗期淺水濕潤交替灌溉. 江蘇農(nóng)業(yè)科技報，2008, （2）: 56-7320 朱同彬，諸葛玉平，劉少軍，等. 不同水肥條件對土壤酶活性的影響. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008, (3): 74-78.21 鄭世宗，陳雪，張志劍. 水稻薄露灌溉對水體環(huán)境質(zhì)量影響的研究. 中國農(nóng)村水利水電， 2005，(3): 7-822 張廣斌，馬靜，馬二登，等. 尿素施用對稻田土壤甲烷產(chǎn)生、氧化及排放的影響. 土壤， 2010, 42(2): 178-18323 鄭聚鋒，張平究，潘根興，等. 長期不同施肥下水稻土甲烷氧化能力及甲烷氧化菌

36、多樣性的變化. 生態(tài)學(xué)報，2008, (10): 4864-487224 張奇春，王雪芹，時亞南，等. 不同施肥處理對長期不施肥區(qū)稻田土壤微生物生態(tài)特性的影響. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010, (1): 118-12325 張耗，劇成欣，陳婷婷，等. 節(jié)水灌溉對節(jié)水抗旱水稻品種產(chǎn)量的影響及生理基礎(chǔ). 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012, (23): 4782-479326 Archer S, Schimel DS, Holland EA. Mechanisms of shrub and expansion: land use, climate or CO2. Climatic Change, 1995,

37、(1): 35-4227 Bhandary U, Muller B. Land use planning and wildfire risk mitigation: an analysis of wildfire-burned subdivisions using high-resolution remote sensing imagery and GIS data. Journal of Environmental Planning and Management, 2009, (7): 259-29828 Brändel M. Effect of temperatures on d

38、ormancy and germination in three species in the lamiaceae occurring in northern wetlands. Wetlands Ecology and Management, 2006, (1): 409-42029 Butterbach-Bahl K, Papen H. Four years continuous record of CH4-exchange between the atmosphere and untreated and limed soil of a N-saturated spruce and bee

39、ch forest ecosystem in Germany. Plant and Soil, 2002, (1): 123-13430 Bouma TJ, Bryla DR. On the assessment of root and soil respiration for soils of different textures: interactions with soil moisture contents and soil CO2 concentrations. Plant and Soil, 2000, (1-2): 587-59731 Cookson W R, Rowarth J

40、 S, Cameron K C. The effect of autumn applied 15N-labelled fertilizer on nitrate leaching in a cultivated soil during winter. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2000, (2): 67-7732 Graham MH, Haynes RJ. Organic matter status and the size, activity and metabolic diversity of the soil microflora as in

41、dicators of the success of rehabilitation of mined sand dunes. Biology and Fertility of Soils, 2004, (6): 21-3133 Kraigher H, Petkovek SS, Grebenc T, et al. Types of Ectomycorrhiza as Pollution Stress Indicators: Case Studies in Slovenia. Environmental Monitoring and Assessment, 2006, (1-3): 944-954

42、34 Kumar U, Jain M C, Pathak H, et al. Nitrous oxide emission from different fertilizers and its mitigation by nitrification inhibitors in irrigated rice. Biology and Fertility of Soils, 2000, (6): 395-40035 Lauren JG, Duxbury JM. Agriculture ecosystem effects on trace and global climate change. ASA

43、 Special Publication, 1993, 55:183-19236 Lindau CW, Delaune RD, Williams ML, et al. Application of N-15 dilution for simultaneous estimation of nitrification and nitrate reduction in soil-water columns . Plant and Soil, 1988, (1): 594-59937 La Ferla R, Azzaro M, Chiodo G. Microplankton respiratory a

44、ctivity and CO2 production rates in the Otranto Strait (Mediterranean Sea). Aquatic Ecology, 1999, (2):1277-128638 Reddy KR, Patrick WH. Denitrification losses in flooded rice fields. Fertilizer Research, 1986, (1-2):33-4939 Rustad LE, Huntington TG, Boone RD. Controls on soil respiration: Implicati

45、ons for climate change. Biogeochemistry, 2000, (1):1021-103340 Shen S M, Hart P BS. The nitrogen cycle in the Broadbalk wheat experiment: 15N-labelled fertilizer residues in soil and in the soil microbial biomass. Soil Biology and Biochemistry, 1989, 21:529-53341 Yan M, Ma X, Wang D. Study on fluxes

46、 of CH4 emission from paddy fields in Changchun area. Chinese Geographical Science, 2000, (3):38-4842 Yagi K, Tsuruta H, Minami K. Possible options for mitigating methane emission from rice cultivation. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 1997, (1-3):67-7343 Yan M, Ma X, Wang D. Study on fluxes of C

47、H4 emission from paddy fields in Changchun area. Chinese Geographical Science, 2000, (3):463-470二、研究內(nèi)容（解決的問題），獨(dú)創(chuàng)或新穎之處，擬采取的研究方法，預(yù)期成果，論文框架（一）研究內(nèi)容（解決的問題）（1）“薄淺濕曬”和干濕交替灌溉和氮肥施用下不同生育期土壤有機(jī)碳組分和轉(zhuǎn)化研究對水稻不同生育期土壤總有機(jī)碳、易氧化活性有機(jī)碳、可溶性有機(jī)碳、土壤有機(jī)碳礦化率測定，揭示這兩種節(jié)灌模式和氮肥施用（施氮方式，有機(jī)無機(jī)氮比例）下不同生育時期土壤土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化規(guī)律。（2）“薄淺濕曬”和干濕交替灌溉和氮肥施用下

48、不同生育期土壤微生物特性測定水稻不同生育期相關(guān)的土壤微生物數(shù)量和酶活性如產(chǎn)甲烷細(xì)菌、甲烷氧化菌、轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶，纖維素酶。揭示這兩種節(jié)灌模下氮肥施用（方式，有機(jī)無機(jī)比例）對水稻不同生育期土壤微生物特性的影響機(jī)制。（3）土壤有機(jī)碳組分和轉(zhuǎn)化與土壤微生物特性關(guān)系研究（二）獨(dú)創(chuàng)或新穎之處揭示兩種節(jié)灌模式和氮肥施用（方式，有機(jī)無機(jī)比例）下不同生育期土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化規(guī)律和相關(guān)微生物特性影響及其土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化與相關(guān)微生物特性的相關(guān)關(guān)系。擬采取的研究方法研究擬在廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地網(wǎng)室大棚內(nèi)進(jìn)行，室內(nèi)分析在土化樓612室進(jìn)行，供試作物為水稻，品種為Y兩優(yōu)3218。盆栽試驗(yàn)供試土壤采自廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基

49、地。“薄淺濕曬”和干濕交替灌溉稻田有機(jī)碳轉(zhuǎn)化及其相關(guān)微生物特性桶栽試驗(yàn)1：灌水模式（“薄淺濕曬”、干濕交替和常規(guī)）和3種施氮方式桶栽試驗(yàn)2：灌水模式（“薄淺濕曬”、干濕交替和常規(guī)）和2種有機(jī)無機(jī)N 比例田間試驗(yàn)：灌水模式（“薄淺濕曬”、干濕交替和常規(guī)）和2 種有機(jī)無機(jī)N 比例水稻生長發(fā)育不同時期土壤有機(jī)碳組分和轉(zhuǎn)化：總有機(jī)碳，可溶性有機(jī)碳，易氧化有機(jī)碳，有機(jī)碳礦化率，土壤微生物量C土壤酶活性：轉(zhuǎn)化酶/蔗糖酶，過氧化氫酶，纖維素酶和淀粉酶活性土壤微生物數(shù)量：產(chǎn)甲烷細(xì)菌，甲烷氧化菌考種與測產(chǎn)結(jié)果分析揭示兩種節(jié)灌模式和氮肥施用（方式，有機(jī)無機(jī)比例）下不同生育期土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化規(guī)律和相關(guān)微生物特性影響及

50、其土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化與相關(guān)微生物特性的相關(guān)關(guān)系。技術(shù)路線：試驗(yàn)方案：田間試驗(yàn)：2種灌溉模式和2種有機(jī)無機(jī)N比例下水稻田間試驗(yàn)該試驗(yàn)2種灌水模式包括“薄淺濕曬”灌溉、干濕交替灌溉和常規(guī)灌溉。以常規(guī)灌溉為對照，常規(guī)灌溉除分蘗末期曬田外，分蘗期到乳熟期田間均保持20-40 mm水層，此外，移栽返青期保持淺水層和黃熟期自然落干?！氨\濕曬”灌溉的水分控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。干濕交替灌溉的水分控制標(biāo)準(zhǔn)是水稻在移栽后10 d內(nèi)田間保持淺水層（10-20 mm），10 d后進(jìn)行干濕交替灌溉，即在小區(qū)內(nèi)安裝土壤水分張力計監(jiān)測土壤水勢，當(dāng)田間由淺水層自然落干至土壤水勢為-15 kPa時，灌水10-20 mm，再自然落干至土

51、壤水勢為-15 kPa，再灌10-20 mm，如此循環(huán)，至水稻成熟結(jié)束（張自常，2012）。2種有機(jī)無機(jī)N比例包括，F(xiàn)1：全部施用無機(jī)N肥（化學(xué)N肥），和F2：50%無機(jī)N肥+50%有機(jī)N肥（折合用N量同全部施用無機(jī)N肥）。試驗(yàn)無機(jī)N肥擬用尿素，有機(jī)N肥用本校養(yǎng)殖場的豬糞或牛糞，P肥用過磷酸鈣，K肥用氯化鉀，施N用量根據(jù)田間試驗(yàn)1的結(jié)果確定，各處理均施用P2O5和K2O，按當(dāng)?shù)厮靖弋a(chǎn)用量。其中F1處理全部P肥和50%的無機(jī)N和K肥作基肥，F(xiàn)2處理全部P肥、有機(jī)肥和50%的K肥作基肥，均在插秧前一天耕地時施入土壤中?？紤]有機(jī)肥中P和K供應(yīng)量，F(xiàn)2處理無機(jī)P和K肥用量要相應(yīng)減少。各施肥處理余下5

52、0%的無機(jī)N和K肥分別以分蘗肥和穗肥均按25%的比例面施施入土壤中。試驗(yàn)按完全方案設(shè)計，共6個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)，共18個小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。每小區(qū)面積20-25 m2。每穴雙株栽培，行距20 cm，株距20 cm，小區(qū)周圍是水泥固化隔離帶或田埂用塑料薄膜包好，以防小區(qū)之間水分相互側(cè)滲，各區(qū)組之間用溝分開，用于降雨多時排水。各小區(qū)均用PVC管引入固定水源，安裝水表計量每次灌水量。表1 “薄淺濕曬”模式田間水分標(biāo)準(zhǔn)（mm）生育階段插秧返青期分蘗前期分蘗后期拔節(jié)孕穗抽穗開花乳熟期黃熟期灌前下限15200.9s0.6s100.9s0.5s灌后上限2040102040100雨后極限2050404

53、070500田間水分狀態(tài)淺水淺水濕潤淺、干、曬淺水濕潤干、曬注：根據(jù)我國1990年頒布的全國灌溉試驗(yàn)規(guī)范，深水水深大于60 mm；淺水水深為1060 mm；濕潤水稻根層土壤含水率為飽和含水率的80%至田面10 mm水深；曬田根層土壤含水率低于飽和含水率的80%。s為土壤飽和含水率（%）桶栽試驗(yàn)1：2種灌溉模式和3種施氮方式下水稻盆栽試驗(yàn)該桶栽試驗(yàn)設(shè)2種灌水模式，即“薄淺濕曬”灌溉、干濕交替灌溉和常規(guī)灌溉，2種灌水模式的水分控制標(biāo)準(zhǔn)見田間試驗(yàn)。由于盆栽試驗(yàn)在溫室進(jìn)行，“薄淺濕曬”模式不考慮雨后極限標(biāo)準(zhǔn)。3種施N方式包括，F(xiàn)M1：全部N肥作基肥施入，裝盆時與土壤充分混勻；FM2：50%的N肥作基肥

54、施入，裝盆時與土壤充分混勻，其余50%分別以分蘗肥和穗肥均按25%的比例面施施入土壤中；FM3：30% N肥作基肥施入，裝盆時與土壤充分混勻，其余70%分別以分蘗肥和穗肥均按35%的比例面施施入。試驗(yàn)所有處理不施用有機(jī)肥，N肥擬用尿素，P肥用過磷酸鈣，K肥用氯化鉀，N肥用量根據(jù)盆栽試驗(yàn)1的中N水平，各處理均施用P2O5和K2O，按盆栽試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)用量。其中全部P肥和50%的K肥作基肥，裝盆時與土壤充分混勻，余下50%的K肥分別以分蘗肥和穗肥均按25%的比例面施施入土壤中。試驗(yàn)按完全方案設(shè)計，共9個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)，共27盆，隨機(jī)區(qū)組排列。桶栽試驗(yàn)2：2種灌溉模式和3種有機(jī)無機(jī)N比例下水稻盆

55、栽試驗(yàn)該試驗(yàn)2種灌水模式的水分控制標(biāo)準(zhǔn)見田間試驗(yàn)。3種有機(jī)無機(jī)N比例包括全部施用無機(jī)N肥、70%無機(jī)N+30%有機(jī)N和50%無機(jī)N+50%有機(jī)N（兩個有機(jī)無機(jī)N配施處理折合用N量同全部施用無機(jī)N肥）。各處理N、P2O5和K2O用量按盆栽試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)用量。試驗(yàn)N肥用尿素（含N 46%），有機(jī)N肥用本校豬場的豬糞。P肥用過磷酸鈣（含P2O5 12%），K肥為氯化鉀（含K2O 60%）。其中有機(jī)肥和P肥全部作基肥，50%的N、K肥作基肥施入（70%無機(jī)N+30%有機(jī)N施入全部有機(jī)肥和20%無機(jī)N，裝盆時與土壤充分混勻。50%無機(jī)N+50%有機(jī)N施入全部有機(jī)肥），其余分別以分蘗肥，穗肥均按25%的比例施入

56、。試驗(yàn)完全方案設(shè)計，共9個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)，共27盆，隨機(jī)區(qū)組排列。采樣方法：在水稻不同生育期末（分蘗期、孕穗期、乳熟期和收獲時），每次采樣時間為灌水處理后第2天上午，分別采集不同處理土壤016cm水稻土壤土層并混勻，一部分裝入保鮮袋，于冰箱4下保存，用于測定土壤微生物數(shù)量，同時用烘干法測定土壤含水率；另一部分帶回室內(nèi)自然風(fēng)干一周，磨碎，過18目篩，裝入封口袋保存?zhèn)錅y；水稻成熟后分別采集水稻地上部和根系，洗凈，在65下烘至恒重，稱重，分別記下地上部和根系干物質(zhì)質(zhì)量，計算總干物質(zhì)質(zhì)量。測定項(xiàng)目及方法：1土壤中有機(jī)碳及其組分測定（1）總有機(jī)碳：稱取過風(fēng)干樣0.5000g，用移液管分別加入0

57、.8000mol/L（1/6 K2Cr2O7）溶液和濃硫酸各5ml，輕搖，加蓋一小漏斗。將硼酸溶液加熱至185190，然后將試管置于硼酸溶液中，維持溫度在170180煮沸5min，取出冷卻，洗凈外壁，擦干。將試管內(nèi)的內(nèi)容物用去離子水洗入150ml的三角瓶中，加入23滴鄰啡羅啉指示劑。用標(biāo)準(zhǔn)的FeSO4溶液滴定至顯磚紅色，同時做空白試驗(yàn)。（2）可溶性有機(jī)碳：取鮮土壤20g，加入0.5 mol L-1 K2SO4浸提劑（土水比1：4，W：V），振蕩浸提30 min（300 r.min-1），用中速定量濾紙過濾。浸提液中有機(jī)碳含量用K2Cr2O7-H2SO4外加熱法測定。（3）易氧化有機(jī)碳：采用KMnO4氧化法（Blair et al.，1995）。稱取過0.25 mm(60目)篩的土壤樣品（含碳15mg），裝入加蓋的塑料離心管，加入25ml 1/3 mol.L-1的KMnO4溶液，將離心管蓋緊，振蕩1h，然后以2000 r.min-1離心5min，取上清液加水稀釋250倍，然后再分光光度計上565nm波長處比色，同時設(shè)置空白樣品并用同樣的方法配制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果計