1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
课题的意义：我国农作物秸秆资源丰富，秸秆还田有利于综合改善农田生态环境，也减少了资源浪费与焚烧污染。氮是农田经淋溶损失的最主要元素之一。目前，我国旱地土壤氮素利用率较低，进而提高了农产品的成本，另一方面，部分氮素的淋洗和损失使周边环境特别是地下水环境受到污染。研究秸秆还田对稻田氮素淋失的影响将有助于寻找合理高效的秸秆还田方式，减少因秸秆产生的环境污染问题，降低农产品的成本，保持土壤肥力的稳定性，促进环境友好型农业的长远发展。
国内外研究进展：关于氮素淋失我们首先要了解：氮素是作物生长的必需营养元素之一，施用氮肥是提高农作物产量的重要措施。但是，当氮肥投入超过了农作物和土壤微生物对氮的需求时，不仅对提高产量无益，反而会降低氮肥利用率，同时大量盈余的氮素很容易通过径流、淋溶、氨挥发和反硝化等途径损失，引发地下水硝酸盐污染、水体富营养化及温室效应等一系列负面环境问题[1]。氮素淋失是农田氮素损失的重要途径,也是造成地下水硝酸盐污染的重要原因,研究土壤氮素淋失特征对预防地下水氮素污染具有十分重要的意义[2]。土壤氮素渗漏淋失机理：土壤中本身的氮素以及人为施入肥料中的氮素，伴随着降雨和灌溉，一部分直接以尿素等化合物形式，另外大部分以可溶性的NO3－、NO2－和NH4 形式最终淋溶到土壤下层。该迁移过程伴随着不同形态氮素相应的化学转化下图，如矿化(有机质→NH4 )，氨挥发( NH4 OH－→NH3)，硝化( NH4 →NO3－)，反硝化(NO3－→NO2－→N2O→N2)，水解(尿素: (NH2)2CO H2O→CO2 NH3→NH4 )，土壤固定(NH4 →有机质)以及作物吸收。因此农田土壤氮素迁移主要化合物形态为NO3－、NO2－和 NH4 。NO2－不稳定，容易被氧化为NO3－，带正电荷的 NH4 一般情况下易被带负电荷的土壤胶体所吸附，较少沿土壤剖面垂直向下移动或从土壤中渗漏淋失，基本滞留在土壤剖面上、中层，而带负电荷的 NO3－不易被土壤胶体所吸附，可以随水分自由移动，极易淋洗到下层并污染浅层地下水。因此，硝氮 ( NO3--N) 是土壤氮素转化、迁移过程中最常见和最活跃的氮素形态，土壤渗漏淋失的 NO3--N 是浅层地下水中硝酸盐氮污染的主要来源[3]。自1993 年以后，我国一直是世界第一化肥消费大国。2010年，我国化肥消费量达到 5562万t，约占世界化肥总消费量的34%，其中氮肥约为3200万t，为世界第一消费大国。同时，我国也是世界上水稻种植面积最大的国家之一，占全世界水稻种植面积的22.3%，稻田单季氮肥用量平均为 N180 kg/hm2，比世界平均用量大约高 75%。大量的氮肥施用后，并不能被植物全部利用，研究表明，我国水稻生产中，氮肥的利用率平均约为30% ~ 35%，高产地区甚至更低。氮肥投入量高、利用效率低是我国目前水稻生产中的一个突出问题[4]。因氮素淋失而导致的环境问题在我国非常普遍，太湖地区作为我国三大粮食生产基地之一，以集约化农业生产为特征。近年来，随着生活水平的不断提高，城镇化建设的加快，经济作物耕种面积的不断扩增，粮食安全越来越受到关注。为了追求高产，太湖地区曾报道了高达N300 kg/hm2的稻季氮肥施用量，远超在此地区推荐的 N200 kg/hm2氮肥施用量。氮肥过量施用不但会造成资源浪费，生产成本增加，同时，也导致氮肥利用效率降低，促使大量氮以氨挥发、反硝化、径流、渗漏等途径进入大气和水体，造成环境污染[5]。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标：探索不同秸秆还田方式对稻田氮素淋失的影响研究的内容：在不同秸秆还田方式下，在水稻不同生育期稻田氮素的淋失特征。拟解决的关键问题：通过研究秸秆还田的对稻田氮素淋失的影响，寻找合理高效的方法降低稻田氮素淋失，减轻因氮素淋失而产生的环境污染问题。
3. 研究的方法与方案
研究方法：土壤渗漏液通过多孔渗漏管(中国科学院南京土壤研究所生产)来收集，多孔渗漏管是由直径为 5 cm的 PVC 管，管的一端距边缘 20 cm 的管壁上均匀分布直径为 0.5 cm 的小孔，小孔被细密的尼龙纱网包裹，一根直径为 0.5 cm 的塑料管由 PVC 管另一端插入直至布满小孔端底部。长度(埋入土平面下长度)40、60、80、120 cm 的渗漏管分别埋入各小区，分别代表土壤 20 ~ 40、40 ~ 60、60 ~ 80 及 80 ~ 120 cm深度范围内的土壤渗漏状况，渗漏液采集通过真空泵来完成。施肥后隔天采集渗漏液水样，共采 4 次，之后每间隔 10 天采集 1 次。样品采集后立即保存在-20℃冰箱中待测。渗漏水样品中铵态氮 (NH4 -N)、硝态氮( NO3--N)、全氮 (TN-N)浓度的分析测定采用流动分析仪(Skalar Analytical B.V., the Netherlands)。通过快速反应渗漏计监测该试验地区24 h的渗漏量为2 mm，从而根据此数值计算各形态氮的渗漏量。
总氮素渗漏量 = 施氮处理水稻整个生育期渗漏水的加权平均浓度×渗漏量-对照处理(不施氮)相应值
各生长期内的氮素渗漏量 = 施氮处理水稻各生长期渗漏水的加权平均浓度×渗漏量-对照处理(不施氮)相应值
4. 研究创新点
特色：通过田间原位采集渗漏液的方式测定氮素淋失量是本研究的主要创新。
5. 研究计划与进展
研究计划：了解关于氮素淋失的测量指标有哪些，熟练掌握其实验方法，得出需要的实验数据，对数据进行分析比较，从而得出初步结论。
预期进展：二月份学习关于测量氮素淋失相关指标的实验方法，三月份到五月份每周一次，去南通实验田了解小麦的生长情况，与此同时在学校实验室进行相关实验，研究往年水稻样品数据，撰写毕业论文。
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