1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
意义：我国秸秆资源丰富，利用率极低，造成资源极大地浪费，而秸秆还田对解决秸秆利用难题开辟了一条道路，但秸秆还田又会对农田温室气体排放造成影响，从而影响环境，本课题着重研究秸秆还田对温室气体排放造成的影响，力图找到一条能充分利用秸秆资源、环境友好的途径。
国内外研究概况：温室气体引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今两大全球环境问题。其中，CO2、CH4和N2O是最主要的温室气体，甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是大气中仅次于二氧化碳(CO2)的两种最重要温室气体。大气中温室气体浓度的持续增加被认为是全球变暖的主要原因，而减少外界向大气排放温室气体的总量则成为了一个关键问题。现阶段，由于农田生态系统已经成为温室气体的一个重要排放源[2]，农田生态系统在温室气体和全球气候变化研究中已具有十分重要的地位。有研究结果表明，稻田CH4的排放量占全球CH4总排放的15%~20%。在干湿交替的水分条件下，稻田有较高的N2O排放。上世纪七十年代，全球农田生态系统温室气体的研究工作开始广泛开展，迄今对CO2、CH4和N2O的产生、排放以及机制的研究已做了大量工作。研究表明，大气中CH4和N2O的70~90%来自于地表生物源。其中，全球稻田厌氧分解每年向大气排放40TgCH4，约占大气CH4总来源的6%左右。普遍认为，农田N2O排放增加是近几十年来大气N2O浓度持续上升的主要原因之一。据估计，农田生态系统肥料施用引起的N2O排放约占大气N2O总排放源的13%[8]或24%。
参考文献：
2. 研究的基本内容和问题
目标是研究麦秸不同还田方式（麦秸不还田、麦秸均匀混施、麦秸翻埋还田、麦秸沟埋还田和麦秸原位焚烧还田）对于农田温室气体排放和土壤碳库的影响。
秸秆还田是当前增加土壤有机质含量、提高农业综合生产能力的重要举措之一。秸秆还田作为一种有效的秸秆理方式，不仅可以改善土壤肥力，增加作物产量，而且可以减少温室气体排放。在农田生态系统中，土壤耕作和秸秆还田是被广泛使用的人为管理措施，前人研究结果表明，二者合理配合实施后能够通过增加土壤表层渗透加速秸秆分解，通过增加土壤物理性状增加团聚体的稳定性，从而增加土壤有机碳的积累，从而减少温室气体的排放。农田耕作和作物秸秆还田有多种方式，耕作方式有：免耕、旋耕和翻耕等，还田方式有：均匀混施、表面覆盖、墒沟埋草、焚烧还田等等。大量研究结果表明，旋耕秸秆还田和翻耕秸秆还田中土壤中总有机碳、水溶性有机碳、微生物生物量碳和水稳性团聚体有机碳含量方面优势显著，秸秆还田方式影响稻田CH4和N2O的排放；秸秆以均匀混施的方式还田显著促进稻田CH4的排放，减少N2O的排放。基于目前的研究进展，本研究主要以南京地区稻麦轮作系统为对象，在一个稻麦轮作周期内，通过不同耕作方式和麦秸还田方式的不同搭配，利用静态暗箱气相色谱法对稻季和麦季农田中CO2、CH4和N2O通量进行了测定，分析耕作方式和还田方式对稻麦轮作系统中CO2、CH4和N2O排放的影响。
找出最适合秸秆还田的一种或几种方式，以及最适合的还田量，尽量减少秸秆还田造成的温室气体排放，增加土壤肥力。
3. 研究的方法与方案
通过对不同的田块进行不同方式及还田量的秸秆还田，测量作物生长发育过程中不同小区温室气体、土壤碳库、产量的排放情况，与不还田的对照小区进行对比，分析数据，得出结论。
水稻供试品种：江苏南京地区推广品种，武育粳3号。2013年5月29日播种,7月3日移栽期10月31日收割。水稻基肥、分蘖肥和穗肥分别于7月3日、7月10日和8月17日施用。基肥为尿素326kghm-2、氯化钾225kghm-2、及过磷酸钙450kghm-2，分蘖肥和穗肥均为尿素163kghm-2。试验小区水分管理参照当地稻田常规的水分管理方式：稻田于7月2日淹水，8月3日开始烤田，8月15日烤田结束，烤田前田面保持水层，烤田后保持干湿交替至水稻收获。小麦供试品种：济麦24。2013年11月20日机器直播，基肥为尿素75kghm-2，复合肥225kghm-2（N：P2O5：K2O=8：8：9），2014年2月下旬左右尿素施用150kghm-2。麦季不调整任何处理，收获的水稻残茬人工除净后再播种小麦。试验设置5个处理，每个处理设3个重复，试验小区面积为6m5m，小区按随机区组排列：（1）CK，麦秸不还田（2）SR，麦秸均匀覆盖在稻田表面，用旋耕机将将麦秸掩埋于稻田土壤下，使麦秸与稻田表面0.1m土层混合均匀（3）SP，麦秸均匀覆盖于稻田土壤之上，然后用犁深翻稻田，将麦秸翻埋于稻田土壤下，使麦秸与稻田表面0.2m土层混合均匀（4）SD，于稻田上开挖三条平行沟渠，麦秸掩埋于沟渠内，然后用土壤覆盖麦秸。沟长为3.5m、宽为0.3m、深为0.15cm，覆盖土层厚约为0.1m（5）SB，麦秸均匀覆盖于稻田上，然后将麦秸原位焚烧，然后用犁深翻稻田，将麦秸灰烬掩埋于稻田土壤下，掩埋深度为0.2m。以上处理中的麦秸均粉碎，粉碎后的麦秸长度约为0.1m。还田量为5tha1，折算后，每小区还田量为15kg。
本实验依托江宁区淳化街道青龙社区的试验田，进行稻麦轮作的秸秆还田试验，以农村发展学院的朱利群副教授为导师，拥有完备的资金、人力和完善的各种分析仪器，也有较为全面科学的试验计划，并且实验进展顺利，除却实验误差，可行度非常高。
4. 研究创新点
本实验采用多种秸秆还田的方法，其中的秸秆沟埋还田法是在播种之前，在田间挖出适量深度的田沟，将适量的秸秆埋入其中并覆土，不仅可以为种子生根发芽提供适宜的温度，更有利于土壤中的微生物分解秸秆，为作物生长发育提供养分，极大提高秸秆还田效率。
5. 研究计划与进展
6月12-15日准备还田所用的小麦秸秆
6月15-20日布置试验小区
6月21-23日进行相应的秸秆还田处理
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