科研项目申请书精华版 (4000字).docx
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1、科研项目申请书精华版 (4000字) 科研项目申请书范文(学校内部及省级课题均可以此 为模版) 学科分类 申报学科代码 项目编号 密级 农 0903 高校校长基金自然科 学项目 申请书 高校校长基金自然科学项目 申 请 书 项目名称:爱护性耕作下棉花对微量元素汲取的动态规律探讨 申 请 人: 蓝色多瑙河 单 位: 植物科技学院 联系方 一、简表 二、立论依据 爱护性耕作是对农田实行免耕、少耕及其它措施,尽可能削减土壤耕作,并用作物秸秆、残茬覆盖地表,削减土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱实力的一项先进农业耕作方法。目前主要应用于干旱、半干旱地区农作物生产及牧草的种植。在棉花生产过程中与爱护性耕
2、作技术内容相结合,即能达到保土保水的目的,又能符合当地农艺的要求。棉花爱护性耕作模式以保墒、增温柔除草,防止土壤板结、流失,削减沙尘产生量,提高水分利用率及养分利用效率为主要目标,综合实施爱护性耕作的深松、地膜覆盖播种等多项技术措施。 爱护性耕作起源于美国。十九世纪末,美国实施西部大开发,大量干旱半干旱草原被开垦成农田,虽然获得了几十年不错的粮食产量,但是由于植被破坏、土地大量翻耕,土壤退化,世纪年头,干旱、贫瘠、细碎的袒露农田难以抵抗大风的攻击,成千上万吨表土被刮走,沙尘遮天蔽日,酿成了震惊世界的“黑风暴”(强沙尘暴天气)。“黑风暴”推动了人们对传统耕作方法的反思和对保土保水新方法的探究。经
3、过多年的探讨,美国科学家确认是铧式犁翻耕破坏了土壤结构和地表植被,使得土壤缺乏反抗干旱和大风天气的实力。由此,逐步创立了以秸秆、残茬覆盖和免耕播种为核心的爱护性耕作,并发展成为美国主流的耕作制度。世纪年头以后,爱护性耕作逐步推广应用到多个国家,据统计,目前,全世界爱护性耕作应用面积达到亿公顷,占世界总耕地面积的。主要在旱作农业区小麦、大麦、玉米、苜蓿、豆类、油菜、棉花、小杂粮等多种作物的生产上应用。南美洲的一些国家和澳大利亚应用面积均已超过本国耕地面积的。 年月其次届可持续发展世界首脑会议呼吁,大力发展爱护性耕作技术,促进农业可持续发展。年月日出版的国际权威机构科学周刊中,美国俄亥俄州立高校的
4、生态学家认为,传统耕作导致的土壤有机质衰竭土壤结构破坏水分的入渗和储存削减风蚀水蚀加剧、生态环境恶化产量下降这一恶化过程是缓慢的,年才明朗化,但后果却是致命的,全世界必需更广泛地实行爱护性耕作,否则,将来年就要面临严峻的气候、土壤和粮食生产方面的问题。联合国粮农组织在联合国粮食与农业机构快讯以及世界农业:走向年中称,爱护性耕作是一场新的耕作革命,是一种农业生产和环境爱护“双赢”的耕作方法;将来年中,爱护性耕作将对农业可持续发展产生更加主动的促进作用。 中国水土流失主要分布在贫困山区和半干旱地区。长期以来,当地群众滥垦乱伐、广种薄收,形成了“愈穷愈垦,愈垦愈穷”的恶性循环,在全国449个省级以上
5、贫困县中,75.8%是水土流失严峻县。加之近年春季沙尘暴天气频发,我国在爱护性耕作方面的探讨与应用状况日益受到人们的关注。我国爱护性耕作探讨与应用基于国外成熟阅历和技术, 以爱护生态环境和实现农业可持续发展为目的, 是一场革新传统耕作制的新农业技术革命, 受各级政府和探讨人员的广泛关注。从20 世纪60 年头起, 起先试验探讨单项技术; 70 年头起部分高校和农业科学院起先覆盖和少(免) 耕等试验探讨, 取得显著的增产效果; 90 年头起起先了农艺农机结合的系统性试验, 在适合中国国情的爱护性耕作机械设计和耕作技术方面取得了重大进展, 总结出适合山西的3 种玉米机械化爱护性耕作体系和3 种小麦
6、机械化爱护性耕作体系;“九五”到“十五”期间,被列入国家科技攻关项目安排 , 农业部启动国家级示范县项目, 在北方8 省(自治区、直辖市) 38 县内进行示范探讨。国内的探讨与应用以残茬(秸秆) 覆盖耕作、深松耕、少(免) 耕较为普及, 以土壤耕作与覆盖技术组装为主要形式, 如: 浅旋覆盖、灭茬覆盖、重耙覆盖、高留茬免耕、深松覆盖、免耕覆盖、立杆铁茬播种、秸秆粉碎免耕播种、秸秆粉碎还田少耕播种、留茬深松膜侧沟播、留茬免耕膜侧沟播、碎秆+ 表土作业(包括深松、免耕+ 播前耙及深松+ 播前耙)等, 着重探讨农艺技术本身及其对土壤养分、土壤温度、土壤生物群落结构、土壤水分动态和产量的影响及生态经济效
7、益的评价等方面。在少免耕、等高耕作、沟垄耕作等爱护性土壤耕作, 留茬覆盖和秸秆覆盖等覆盖耕作及间套混、轮作、复种和休闲填茬等方面有了长足发展。目前覆盖技术主要集中在以作物秸秆、残茬覆盖为主的覆盖方式及其效益探讨上,常见对秸秆整株覆盖、秸秆粉碎还田覆盖、秸秆粉碎浅旋覆盖、秸秆高留茬、整秆立地以及地膜+ 秸秆覆盖等的探讨。因覆盖方式、土壤耕作方式及各地区的实际条件不同, 形成各不相同爱护性耕作工艺体系或模式。虽然一些省区已探究出具有地区特色的技术模式, 如: 内蒙古自治区农业厅农机局20 世纪90年头起在自然条件不同的20 个旗县建立试点, 对爱护性耕作技术工艺等开展了科学试验, 通过单项技术集成
8、配套, 初步探究出全区不同类型区的爱护性耕作技术途径 在棉花生产过程中与爱护性耕作技术内容相结合,即能达到保土保水的目的,又能符合当地农艺的要求。棉花爱护性耕作模式以保墒、增温柔除草,防止土壤板结、流失,削减沙尘产生量,提高水分利用率为主要目标,综合实施爱护性耕作的深松、地膜覆盖播种等多项技术措施。 朱自玺等在2000年从能量平衡角度说明了覆盖的保墒机理,即土壤覆盖后农田乱流交换系数和显热通量增大,潜热通量减小,亦即用于土壤蒸发的能量减小,从而削减了土壤蒸发。地膜覆盖和秸秆覆盖是2 种常用覆盖方式,地膜可隔断土壤与大气间的水分交换,有效抑制土壤蒸发,并保持均衡的土壤水分分布,提高地温,使作物成
9、熟期提前。同时,爱护性耕作下,棉田土壤其它物理性质得到改善,水肥利用率相对提高,目前的探讨多是针对于大量元素,而对于棉花生长所需的硼、锌、锰、铁、铜等微量元素在爱护性耕作下的积累及利用规律探讨,则鲜见报道。 本项探讨可通过大田试验,利用先进的仪器设备和专业的探讨队伍,对爱护性耕作下棉花对微量元素汲取的动态规律进行深化的探讨,为爱护性耕作制度的推广供应养分利用方面的有力依据,同时,通过微量养分积累的动态改变,可深化剖析爱护性耕作下棉田土壤环境的改变以及揭示耕作制度土壤环境养分汲取这一农业生产系统的连锁反应及动态规律。 本课题组成员曾主持和参加耕地地力爱护基金项目(7403070402)和发展生态
10、治理沙漠化土地基金项目(2403070405),探讨中发觉覆秸秆和覆膜对棉花利用氮、磷、钾的效率较常规的不覆任何覆盖物的种植方式要高,而且棉花产量也有提高,但以前的探讨没有重视爱护性耕作下棉花对微量元素的汲取规律及其积累动态,在本项目中拟进行补充和创新,将耕作栽培学与植物养分学及养分生态学三个学科有机结合,揭示微量元素在爱护性耕作下的动态积累规律。 微量元素对棉花产量和品质起着至关重要的作用。对爱护性耕作下棉花汲取微量元素的动态规律探讨,是有关爱护性耕作探讨的开创性工作之一,目前在国内探讨者极少,此项探讨处于国内领先水平,探讨结果可指导当地的棉花生产和微肥合理施用。 三、探讨方案 1、探讨目标
11、、探讨内容和拟解决的关键问题 本课题旨在探究爱护性耕作下棉田土壤及植株中微量元素积累的动态改变规律。爱护性耕作是变更土壤理化性质的重要途径,而通过对土壤性质的变更又间接变更的土壤中养分供应状况和植株体汲取养分的效率,目前人们在棉花探讨上都是以大量元素中的氮、磷、钾作为重点,而忽视了微量元素对棉花产量和品质的影响。而棉花的衰败不但与病虫害有关系,还与微量元素的养分失调及汲取、积累有着亲密联系。本课题着重探讨几种爱护性耕作模式下棉花植株中微量元素的立体积累动态,不但从空间上、还从生长时期上深化探讨其规律,而且从理论上分析不同耕作模式下微量元素与棉花生长和代谢的相关性,为爱护性耕作在新疆棉花种植中的
12、进一步推广供应强有力的理论依据,为棉花养分汲取动态及积累探讨开创新的局面。 2、拟实行的探讨方法、技术路途、试验方案及可行性分析 探讨方法:试验采纳大田试验,取样、及样品制备均依据土壤农化分析的严格要求进行,元素测定主要采纳紫外、可见分光光度比色法及原子汲取分光光度仪法。 技术路途及试验方案:如图所示大田试验设计 测定土壤基础肥力 三种耕作模式 重复:3次 样品采集 土壤样品 植株样品 不同深度 棉花生长不 同生育时期 不同器官 棉花生长不 同生育时期 测量棉株基本 形态指标 测定土壤及棉株不同器官微量养分元素含量 测定棉株光合指 标及叶绿素含量 进行理论分析 可行性分析: (1) 现有资源条
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