1、整理保护性耕作棉花对微量元素吸收的动态规律研究保护性耕作棉花对微量元素吸收的动态规律研究一、简表 研 究 项 目名称保护性耕作棉花对微量元素吸收的动态规律研究类别基础研究学科分类农学申报学科领域植物营养学依托实验室植物科技学院农业试验站主 持 人姓名蓝色多瑙河性别男民族汉出生年月1978年2月12日职称讲师学位硕士其它2001年8月来校工作所在单位植物科技学院项 目 组 成 员总人数高级中级初级博士硕士生其他参加单位数4223姓 名年龄职称所在单位项目中的分工省去30讲师植物科技学院制定技术路线，布置及管理试验并进行土壤及植株样品测定省去52教授植物科技学院进行试验设计和理论分析省去30讲师植
2、物科技学院土壤及植株样品采集和制备省去36副教授植物科技学院土壤及植株样品测定申请经费400万元起止年月2008年1月-2010年12月研 究 内 容 和 意 义摘要：不超过300字（概括研究的对象、研究方法，关健问题、标志性成果等）棉花保护性耕作模式以保墒、增温和除草，防止土壤板结、流失，减少沙尘产生量，提高水分利用率及养分利用效率为主要目标，综合实施保护性耕作的深松、地膜覆盖播种等多项技术措施。本项研究拟通过大田试验和室内精密分析相结合的方法，利用先进的仪器设备，对保护性耕作下棉花对微量元素吸收的动态规律进行深入的研究，为保护性耕作制度的进一步推广提供养分利用方面的有力依据。同时，通过植株
3、中微量养分积累的动态分析，可深入剖析保护性耕作下棉田土壤环境的变化以及揭示耕作制度土壤环境养分吸收这一农业生产系统的连锁反应及动态规律，为保护性耕作在棉花生产中的进一步推广提供强有力的理论依据，并指导当地的棉花生产和微肥合理施用。主题词1. 主题词数量不多于三个；2. 主题词之间空一格（英文用/分隔）。中文保护性耕作 棉花 微量元素英文Conservation tillage/Cotton /Micronutrients二、立论依据 保护性耕作是对农田实行免耕、少耕及其它措施，尽可能减少土壤耕作，并用作物秸秆、残茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作方法。目前
4、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保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。棉花保护性耕作模式以保墒、增温和除草，防止土壤板结、流失，减少沙尘产生量，提高水分利用率及养分利用效率为主要目标，综合实施保护性耕作的深松、地膜覆盖播种等多项技术措施。 保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，世纪年代，干旱、贫瘠、细碎的裸露农田难以抵挡大风的袭击，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
5、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索。经过多年的研究，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，使得土壤缺乏抵抗干旱和大风天气的能力。由此，逐步创立了以秸秆、残茬覆盖和免耕播种为核心的保护性耕作，并发展成为美国主流的耕作制度。世纪年代以后，保护性耕作逐步推广应用到多个国家，据统计，目前，全世界保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。年月第二届可持续发展世界首脑会议呼吁，大力发展保护性耕作技术，促
6、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，美国俄亥俄州立大学的生态学家认为，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减少风蚀水蚀加剧、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，全世界必须更广泛地实行保护性耕作，否则，未来年就要面临严重的气候、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，保护性耕作是一场新的耕作革命，是一种农业生产和环境保护“双赢”的耕作方法；未来年中，保护性耕作将对农业可持续发展产生更加积极的促进作用。 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
7、、广种薄收，形成了“愈穷愈垦，愈垦愈穷”的恶性循环，在全国449个省级以上贫困县中，75.8%是水土流失严重县。加之近年春季沙尘暴天气频发，我国在保护性耕作方面的研究与应用情况日益受到人们的关注。我国保护性耕作研究与应用基于国外成熟经验和技术, 以保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, 受各级政府和研究人员的广泛关注。从20 世纪60 年代起, 开始试验研究单项技术; 70 年代起部分高校和农业科学院开始覆盖和少(免) 耕等试验研究, 取得显著的增产效果; 90 年代起开始了农艺农机结合的系统性试验, 在适合中国国情的保护性耕作机械设计和耕作技术方面取
8、得了重大进展, 总结出适合山西的3 种玉米机械化保护性耕作体系和3 种小麦机械化保护性耕作体系;“九五”到“十五”期间,被列入国家科技攻关项目计划 , 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 县内进行示范研究。国内的研究与应用以残茬(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, 着重研究农艺技术本身及其
9、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益的评价等方面。在少免耕、等高耕作、沟垄耕作等保护性土壤耕作, 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研究上,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+ 秸秆覆盖等的研究。因覆盖方式、土壤耕作方式及各地区的实际条件不同, 形成各不相同保护性耕作工艺体系或模式。虽然一些省区已探索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年代起在自然条件不同的20
10、 个旗县建立试点, 对保护性耕作技术工艺等开展了科学试验, 通过单项技术集成配套, 初步探索出全区不同类型区的保护性耕作技术途径 在棉花生产过程中与保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。棉花保护性耕作模式以保墒、增温和除草，防止土壤板结、流失，减少沙尘产生量，提高水分利用率为主要目标，综合实施保护性耕作的深松、地膜覆盖播种等多项技术措施。 朱自玺等在2000年从能量平衡角度解释了覆盖的保墒机理,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,从而减少了土壤蒸发。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
11、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,使作物成熟期提前。同时，保护性耕作下，棉田土壤其它物理性质得到改善，水肥利用率相对提高，目前的研究多是针对于大量元素，而对于棉花生长所需的硼、锌、锰、铁、铜等微量元素在保护性耕作下的积累及利用规律研究，则鲜见报道。 本项研究可通过大田试验，利用先进的仪器设备和专业的研究队伍，对保护性耕作下棉花对微量元素吸收的动态规律进行深入的研究，为保护性耕作制度的推广提供养分利用方面的有力依据，同时，通过微量养分积累的动态变化，可深入剖析保护性耕作下棉田土壤环境的变化以及揭示耕作制度土壤环境养分吸收这一农业生产系统的连锁反应及动态规律。 本
12、课题组成员曾主持和参与耕地地力保护基金项目(7403070402)和发展生态治理沙漠化土地基金项目(2403070405)，研究中发现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，但以前的研究没有重视保护性耕作下棉花对微量元素的吸收规律及其积累动态，在本项目中拟进行补充和创新，将耕作栽培学与植物营养学及营养生态学三个学科有机结合，揭示微量元素在保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。对保护性耕作下棉花吸收微量元素的动态规律研究，是有关保护性耕作研究的开创性工作之一，目前在国内研究者极少，此项研究处于国内领先水
13、平，研究结果可指导当地的棉花生产和微肥合理施用。 三、研究方案 1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 本课题旨在探索保护性耕作下棉田土壤及植株中微量元素积累的动态变化规律。保护性耕作是改变土壤理化性质的重要途径，而通过对土壤性质的改变又间接改变的土壤中养分供应状况和植株体吸收养分的效率，目前人们在棉花研究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，还与微量元素的营养失调及吸收、积累有着密切联系。本课题着重研究几种保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、还从生长时期上深入研究其规律，而且从理论上分析不
14、同耕作模式下微量元素与棉花生长和代谢的相关性，为保护性耕作在新疆棉花种植中的进一步推广提供强有力的理论依据，为棉花养分吸收动态及积累研究开创新的局面。 2、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 研究方法：试验采用大田试验，取样、及样品制备均根据土壤农化分析的严格要求进行，元素测定主要采用紫外、可见分光光度比色法及原子吸收分光光度仪法。 技术路线及试验方案:如图所示 可行性分析： （1）现有资源条件：棉花是新疆主要的经济作物，种植条件非常成熟，加大了课题顺利完成的可能性。依托开放实验室（农业资环与环境实验室）现有仪器设备资产共计400多万元，普通仪器数量众多，先进的紫外/可见分光光度
15、计、原子吸收分光光度仪为课题的顺利进行提供了有力保障，合理的开放制度能够让研究人员随时进入实验室，提高研究工作的效率。同时，作物高产栽培实验室的Li-6400光合测定系统及PAM2001荧光测定分析系统也为课题的深入进行提供了后备保证。依托的植物科技学院农业试验站试验地充裕、管理妥善，为本课题的进行提供了基础条件。 （2）科技储备：从2001年开始，课题组成员一直从事植物营养学、土壤肥料、土壤分析、农化分析的教学与科研工作，积累了扎实的专业知识。课题组还具有扎实的棉花保护性耕作及土壤、植物养分分析的理论知识以及专业的与本课题相关的实践经验。成员基本上在试验室从事过基础工作，基本所有成员都接受过
16、实验室高档仪器的各种培训，能熟练掌握土壤、植物养分分析的技能。从2001年到现在，课题组成员先后主持和参加了兵团耕地的历保护基金项目（7403070402）、发展生态治理沙漠化土地基金项目（2403070405）、农业部948重大国 际合作资助项目（2003Z53）、皮棉单产200公斤以上棉花超高产栽培技术试验、示范项目、农业部农业产业结构调整重大研究专项资助项目（040703B）、南疆棉田保护性耕作技术研究（TDZKSS05011）等科研课题，积累了丰富的科学研究技能和经验。 3、项目的特色与创新之处 项目特色：将作物栽培学的新技术保护性耕作与土壤学、植物营养学中时尚研究领域微量元素研究相结
17、合，将大田试验与室内精密分析相结合，将微量元素首次放在棉花生产的重要位置上，尤其是在保护性耕作这种新技术下。 创新之处：传统的保护性耕作研究仅仅比较关注棉花的长势和产量，即使有研究营养的，也只是针对于氮、磷、钾元素，而本课题重在剖析保护性耕作下棉花对微量元素的吸收积累动态规律、从时间和空间两个方面挖掘不同耕作制度下微量元素对棉花生长的贡献，是棉花保护性耕作研究中的一项开创性工作。课题顺利完成后，研究结果为国内领先。 4、年度研究计划及预测进展 拟参加的学术活动：在课题实施过程中，尽可能派课题组12名成员积极参加12次土壤学会会议或植物营养与肥料学会会议。 本课题拟在3年内完成，各阶段主要任务如
18、下： 2008年1月2008年12月，进行第一期试验（分大田试验和实验室分析两部分内容），掌握第一批基本数据，找出试验过程中出现的问题，并就大多数数据进行初步理论分析。 2009年1月2009年12月，对第一期试验过程中出现的问题进行矫正，完善课题的每一个步骤，顺利完成该年度试验（第二期试验），得出可靠的数据，进行数据整理和理论分析。 2010年1月2010年12月，对前两年所得结果中不合理的数据进行标记，通过重复试验验证来矫正和更新，并就新发现的一些问题进行补充试验。最终顺利完成本课题。 5、 预期研究成果 （1）通过理论分析，剖析保护性耕作下棉花微量元素的吸收积累动态规律、从时间和空间两个
19、方面挖掘不同耕作制度下微量元素对棉花生长的贡献，研究结果可指导各个地区的棉花生产和微肥合理施用，研究理论推广后可在提高棉花产量、降低施肥成本等方面带来直接的效益。 （2）研究成果形式：以科技论文形式体现。课题完成后，拟在各级别科技期刊杂志上发表25篇科技论文。 （3）人才培养：培养58名本科毕业生，本科生在参加课题过程中可完成其本科毕业论文。 四、研究基础 1、与本项目有关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩 从2001年开始，课题组成员一直从事土壤与植物营养、土壤农业化学及土壤肥料学的教学与科研工作，积累了扎实的专业知识。其中在实验室历练半年，练就了扎实的土壤、植物养分分析操作技能，并经过各
20、种紫外/可见分光光度计、原子吸收分光光度、Li-6400光合测定系统、PAM2001荧光测定分析系统等高端分析仪器的培训。 从2001年到现在，课题组成员先后主持和参加了兵团耕地的历保护基金项目（7403070402）、发展生态治理沙漠化土地基金项目（2403070405）、农业部948重大国 际合作资助项目（2003Z53）、皮棉单产200公斤以上棉花超高产栽培技术试验、示范项目、农业部农业产业结构调整重大研究专项资助项目（040703B）、南疆棉田保护性耕作技术研究（TDZKSS05011）等科研课题，积累了丰富的研究技能和经验。 主持和参加的课题获得了兵团和自治区许多专家的肯定，为新疆棉
21、花生产做出的一定的贡献。在最近几年，课题组成员共发表相关论文20余篇。 2、已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和拟解决的途径 课题组具有扎实的棉花保护性耕作及土壤、植物养分分析的理论知识以及专业的与本课题相关的实践经验。目前，依托开放实验室（农业资环与环境实验室）现有仪器设备资产共计400多万元，普通仪器数量众多，先进的紫外/可见分光光度计、原子吸收分光光度仪为课题的顺利进行提供了有力保障，合理的开放制度能够让研究人员随时进入实验室，提高研究工作的效率。同时，作物高产栽培实验室的Li-6400光合测定系统及PAM2001荧光测定分析系统也为课题的深入进行提供了后备保证。所有试验条件基本能满足课
22、题的完成，尚为不足的是试验作需个别标准试剂需要从外面订购，费时费工。 3、申请者和项目组主要成员的学历和研究工作简历，近期已发表与本项目有关的主要论著目录和获得学术奖励情况及在本项目中承担的任务。 ，男，1978年2月生，2001年来校工作，硕士，讲师，主要从事植物营养、土壤肥料学、土壤农化分析等教学与科研工作。在本课题中主要制定技术路线，布置及管理试验并进行土壤及植株样品测定。20032004年参加发展生态治理沙漠化土地基金项目（2403070405），20042005年参加皮棉单产200公斤以上棉花超高产栽培技术试验、示范项目，20052006年参加农业部948重大国际合作资助项目（200
23、3Z53）项目、农业部农业产业结构调整重大研究专项资助项目（040703B）、南疆棉田保护性耕作技术研究（TDZKSS05011），20062007年参加国家“十一五”科技支撑计划项目“黄土高原水土流失综合治理工程关键支撑技术研究”中“宽谷丘陵区农牧综合开发模式与示范”课题（2006BAD09B08）。近年以第一作者发表科技论文7篇。 ，男，1955年5月生，教授，作物栽培学与耕作学学科带头，硕士研究生导师，自治区和农业部中青年有突出贡献的专家，兵团农学会副理事长,新疆土壤肥料学会常务理事，新疆阿克苏地区农学会副理事长。主要从事植物营养、土壤肥料学、测土施肥等教学与科研工作。在本课题中主要进行
24、试验设计和理论分析，并为课题的顺利实施提供可行性理论参考。最近几年承担科研项目情况：20002002年主持高等学校骨干教师资助计划项目“干旱区农田有机养分循环机理的研究”；20032005年，负责农业部农业生态环境保护项目“耕地地力保护”和 “发展生态农业治理沙漠化土地试验与示范”中新疆阿克苏和喀什地区的试验与示范。目前正在承担的项目：20052007年 自治区高校科研计划科学研究重点项目“节水灌溉条件下水盐运移规律研究” ；农业部农业产业结构调整重大研究专项资助项目（040703B；20052007年 “亩产200kg以上皮棉综合栽培技术试验、示范项目”技术研究；2005-2008年国家“测
25、土施肥资金补帖项目”等研究项目。近年以第一作者发表科技论文10余篇。 ，男，1971年10月出生, 男，汉族，中共党员，硕士，讲师，现于新疆塔里木大学植物科技学院土壤与生态教研室从事土壤与植物营养的教学与科研工作。在本课题中主要承担土壤及植株样品微量元素的测定工作。主持科研项目有：2004年6月-2006年6月，主持农业部农业产业结构调整重大技术研究专项子专题“南疆棉区棉花肥水耦合高效利用调控技术”。2006年6月-2007年12月，主持塔里木大学校长基金“南疆海岛棉长势遥感监测研究”。近年以第一作者发表科技论文10余篇。 ，男，1978年5月生，硕士，讲师，现于新疆塔里木大学植物科技学院土壤
26、与生态教研室从事土壤肥料学和遥感的教学和科研工作。本课题中主要承担土壤及植株样品的采集和制备工作。主持课题有：塔里木大学校长基金项目“新疆主要类型土壤的理化特性与光谱特征关系的研究”。近年以第一作者发表科技论文3篇。 课题组成员近期发表的主要科技论文有： 1 五、经费预算 支 出 科 目金 额 （万元）计 算 根 据 及 理 由比例科研业务费试验地使用费0.6需租用试验地12亩75%测试费用0.4某些元素无法自己测定或仪器出现故障时需要到中测室测定劳务费0.2采集和处理样品工作量大以及暑假试验时，都需雇用劳力论文发表费0.8争取在各类期刊发表25篇科技论文其它业务0.4科技处管理费用实验材料费
27、0.6试验过程中所需基本材料小型仪器设置费用小型仪器购买0.10地温计等小型仪器是土壤环境测定所必备的，而实验室没有10%试剂购买费用0.30微量元素测定标准样品较贵国内外交流与协作0.4参加相关学会会议10%其 它0.4作为资金储备，以备不时之需5%合 计 4.0万元备注：六、申请者承诺 我保证上述填报内容的真实性。如果获得资助，我与本项目组成员将严格遵守学校的有关规定，切实保证研究工作时间，按计划认真开展研究工作，按时报送有关材料。 申请者（签章） 年 月 日 七、申请者所在单位审查意见 负责人签字（盖章）： 单位(公章)： 年 月 日 八、合作单位意见负责人（签章）： 单位（公章）： 年
28、 月 日负责人（签章）： 单位（公章）： 年 月 日九、科技处审核意见 负责人（签章）： 单位（公章）： 年 月 日 本人申明：本申请书只供各位浏览，禁止下载和传阅，因为此项目尚未批复，如有违反规则着，定当追究法律责任。测量学模拟试卷得分评卷人复查人1经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A ）。A 180 B 0 C 90 D 2702. 1：5000地形图的比例尺精度是（ D ）。A 5 m B 0.1 mm C 5 cm D 50 cm 3. 以下不属于基本测量工作范畴的一项是（ C）。A 高差测量 B 距离测量 C 导线测量 D 角度测量4. 已知某直线的
29、坐标方位角为220，则其象限角为（D ）。A 220 B 40 C 南西50 D 南西405. 由一条线段的边长、方位角和一点坐标计算另一点坐标的计算称为（A ）。A 坐标正算 B 坐标反算 C 导线计算 D 水准计算6. 闭合导线在X轴上的坐标增量闭合差（ A ）。A为一不等于0的常数 B 与导线形状有关 C总为0 D 由路线中两点确定7. 在地形图中，表示测量控制点的符号属于（D ）。A 比例符号 B 半依比例符号 C 地貌符号 D 非比例符号8. 在未知点上设站对三个已知点进行测角交会的方法称为（A ）。A 后方交会 B 前方交会 C 侧方交会 D 无法确定9. 两井定向中不需要进行的一
30、项工作是（C ）。A 投点 B 地面连接 C 测量井筒中钢丝长度 D 井下连接10. 绝对高程是地面点到（ C ）的铅垂距离。A 坐标原点 B任意水准面 C 大地水准面 D 赤道面11下列关于等高线的叙述是错误的是：（A ）A 高程相等的点在同一等高线上B 等高线必定是闭合曲线，即使本幅图没闭合，则在相邻的图幅闭合C 等高线不能分叉、相交或合并D 等高线经过山脊与山脊线正交12下面关于非比例符号中定位点位置的叙述错误的是（B ）A几何图形符号，定位点在符号图形中心B符号图形中有一个点，则该点即为定位点C宽底符号，符号定位点在符号底部中心D底部为直角形符号，其符号定位点位于最右边顶点处13下面关于控制网的叙述错误的是（D ）A 国家控制网从高级到低级布设B 国家控制网按精度可分为A、B、C、D、E五等C 国家控制网分为平面控制网和高程控制网D 直接为测图目的建立的控制网，称为图根控制网14下图为某地形图的一部分，各等高线高程如图所视，A点位于线段MN上，点A到点M和点N的图上水平距离为MA=3mm，NA=2mm，则A点高
