开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、研究的目的及其意义
水稻是我国最主要的粮食作物，其种植面积约为4.38亿亩，占世界水稻种植面积的19%，产量接近世界水稻总产量的30%（FAOSTST,2008），然而，我国水稻氮肥用量占世界水稻氮肥总用量的36%，稻田氮肥利用率底下（20%-40%）(朱兆良，2000)，远低于国际上其他国家水稻的氮肥利用率（30%-50%）（Ladhaetal.,2005;Gaoetal.,2012），也低于我国其他主要旱作的氮肥利用率(张福锁等，2008)。因此，稻田生态系统氮素损失已经引起我国乃至世界科学家的普遍关注。
在稻田系统氮肥损失中，反硝化占很大比例，是稻田氮肥损失的主要机制之一。反硝化不仅大大降低了氮肥利用率和土壤肥力，还能导致环境污染。反硝化过程中产生的N2O是一种重要的温室气体，其温室效应为CO2的298倍。N2O还参与大气中许多光化学反应，破坏大气臭氧层，从而增加紫外线到地球表面的辐射量，对地球生命产生多方面的伤害。因此，反硝化过程已经成为国内外土壤学家和环境学家研究的热点领域之一。
反硝化作为稻田系统活化氮损失的主要途径之一，关于反硝化脱氮研究对于提高氮肥利用率、减少活化氮对环境的影响、理解氮素生物地球化学循环具有重要意义。
二、文献综述
反硝化是氮循环过程中的一个重要环节。氮肥在稻田系统中的迁移转化途径主要有水解、氨挥发、淋洗、硝化、反硝化、厌氧氨氧化等。以常用的氮肥尿素为例，施于土壤后在水解作用下迅速转化为氨氮（K1）；除被作物吸收外，氨氮容易挥发到大气中去，在好氧条件下，氨氮会被亚硝化细菌氧化成NO2-（K2）；NO2-极不稳定，容易失去电子被硝酸细菌进一步氧化成NO3-（K3）；NO3-除被作物利用和淋洗损失外，在厌氧条件和硝酸还原酶的作用下，以NO3-作为电子受体，又被还原成NO2-（K4）；由兼性好氧的异氧微生物利用同一个呼吸电子传递系统，以NO2-作为电子受体，NO2-又被逐步还原成N2（K5）；在厌氧条件下，厌氧氨氧菌还能够以NO2-作为电子受体，将NH3氧化成N2（K6）。以上各过程由微生物主导，反应速度K基本符合米氏方程(朱兆良,1997)。尿素在农田系统中的迁移转化概念模型如图1所示。
图1农田系统中氮肥循环的概念模型
高效氮肥（脲酶抑制剂、硝化抑制剂）和生物炭措施能有效延缓氨氮和硝氮在土壤中的释放速率，可能减少氨挥发和淋洗损失，但是能否减少氮肥反硝化损失，还缺乏研究结果。
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