秸稈還田配施氮肥對春玉米氮素利用及土壤氮素平衡的影響
發(fā)布時間:2022-01-19 15:30
通過8年田間定位試驗,研究玉米秸稈還田配施氮肥對春玉米產(chǎn)量、剖面土壤無機氮積累、氮素平衡和氮肥利用效率的影響。結果表明,通過線性加平臺回歸方程,求得2012~2019年最高玉米產(chǎn)量所需的適宜施氮量依次為202.7、193.7、182.2、171.2、163.6、156.1、150.7和150.5 kg/hm2。氮素表觀損失量和土壤殘留礦質氮量均隨著施氮量增加而顯著增加,兩者與施氮量之間均呈顯著正相關。每增加10 kg/hm2施氮量,土壤殘留礦質氮量、氮素表觀損失量分別增加9.09~10.34、5.89~7.34 kg/hm2。當施氮量超過150 kg/hm2時,各處理間玉米吸氮量差異不顯著,土壤殘留礦質氮、氮素表觀損失量之間差異均達顯著水平(P<0.05)。隨著施氮量增加,氮肥利用率呈先增加后減小趨勢,當施氮量為150 kg/hm2時,兩年氮肥利用率分別達到最高(75.2%和92.3%)。當施氮量為210~330 kg/hm2,剖面土壤無機氮殘留量顯著增加,造成土壤無機氮在土壤深層(60~100 cm)的大量累積。
【文章來源】:玉米科學. 2020,28(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
不同施氮量對玉米產(chǎn)量的影響
2.2 不同施氮量對秸稈還田下農田土壤氮素表觀平衡的影響由表1可以看出,在氮的輸入量中,施化肥氮、播前土壤礦質氮(上一年殘留礦質氮)是氮素總輸入的主要部分,分別占總輸入量的33.7%~43.5%、39.2%~52.1%,氮總輸入量均隨施氮量和上一年殘留礦質氮的增加而顯著增加。從兩年的農田氮素平衡分析可知,上一年殘留土壤礦質氮為65.2~425.7 kg/hm2,再加上土壤氮礦化量,土壤的供氮能力為136.3~495.2 kg/hm2,遠高于各處理當季玉米植株吸氮量。N210、N270和N330處理間玉米吸氮量差異不顯著,土壤殘留礦質氮、氮素表觀損失量之間差異均達顯著水平(P<0.05);當施氮量增加至210 kg/hm2,氮素盈余量顯著高于玉米吸氮量(P<0.05)由圖2分析可知,在氮的輸出量中,土壤殘留礦質氮量和氮素表觀損失量均隨著施氮量增加而顯著增加,兩者均與施氮量之間呈顯著正相關。將2016、2017年土壤殘留礦質氮與施氮量進行回歸分析,回歸方程分別為y=1.0338x+18.293(R2=0.939 3)和y=0.909 4 x+23.001(R2=0.939),即每增加1 kg施氮量,土壤殘留礦質氮量分別增加1.033 8、0.909 4 kg。2016年和2017年氮表觀損失量與施氮量之間的回歸方程分別為y=0.589 2 x-27.924(R2=0.8554)和y=0.733 9 x-35.929(R2=0.866 3),即每增加1 kg施氮量,土壤氮素表觀損失量分別增加0.589 2、0.733 9 kg。土壤殘留礦質氮在土壤氮盈余量中所占比例最高(57.6%~100%),其中2016年N330處理殘留礦質氮達394.7 kg/hm2;氮素表觀損失量隨施氮量增加也增加,2017年N330處理氮素表觀損失量達到253 kg/hm2。低量施氮(90~150 kg/hm2)促使土壤礦質氮殘留量在氮盈余量中所占比例逐漸提高,高量施氮(150~330 kg/hm2)主要導致土壤氮素表觀損失量在氮盈余量中所占比例明顯提升。隨著秸稈氮的大量累計投入,再加上土壤自身氮供應量較高,減量施氮可以滿足玉米高產(chǎn)的正常養(yǎng)分需求。
由圖3可知,各處理剖面土壤無機氮含量隨著施氮量的增加均呈逐漸升高趨勢。N0、N90、N150處理土壤無機氮含量較低,土壤無機氮含量隨著土層加深而降低;當施氮量超過210 kg/hm2時,隨著土層加深剖面0~40 cm土層土壤無機氮含量先減少,在41~60 cm土層逐漸增加,并在土壤深層(61~100 cm)大量累積。當施氮量增加到330 kg/hm2時,81~100cm土層土壤無機氮含量為最高,2016和2017年分別達到113和96.3 kg/hm2,各占剖面土壤無機氮總量的28.6%和28.1%,因此,為降低和避免大量土壤氮素淋失的風險,應該控制61~100 cm層土壤無機氮的大量積累。0~100 cm土層無機氮含量高低順序為N330>N270>N210>N150>N90>N0。由此可見,確定玉米高產(chǎn)所需最佳施氮量應考慮剖面土壤無機氮淋溶量對土壤環(huán)境造成的潛在負面效應。3 結論與討論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]秸稈還田結合氮肥減施對玉米產(chǎn)量和土壤性質的影響[J]. 王學敏,劉興,郝麗英,解宏圖,張廣娜,陳振華,張玉蘭. 生態(tài)學雜志. 2020(02)
[2]秸稈還田與氮肥減施對旱地春玉米產(chǎn)量及生理指標的影響[J]. 張建軍,黨翼,趙剛,樊廷錄,王磊,程萬莉,李尚中,王淑英,雷康寧,張朝偉. 草業(yè)學報. 2019(10)
[3]黃土旱塬長期秸稈還田對土壤養(yǎng)分、酶活性及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 程曼,解文艷,楊振興,周懷平. 中國生態(tài)農業(yè)學報(中英文). 2019(10)
[4]滴灌施氮對春玉米氮素吸收、土壤無機氮含量及氮素平衡的影響[J]. 侯云鵬,孔麗麗,李前,尹彩俠,秦裕波,于雷,王立春,謝佳貴. 水土保持學報. 2018(01)
[5]秸稈還田配施氮肥對東北春玉米光合性能和產(chǎn)量的影響[J]. 白偉,張立禎,逄煥成,孫占祥,牛世偉,蔡倩,安景文. 作物學報. 2017(12)
[6]氮肥對吉林春玉米產(chǎn)量、農學效率和氮養(yǎng)分平衡的影響[J]. 侯云鵬,尹彩俠,孔麗麗,秦裕波,李前,于雷,王立春,謝佳貴. 中國土壤與肥料. 2016(06)
[7]東北黑土區(qū)秸稈不同還田方式下玉米產(chǎn)量及養(yǎng)分累積特征[J]. 蔡紅光,梁堯,閆孝貢,劉劍釗,袁靜超,張洪喜,任軍,王立春. 玉米科學. 2016(05)
[8]玉米秸稈在土壤中的分解速率及其對腐殖質組成的影響[J]. 董珊珊,竇森,林琛茗,李立波,譚岑. 吉林農業(yè)大學學報. 2016(05)
[9]吉林省梨樹縣農戶春玉米氮肥施用現(xiàn)狀調查[J]. 蘇效坡,伍大利,夏婷婷,高強,米國華. 吉林農業(yè)科學. 2015(05)
[10]等氮條件下長期有機無機配施對春玉米的氮素吸收利用和土壤無機氮的影響[J]. 高洪軍,朱平,彭暢,張秀芝,李強,張衛(wèi)建. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(02)
本文編號:3597109
【文章來源】:玉米科學. 2020,28(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
不同施氮量對玉米產(chǎn)量的影響
2.2 不同施氮量對秸稈還田下農田土壤氮素表觀平衡的影響由表1可以看出,在氮的輸入量中,施化肥氮、播前土壤礦質氮(上一年殘留礦質氮)是氮素總輸入的主要部分,分別占總輸入量的33.7%~43.5%、39.2%~52.1%,氮總輸入量均隨施氮量和上一年殘留礦質氮的增加而顯著增加。從兩年的農田氮素平衡分析可知,上一年殘留土壤礦質氮為65.2~425.7 kg/hm2,再加上土壤氮礦化量,土壤的供氮能力為136.3~495.2 kg/hm2,遠高于各處理當季玉米植株吸氮量。N210、N270和N330處理間玉米吸氮量差異不顯著,土壤殘留礦質氮、氮素表觀損失量之間差異均達顯著水平(P<0.05);當施氮量增加至210 kg/hm2,氮素盈余量顯著高于玉米吸氮量(P<0.05)由圖2分析可知,在氮的輸出量中,土壤殘留礦質氮量和氮素表觀損失量均隨著施氮量增加而顯著增加,兩者均與施氮量之間呈顯著正相關。將2016、2017年土壤殘留礦質氮與施氮量進行回歸分析,回歸方程分別為y=1.0338x+18.293(R2=0.939 3)和y=0.909 4 x+23.001(R2=0.939),即每增加1 kg施氮量,土壤殘留礦質氮量分別增加1.033 8、0.909 4 kg。2016年和2017年氮表觀損失量與施氮量之間的回歸方程分別為y=0.589 2 x-27.924(R2=0.8554)和y=0.733 9 x-35.929(R2=0.866 3),即每增加1 kg施氮量,土壤氮素表觀損失量分別增加0.589 2、0.733 9 kg。土壤殘留礦質氮在土壤氮盈余量中所占比例最高(57.6%~100%),其中2016年N330處理殘留礦質氮達394.7 kg/hm2;氮素表觀損失量隨施氮量增加也增加,2017年N330處理氮素表觀損失量達到253 kg/hm2。低量施氮(90~150 kg/hm2)促使土壤礦質氮殘留量在氮盈余量中所占比例逐漸提高,高量施氮(150~330 kg/hm2)主要導致土壤氮素表觀損失量在氮盈余量中所占比例明顯提升。隨著秸稈氮的大量累計投入,再加上土壤自身氮供應量較高,減量施氮可以滿足玉米高產(chǎn)的正常養(yǎng)分需求。
由圖3可知,各處理剖面土壤無機氮含量隨著施氮量的增加均呈逐漸升高趨勢。N0、N90、N150處理土壤無機氮含量較低,土壤無機氮含量隨著土層加深而降低;當施氮量超過210 kg/hm2時,隨著土層加深剖面0~40 cm土層土壤無機氮含量先減少,在41~60 cm土層逐漸增加,并在土壤深層(61~100 cm)大量累積。當施氮量增加到330 kg/hm2時,81~100cm土層土壤無機氮含量為最高,2016和2017年分別達到113和96.3 kg/hm2,各占剖面土壤無機氮總量的28.6%和28.1%,因此,為降低和避免大量土壤氮素淋失的風險,應該控制61~100 cm層土壤無機氮的大量積累。0~100 cm土層無機氮含量高低順序為N330>N270>N210>N150>N90>N0。由此可見,確定玉米高產(chǎn)所需最佳施氮量應考慮剖面土壤無機氮淋溶量對土壤環(huán)境造成的潛在負面效應。3 結論與討論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]秸稈還田結合氮肥減施對玉米產(chǎn)量和土壤性質的影響[J]. 王學敏,劉興,郝麗英,解宏圖,張廣娜,陳振華,張玉蘭. 生態(tài)學雜志. 2020(02)
[2]秸稈還田與氮肥減施對旱地春玉米產(chǎn)量及生理指標的影響[J]. 張建軍,黨翼,趙剛,樊廷錄,王磊,程萬莉,李尚中,王淑英,雷康寧,張朝偉. 草業(yè)學報. 2019(10)
[3]黃土旱塬長期秸稈還田對土壤養(yǎng)分、酶活性及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 程曼,解文艷,楊振興,周懷平. 中國生態(tài)農業(yè)學報(中英文). 2019(10)
[4]滴灌施氮對春玉米氮素吸收、土壤無機氮含量及氮素平衡的影響[J]. 侯云鵬,孔麗麗,李前,尹彩俠,秦裕波,于雷,王立春,謝佳貴. 水土保持學報. 2018(01)
[5]秸稈還田配施氮肥對東北春玉米光合性能和產(chǎn)量的影響[J]. 白偉,張立禎,逄煥成,孫占祥,牛世偉,蔡倩,安景文. 作物學報. 2017(12)
[6]氮肥對吉林春玉米產(chǎn)量、農學效率和氮養(yǎng)分平衡的影響[J]. 侯云鵬,尹彩俠,孔麗麗,秦裕波,李前,于雷,王立春,謝佳貴. 中國土壤與肥料. 2016(06)
[7]東北黑土區(qū)秸稈不同還田方式下玉米產(chǎn)量及養(yǎng)分累積特征[J]. 蔡紅光,梁堯,閆孝貢,劉劍釗,袁靜超,張洪喜,任軍,王立春. 玉米科學. 2016(05)
[8]玉米秸稈在土壤中的分解速率及其對腐殖質組成的影響[J]. 董珊珊,竇森,林琛茗,李立波,譚岑. 吉林農業(yè)大學學報. 2016(05)
[9]吉林省梨樹縣農戶春玉米氮肥施用現(xiàn)狀調查[J]. 蘇效坡,伍大利,夏婷婷,高強,米國華. 吉林農業(yè)科學. 2015(05)
[10]等氮條件下長期有機無機配施對春玉米的氮素吸收利用和土壤無機氮的影響[J]. 高洪軍,朱平,彭暢,張秀芝,李強,張衛(wèi)建. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(02)
本文編號:3597109
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