摘要
[目的]氮肥过量使用所导致的氮素利用率低和环境污染等问题严重影响现代农业生产.研究秸秆还田改善旱地农田土壤性质、提升土壤肥力和氮素利用率的潜力和作用机理,为减少氮肥用量、提高作物氮素利用率和土壤肥力提供科学依据.[方法]本研究选取河南许昌潮土和云南曲靖红壤两种典型旱作农田,2016～2018年开展了田间玉米-大麦/小麦轮作定位试验,在两地同时设置以下4个处理:不施氮(CK)、常规施氮(N)、减氮20％(80％N)、减氮20％ 配合秸秆还田(80％NS),研究不同处理对土壤养分、土壤硝化潜势和作物产量及氮肥利用率的影响.[结果]与N处理相比,80％NS处理可稳定保持麦季抽穗期和玉米季抽雄期两种旱地土壤可溶性有机碳氮养分含量,促进土壤中NH4+-N的积累并降低了NO3–-N含量;80％NS处理使潮土和红壤硝化潜势分别降低了5.5％～33.9％ 和7.8％～37.5％;3年连续减施20％ 氮肥配合秸秆还田能够稳定产量并表现出一定的增产效果(11.2％～20.4％),提高氮肥利用率6.4％～10.3％;而80％N处理会使作物产量下降3.9％～13.4％,氮肥利用率降低1.8％～38.9％.[结论]连续3年减少常规氮施用量20％ 配合秸秆还田,不仅增加了土壤有机碳氮含量,还减缓了土壤的硝化作用,增加了土壤铵态氮积累,实现对作物所需养分的持续供应,因而在维持和提高作物产量的同时,提高了氮肥利用率.单纯降低氮肥用量则有降低作物产量的风险.
基金项目
中国科学院先导生物专项(XDB 15020200)
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