長期秸稈還田對華北潮土肥力、氮庫組分及作物產(chǎn)量的影響

【摘要】：【目的】近年,華北小麥-玉米輪作系統(tǒng)秸稈全量還田已逐步普及,但秸稈還田下土壤氮庫組成的變化并不清楚。本文利用肥料定位試驗,研究了長期秸稈還田(32年)對華北潮土肥力、氮庫組分和作物產(chǎn)量的影響?！痉椒ā垦芯窟x用河北省衡水旱作試驗站長期定位試驗的不施肥(對照CK)和等量氮、磷肥用量下的0 kg/hm2(S0)、2250 kg/hm2(S1)、4500 kg/hm2(S2)和9000 kg/hm2(S3)秸稈還田處理。于2012年小麥收獲后采集各處理0—20cm土樣,利用新鮮土樣測定微生物量氮、NH+4-N和NO-3-N;風干土壤用常規(guī)方法測定氮磷鉀全養(yǎng)分、有機質(zhì)和p H,用Bremner法測定有機氮(酸解氨基酸態(tài)氮、酸解氨態(tài)氮、氨基糖氮和酸解未知態(tài)氮),用Silver-Bremner法測定固定態(tài)銨。同時結(jié)合長期試驗數(shù)據(jù),分析長期秸稈還田下有機質(zhì)和作物產(chǎn)量的變化。【結(jié)果】與試驗開始前(1981年)相比,長期施用化肥處理的土壤全磷和有機質(zhì)顯著增加,全氮沒有明顯變化,而全鉀出現(xiàn)降低趨勢(-3.2%);秸稈用量的增加提高了全氮、全磷和有機質(zhì),降低了p H值,但對全鉀沒有影響。酸解氨基酸態(tài)氮、酸解氨態(tài)氮和未知態(tài)氮為潮土有機氮的主要組分;與CK相比,長期施肥提高了土壤有機氮含量,酸解氨基酸態(tài)氮、酸解氨態(tài)氮和氨基糖氮均隨秸稈用量的增加而增加,而不同施肥處理對酸解未知態(tài)氮和非酸解氮沒有明顯影響。長期化肥施用提高了微生物量氮和晶格固定態(tài)銨,秸稈用量的增加進一步提高了微生物量氮,但降低了固定碳銨。施肥沒有明顯影響NH+4-N含量,但長期施用化肥提高了NO-3-N含量,且高量秸稈還田對NO-3-N含量的提高具有促進作用。施肥顯著提高了作物產(chǎn)量,在施用化肥基礎(chǔ)上增施秸稈進一步提高了小麥和玉米產(chǎn)量,且玉米產(chǎn)量隨秸稈用量的增加而增加,而高量秸稈還田對小麥產(chǎn)量并沒有顯著影響?！窘Y(jié)論】長期化肥(氮、磷肥)和秸稈結(jié)合施用提高了土壤肥力(主要為氮、磷),增加了土壤碳固持,但僅玉米秸稈還田導致了土壤鉀消耗,增加鉀肥投入維持土壤鉀平衡是必要的。長期秸稈還田對酸解氨基酸態(tài)氮的貢獻高于酸解氨態(tài)氮;高量秸稈還田提高了微生物量氮和NO-3-N含量,但降低了固定態(tài)銨含量。長期秸稈還田提高了作物產(chǎn)量,而為保證秸稈還田后茬的作物高產(chǎn),與之配套的還田方法和田間管理是很必要的。 【作者單位】： 農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所;河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所;中國農(nóng)業(yè)科學院-國際植物營養(yǎng)研究所植物營養(yǎng)聯(lián)合創(chuàng)新實驗室;國際植物營養(yǎng)研究所北京辦事處;
【關(guān)鍵詞】： 秸稈還田 土壤肥力 氮庫 有機氮 作物產(chǎn)量
【基金】：中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金項目(202-1) 國家自然科學基金項目(31272245) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃課題(2013CB127404)資助
【分類號】：S141.4;S158
【正文快照】： Effects of long-term straw return on soil fertility,nitrogen pool fractionsand crop yields on a fluvo-aquic soil in North ChinaZHAO Shi-cheng1,CAO Cai-yun2,LI Ke-jiang2,QIU Shao-jun1,ZHOU Wei1,HE Ping1,3,4*(1 Ministry of Agriculture Key Laboratory of Pla

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