不同施肥模式對東北春玉米氮素利用與農(nóng)田溫室氣體排放的影響.pdf

1、以東北黑土區(qū)春玉米種植體系為研究對象，通過2013至2014年連續(xù)兩年田間定位試驗，研究了農(nóng)民習(xí)慣施肥（施氮量210kg·hm-2，100％速效氮，簡稱N210）、農(nóng)民習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上減施20％化肥氮（施氮量165kg·hm-2，100％速效氮，簡稱N165），減氮基礎(chǔ)上配施有機肥+緩釋肥（施氮量165kg·hm-2，60％速效氮+20％有機肥氮+20％緩釋肥氮，簡稱NOS）和減氮基礎(chǔ)上配施有機肥+緩釋肥+秸稈炭(NOS+2t·hm-2

2、秸稈炭，簡稱NOSB)等不同施肥模式對氮素農(nóng)學(xué)效應(yīng)、土壤肥力效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)的影響，并提出了東北黑土區(qū)氮素養(yǎng)分持續(xù)高效利用的優(yōu)化施肥模式。主要結(jié)果如下:
　　1.連續(xù)兩年試驗研究結(jié)果表明，與N210處理相比，N165和NOSB處理玉米產(chǎn)量在2013年分別提高了6.6％和13.8％，2014年分別提高了2.7％和9.0％;N165、NOS和NOSB處理氮肥利用率(UEN)在2013年分別提高了47.7％、61.6％和67.9％，201

3、4年分別提高了48.5％、53.1％和74.6％，差異均達顯著水平(P＜0.05);N165、NOS和NOSB處理氮肥偏生產(chǎn)力(PFPN)2013年分別提高了35.9％、75.5％和81.2％，2014年分別提高了30.6％、58.2％和73.4％，均達到顯著水平(P＜0.05);N165、NOS和NOSB處理氮素農(nóng)學(xué)效率(AEN)在2013年分別提高了66.7％、135.2％和162.0％，2014年分別提高了35.4％、56.9％和

4、94.4％，其中NOSB較N210處理兩年間差異均達顯著水平（P＜0.05）;N165和NOSB處理氮肥經(jīng)濟效益(EBN)在2013年分別提高了56.8％和76.4％，2014年分別提高了14.4％和19.8％，其中在2013年差異均達顯著水平(P＜0.05)。研究表明減氮結(jié)合配施有機肥+緩釋肥+秸稈炭模式(NOSB)在提高氮素農(nóng)學(xué)效應(yīng)方面具有明顯優(yōu)勢。
　　2.與N210處理相比，N165、NOS和NOSB處理在2013年和20

5、14年土壤全氮(TN)、堿解氮(AN)、有機質(zhì)(OM)和速效磷(AP)含量均沒有顯著差異，NOSB處理土壤速效鉀(AK)含量在2014年成熟期顯著提高了11.5％(P＜0.05)。土壤微生物量碳(SMBC)結(jié)果表明，與N210處理相比，2013年，N165處理成熟期顯著降低了29.6％(P＜0.05)，NOS處理灌漿期顯著提高了34.6％(P＜0.05)，NOSB處理灌漿期顯著提高了37.3％(P＜0.05);在2014年成熟期，NOS

6、B處理較N210處理顯著提高了28.1％(P＜0.05)。土壤微生物量氮(SMBN)結(jié)果表明，與N210處理相比，2013年，NOSB處理抽雄期和灌漿期顯著提高了30.9％和47.6％(P＜0.05)，2014年成熟期顯著提高了21.9％（P＜0.05）。土壤脲酶活性(URE)結(jié)果表明，與N210處理相比，NOSB處理在2013年大喇叭口期和抽雄期顯著提高了130.3％和38.4％(P＜0.05)。土壤蔗糖酶(SUC)結(jié)果表明，與N21

7、0處理相比，2013年成熟期，NOSB處理顯著提高了56.2％;2014年成熟期，N165、NOS和NOSB處理分別提高了44.1％、69.6％和71.2％，差異均達顯著水平(P＜0.05)。結(jié)果表明減氮結(jié)合配施有機肥+緩釋肥+秸稈炭的施肥模式(NOSB)在提高土壤肥力效應(yīng)方面具有明顯優(yōu)勢，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在土壤微生物和酶活性上。
　　3.與N210處理相比，N165處理的CO2累積排放量顯著提高33.4％(P＜0.05)，NOS處

8、理提高了2.3％，而NOSB處理則降低了2.9％;N165、NOS和NOSB處理的N2O累積排放量分別降低了27.2％、17.5％和171.5％，NOSB處理顯著降低(P＜0.05);N165和NOS處理的CH4累積排放量分別提高了138.2％和276.2％，NOSB則降低了195.5％，表現(xiàn)為凈吸收，且顯著低于N165和NOS處理(P＜0.05)。
　　4.對東北黑土區(qū)春玉米種植體系農(nóng)田溫室氣體排放貢獻最大的是CO2，N2O次之

9、，CH4的貢獻最小。NOSB處理全球增溫潛勢最小，與N210、N165和NOS處理相比分別降低了8.1％、40.2％和9.7％，結(jié)果表明減氮結(jié)合配施有機肥+緩釋肥+秸稈炭的施肥模式(NOSB)在農(nóng)田溫室氣體減排方面可發(fā)揮重要作用，是東北黑土農(nóng)田溫室氣體減排的理想施肥模式。
　　5.灰色關(guān)聯(lián)度法對不同施肥模式綜合評價結(jié)果可知，2013年N210、N165、NOS和NOSB處理的關(guān)聯(lián)度分別為0.5105、0.6201、0.6665和0

10、.9343，2014年分別為0.5311、0.4639、0.5844和0.9413?？沙掷m(xù)性指數(shù)評價不同施肥模式可持續(xù)，結(jié)果表明，NOSB處理的可持續(xù)性指數(shù)最大，東北春玉米種植體系的可持續(xù)性最強。說明減氮結(jié)合配施有機肥+緩釋肥+秸稈炭模式在東北春玉米種植體系氮素農(nóng)學(xué)效應(yīng)、土壤肥力效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)方面總體優(yōu)于其他施肥模式，且具有可持續(xù)性，是氮素養(yǎng)分持續(xù)高效利用的優(yōu)化模式。
　　綜上所述，減氮基礎(chǔ)上配施有機肥+緩釋肥+秸稈炭的施肥模式可