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文檔簡介
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
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