秸秆还田与氮肥运筹对土壤矿质氮及春玉米产量的影响

Effects of straw returning and nitrogen application management on soil mineral nitrogen and spring maize yield

为了阐明秸秆还田与氮肥运筹对土壤矿质氮及春玉米产量的影响,研发东北冷凉区农田土壤氮素供应能力提高的秸秆还田技术,采用田间连续定位试验,对比分析了秸秆还田(不还田、粉碎翻压还田、堆腐旋耕还田)与氮肥运筹(180、210、240 kg/hm^(2);氮肥基施、氮肥后移)作用下土壤硝态氮、铵态氮及春玉米产量的变化行为。结果表明,秸秆还田配施氮肥显著影响土壤矿质氮组分含量及春玉米产量,其变化行为受秸秆还田方式、施氮模式和生育时期的多重制约。与秸秆不还田相比,秸秆还田配施氮肥能够提高0~20 cm土层硝态氮含量,这与铵态氮的变化行为正好相反。随着施氮量增加,秸秆还田处理土壤硝态氮、铵态氮含量和春玉米产量总体呈增加趋势。随着土层加深,秸秆还田处理土壤硝态氮和铵态氮含量总体呈现降低或先增加后降低或先降低后增加再降低的变化趋势。与配施低量氮肥(180 kg/hm^(2))相比,秸秆还田配施高量氮肥(210、240 kg/hm^(2))处理土壤硝态氮累积峰峰值明显增大,且随着生育时期推进累积峰向下层迁移。与秸秆粉碎翻压还田相比,秸秆堆腐旋耕还田对土壤硝态氮的正向效应主要发生在生育前期(5月10日至6月9日),且更容易引起铵态氮的下移累积。氮肥用量是土壤硝态氮累积的主要驱动因子,氮肥用量和秸秆还田方式是土壤铵态氮累积的主要驱动因子。综合考虑土壤矿质氮、春玉米产量、氮损失风险等因子,在东北农业产区,秸秆粉碎翻压还田+210 kg/hm^(2)的秸秆还田技术具有优化氮素管理、提高作物产量的潜力。