长期秸秆还田对华北潮土肥力、氮库组分及作物产量的影响

摘要：

【目的】近年，华北小麦-玉米轮作系统秸秆全量还田已逐步普及，但秸秆还田下土壤氮库组成的变化并不清楚。本文利用肥料定位试验，研究了长期秸秆还田（32年）对华北潮土肥力、氮库组分和作物产量的影响。【方法】研究选用河北省衡水旱作试验站长期定位试验的不施肥（对照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）秸秆还田处理。于2012年小麦收获后采集各处理0—20 cm土样，利用新鲜土样测定微生物量氮、NH4+-N和NO3--N；风干土壤用常规方法测定氮磷钾全养分、有机质和PH，用Bremner法测定有机氮（酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮、氨基糖氮和酸解未知态氮），用Si1ver-Bremner法测定固定态铵。同时结合长期试验数据，分析长期秸秆还田下有机质和作物产量的变化。【结果】与试验开始前（1981年）相比，长期施用化肥处理的土壤全磷和有机质显著增加，全氮没有明显变化，而全钾出现降低趋势（-3.2%）；秸秆用量的增加提高了全氮、全磷和有机质，降低了PH值，但对全钾没有影响。酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮和未知态氮为潮土有机氮的主要组分；与CK相比，长期施肥提高了土壤有机氮含量，酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮和氨基糖氮均随秸秆用量的增加而增加，而不同施肥处理对酸解未知态氮和非酸解氮没有明显影响。长期化肥施用提高了微生物量氮和晶格固定态铵，秸秆用量的增加进一步提高了微生物量氮，但降低了固定碳铵。施肥没有明显影响NH4+-N含量，但长期施用化肥提高了NO3--N含量，且高量秸秆还田对NO3--N含量的提高具有促进作用。施肥显著提高了作物产量，在施用化肥基础上增施秸秆进一步提高了小麦和玉米产量，且玉米产量随秸秆用量的增加而增加，而高量秸秆还田对小麦产量并没有显著影响。【结论】长期化肥（氮、磷肥）和秸秆结合施用提高了土壤肥力（主要为氮、磷），增加了土壤碳固持，但仅玉米秸秆还田导致了土壤钾消耗，增加钾肥投入维持土壤钾平衡是必要的。长期秸秆还田对酸解氨基酸态氮的贡献高于酸解氨态氮；高量秸秆还田提高了微生物量氮和NO3--N含量，但降低了固定态铵含量。长期秸秆还田提高了作物产量，而为保证秸秆还田后茬的作物高产，与之配套的还田方法和田间管理是很必要的。

关键词：秸秆还田、土壤肥力、氮库、有机氮、作物产量

分类号：S158;S143;S141.4(土壤学)

资助基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目202-1；国家自然科学基金项目31272245；国家重点基础研究发展计划课题2013CB127404资助。

在线出版日期：2015-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1441-1449