不同施肥措施对黑土区玉米氮效率及碳排放的影响

摘要：

[目的]以东北黑土区玉米生产体系为研究对象,探究不同施肥措施对玉米籽粒产量、氮肥利用效率及碳排放的影响,以实现该地区粮食平稳增产的同时降低农业生产碳排放.[方法]在黑龙江典型黑土区进行了两年玉米田间试验,试验设5个处理:不施氮肥(CK);推荐施肥处理(RF);推荐施肥+有机氮替代20％化肥氮(MRF);推荐施肥+秸秆还田(SRF)和农民传统施肥(TF).通过调查玉米全生育期农资投入,结合生命周期评价法,系统分析不同处理下玉米籽粒产量、氮肥农学效率、氮肥偏生产力及碳排放的主要影响因子.[结果]与TF处理相比,RF、MRF和SRF处理的玉米产量分别平均提高了1.3％、6.2％、7.6％,氮肥农学效率分别显著提高了31.3％、82.6％、50.3％?(P?<?0.05),氮肥偏生产力分别显著提高了29.0％、69.0％、37.0％?(P<0.05);各处理籽粒产量、氮肥农学效率及氮肥偏生产力在不同年际间均无显著变化.玉米整个生长周期内,RF、MRF、SRF及TF处理的碳排放量较CK处理分别显著提高了37.6％、24.0％、38.5％、63.6％?(P<0.05),两年试验各施氮处理碳排放量均以MRF处理最低.玉米整个生产周期中碳排放的主要贡献因子是氮肥投入量及氮损失(N2O+NH3+NO3–),贡献率超过70％;其次为农药与柴油投入,贡献率分别约为10.2％、13.6％;磷、钾肥占比最低,贡献率总和不足3％.与TF处理相比,RF、MRF及SRF处理的碳排放量分别显著降低了16.0％、24.7％、16.4％,MRF处理的碳排放量又较RF与SRF处理分别显著降低了9.9％、10.4％?(P<0.05).[结论]在东北黑土区玉米生产中,氮肥用量及损失量贡献了70％的总碳排放.降低氮磷肥用量、提高钾肥用量可以保证玉米产量稳定.相较推荐施肥和秸秆还田处理,有机态氮代替20％化肥氮处理可以在稳产的同时,更有效地提高氮肥利用效率、减少氮素损失,因而其综合的碳排放最低,有利于实现农业可持续发展.

关键词：黑土、养分管理措施、玉米、氮肥利用率、碳排放

所属期刊栏目：28

资助基金：国家重点研发计划;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项;中国农业科学院创新工程

在线出版日期：2022-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：414-425