赵君 张巧仙 郝旺林 杜京旗
赵 君,张巧仙,郝旺林,等. 秸秆还田与氮肥运筹对土壤矿质氮及春玉米产量的影响[J]. 江苏农业科学,2024,52(7):248-255.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2024.07.033
(吕梁学院生命科学系,山西吕梁 033000)
摘要: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/hm2;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/hm2)相比,秸秆还田配施高量氮肥(210、240 kg/hm2)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/hm2的秸秆还田技术具有优化氮素管理、提高作物产量的潜力。
关键词:秸秆还田;施氮方式;矿质氮组分;动态行为;春玉米;产量
中图分类号:S153.6;S513.06 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2024)07-0248-08
东北地区是我国春玉米生产的主产区,在保障国家粮食安全和生态安全方面发挥着极其重要的作用。辽宁省每年春玉米播种面积稳定在230万hm2以上,其商品粮、人均占有量和调出量均居全国前列[1]。氮肥能够促进作物生长、提高作物产量,其粮食增产贡献率为30%~50%[2]。然而,近年来过量施用氮肥现象仍十分严重,这不仅造成利用效率降低、肥料资源浪费,还引起土壤酸化、温室效应等一系列潜在环境风险[3-4]。土壤硝态氮淋溶对水体富营养化、大气污染和生态环境恶化均有重要影响[5]。土壤硝态氮残留量越高,越容易引起淋溶,因此减少土壤硝态氮残留是降低硝态氮淋溶风险的有效手段。陈金等的研究表明,玉米秸秆还田能够降低0~60 cm土层51%~61%的硝态氮残留量[6]。张丹等研究发现,玉米秸秆还田能够降低油菜收获后根层土壤12%~55%的硝态氮残留量[7]。然而黄志浩等在吉林四平试验发现,等量养分条件下,秸秆还田后收获期0~40 cm土层硝态氮残留量增加68%[8]。可見秸秆还田对土壤硝态氮残留量有重要影响,探究秸秆还田与氮肥互作调控土壤硝态氮残留量,对于降低土壤硝态氮淋溶和保护生态环境具有重要意义。
作物秸秆含有多种营养元素和有机物质,其合理利用可实现资源高效利用,助推农业绿色可持续发展[9]。秸秆碳氮比(C/N)是决定秸秆还田后土壤氮素转化的关键因子,作物秸秆C/N较高,还田后腐解需配施定量氮肥,否则容易造成土壤氮素固持而影响作物生长[10]。研究表明,秸秆还田配施氮肥可促进秸秆降解,提高土壤矿质氮含量,进而提高土壤供氮能力[11]。但也有研究表明,受施肥影响,秸秆还田后轻组有机质分解速率变慢,导致土壤矿质氮含量降低[12]。张忠学等研究认为,秸秆还田配合施氮降低了表层土壤铵态氮含量,硝态氮含量变化行为因施氮水平而异[13]。闫德智等研究认为,添加秸秆后,土壤矿质氮含量和净氮矿化速率均显著降低[14]。可见,如何运筹秸秆还田与氮肥配施,维持土壤-作物系统的氮素投入-输出平衡,更好地提高土壤肥力和供氮能力,是目前东北地区农业生产中值得研究的重要课题。因此,研究玉米秸秆还田配以氮肥运筹对农田土壤矿质氮组分(NH+4-N、NO-3-N)含量和春玉米产量的影响,揭示秸秆还田与氮肥运筹下农田土壤矿质氮组分的时空动态变化行为,可为东北地区秸秆还田条件下氮素优化管理和高效节氮秸秆还田技术研发与应用提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
研究区域位于辽宁省铁岭市调兵山市(42°21′30″N,123°36′12″E),属于中温带亚湿润季风大陆性气候,四季分明,雨热同季,日照充足,昼夜温差大,年均温度7.0 ℃,年均降水量500~600 mm,无霜期148 d。供试土壤为中等肥力棕壤,0~20 cm土层理化性质为pH值5.30,养分含量分别为有机质16.42 g/kg、全氮1.15 g/kg、全磷 0.45 g/kg、全钾20.10 g/kg、碱解氮86.16 mg/kg、有效磷18.94 mg/kg、速效钾129.00 mg/kg。
1.2 试验设计
田间试验采用裂区设计,主区为秸秆还田模式:不还田、粉碎翻压还田(S,始于2017年)、堆腐旋耕还田(DS,始于2019年),副区为氮肥用量(N含量分别为180、210、240 kg/hm2);磷(P2O5)、钾(K2O)肥用量均为90 kg/hm2。在此基础上,设置8个处理:(1)秸秆不还田(对照),N、P2O5、K2O施用量分别为 210、90、90kg/hm2 (N14);(2)秸秆粉碎翻压还田,N、P2O5、K2O施用量分别为 180、90、90 kg/hm2 (SN12);(3)秸秆粉碎翻压还田,N、P2O5、K2O施用量分别为210、90、90 kg/hm2(SN14);(4)秸秆粉碎翻压还田,N、P2O5、K2O施用量分别为240、90、90 kg/hm2(SN16);[JP2](5)秸秆粉碎翻压还田,N、P2O5、K2O施用量分别为210、90、90 kg/hm2,其中秋季秸秆还田时后移施氮30 kg/hm2[JP](SN14HY);(6)秸秆堆腐旋耕还田,N、P2O5、K2O施用量分别为180、90、90 kg/hm2(DSN12);(7)秸秆堆腐旋耕还田,N、P2O5、K2O施用量分别为210、90、90 kg/hm2(DSN14);(8)秸秆堆腐旋耕还田,N、P2O5、K2O施用量分别为240、90、90 kg/hm2(DSN16)。小区面积36 m2(10 m×3.6 m),重复3次,随机区组排列。
秸秆粉碎翻压还田,玉米收获后全部秸秆粉碎(5~6 cm)并均匀抛撒于田间覆盖地表,基于土壤墒情封冻前择时选用液压旋转犁进行深翻作业(深度为30~35 cm),春季播种前选用液压旋耕机进行浅旋作业(深度10~12 cm),起垄镇压(垄距60 cm)。秸秆堆腐旋耕还田,玉米收获时顺便将粉碎秸秆(8~15 cm)通过运输车置于田间地头,堆之成垛(堆高 ≥ 80 cm),喷洒质量比约5‰的具有知识产权的耐低温秸秆腐解菌剂,进行秸秆发酵,开春时适时进行翻垛,播种前利用机械均匀撒至地表,并选用液压旋耕机进行浅旋作业(深度10~12 cm),起垄镇压(垄距60 cm)。
供试肥料以普通复合肥为主,不足养分配以单质肥料,含尿素(含N 46%)、磷酸二铵(含N 18%、P2O5 46%)、氯化钾(含K2O 60%),除SN14HY处理秋季秸秆粉碎还田时后移施氮30 kg/hm2,其余处理所有肥料于播种时一次性施入。供试玉米品种为铁研58,种植模式为人工垄播,行距60 cm,株距 28 cm,种植密度约60 000株/hm2。每年约4月下旬至5月上旬播种,9月下旬至10月上旬收获。2021年4月25日播种,10月7日收获;田间管理方式与当地习惯相符。
1.3 样品采集及指标测定
土壤样品采集于2021年,自播种开始,每隔 15 d 取样1次,共取样12次:4月25日、5月10日、5月25日(苗期)、6月9日、6月24日、7月9日(拔节期)、7月24日、8月8日(大喇叭口期)、8月23日、9月7日、9月23日、10月7日(收获期)。采用5点法,利用土钻每20 cm一层采集0~100 cm土层样品,同层次的样品混合为1个土样,去除土壤中植物残体等杂质,装入自封袋中。带回实验室后过 2 mm 筛,四分法取样,一部分用于测定水分含量[15],一部分用于测定硝态氮和铵态氮含量[15]。
收获时每小区选取中间2垄玉米(12 m2)测定秸秆产量和籽粒产量,然后选取具有代表性的5穗玉米风干后考种测产。
1.4 计算方法与数据处理
土壤硝态氮和铵态氮累积量(Nmin,kg/hm2 )按下式计算[16]:
Nmin=d×Pb×C×0.1。(1)
式中:d為厚度,20 cm;Pb为容重,g/cm3;C为硝态氮或铵态氮含量,mg/kg;0.1为换算系数。剖面矿质氮累积量为硝态氮和铵态氮累积量之和。秸秆粉碎深翻还田下0~20、20~40、≥40 cm土层容重分别为1.262、1.565、1.591 g/cm3,秸秆堆腐旋耕还田下0~20、20~40、≥40 cm土层容重分别为1.364、1.583、1.596 g/cm3。
数据采用WPS Office Excel和SPSS 19.0软件分别进行处理和统计分析,采用Duncan's法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 秸秆还田与氮肥运筹对土壤矿质氮时空分布特征的影响[HT]
秸秆还田和氮肥运筹对农田土壤硝态氮影响显著(P<0.05),其含量高低和变化特征受还田方式、施氮方式、土层深度和生育时期的协同制约(图1)。纵观整个生育时期,与秸秆不还田(N14)相比,秸秆还田处理0~20 cm土层硝态氮含量总体增加,20~100 cm土层无规律性变化,且随着施氮量增加而增加,以施氮量240 kg/hm2的最高。与秸秆粉碎翻压还田相比,秸秆堆腐旋耕还田处理土壤硝态氮含量变化行为受施氮水平、土层深度和生育时期的协同影响:4月25日、8月23日、9月7日和9月22日总体降低,这与10月7日的变化行为相反;5月10日0~60 cm土层增加,60~100 cm土层降低;5月25日0~40 cm土层增加,40~100 cm土层降低;6月9日除施氮量240 kg/hm2增加外,其余施氮水平下0~20 cm土层增加,20~100 cm土层降低;6月24日除施氮量240 kg/hm2增加外,其余施氮水平下降低;7月9日0~80 cm土层降低,80~100 cm 土层增加,这与7月24日的变化行为相反。说明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),且作用土层深度随生育时期推进逐渐变浅(5月10日为 0~60 cm,6月9日为0~20 cm),生育后期(6月24日以后)高量施氮(240 kg/hm2)的效应逐渐显现,直至作物收获。较SN14相比,SN14HY处理0~60 cm 土层硝态氮含量于4月25日、6月24日、8月23日和9月22日总体呈降低趋势,这与5月10日、5月25日、6月9日、7月9日、7月24日、5月8日、9月7日和10月7日的变化行为相反,60~80 cm 土层无明显规律性。
随着土层加深,除5月25日和6月9日先增加后降低外,秸秆还田处理土壤硝态氮含量在7月24日前总体呈降低趋势,在7月24日后无规律性变化,其累积峰位置和大小受生育时期、还田方式和施氮模式的协同影响:4月25日和5月10日0~20 cm 土层最高;5月25日20~60 cm土层达到峰值,以SN14HY处理40~60 cm土层最高(15.26 mg/kg);6月9日40~80 cm土层达到峰值,以DSN16处理40~60 cm土层最高(31.30 mg/kg);7月9日SN16处理于40~80 cm出现累积峰(15.14 mg/kg),DSN16处理则于20~40 cm出现累积峰(12.55 mg/kg);8月8日DSN处理于40~60 cm出现累积峰(11.12 mg/kg)。
秸秆还田和氮肥运筹对农田土壤铵态氮影响显著(P<0.05),其含量高低和变化特征受还田方式、施氮方式、土层深度和生育时期的协同制约(图2)。纵观整个生育时期,与秸秆不还田(N14)相比,秸秆还田处理0~20 cm土层铵态氮含量总体降低,20~100 cm土层无规律性变化,且随着施氮量增加而增加,以施氮量240 kg/hm2的最高。与秸秆粉碎翻压还田相比,秸秆堆腐旋耕还田处理土壤铵态氮含量变化行为受施氮水平、土层深度和生育时期的协同影响:5月25日、7月24日和9月22日总体增加,这与6月9日、6月24日和9月7日的变化行为相反;4月25日0~60 cm土层增加,60~100 cm土层降低;5月10日0~20 cm土层降低,20~100 cm 土层施氮量240 kg/hm2时增加,其余施氮量无规律性变化;7月9日0~20 cm土层降低,80~100 cm土层增加,其余土层无规律性变化;8月8日0~60 cm 土层总体降低,60~100 cm土层总体增加;8月23日40~80 cm土层降低,80~100 cm土层增加,0~40 cm土层施氮量240 kg/hm2时增加,其余施氮量降低;10月7日20~40 cm土层增加,其余土层无规律性变化。与SN14相比,SN14HY处理铵态氮变化行为受生育时期和土层深度的双重制约:5月10日、6月24日和7月24日降低,这与6月9日、7月9日和9月7日的变化行为相反;5月25日40~100 cm土层增加,0~40 cm土层无规律性变化;8月8日0~20 cm和60~100 cm土层增加,20~60 cm土层降低;9月22日0~20 cm土层增加,20~100 cm土层降低,这与10月7日的变化行为相反。
随着土层加深, 秸秆还田处理土壤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,其累积峰位置及大小受生育时期、还田方式和施氮模式的协同影响:4月25日、7月9日、8月8日、8月23日、9月7日和9月22日总体呈降低趋势,无明显累积峰;5月25日秸秆粉碎翻压还田处理先升高后降低,累积峰出现在20~40 cm 土层,秸秆堆腐旋耕还田则呈现先降低后升高再降低的变化趋势, 累积峰出现在40~60 cm层,以DSN16处理峰值最大(38.46 mg/kg);6月9日均先升高后降低,秸秆粉碎翻压还田累积峰出现在40~60 cm土层,秸秆堆腐旋耕还田则在20~40 cm 土层;6月24日SN14HY和DSN16处理均出现2个累积峰,其最高峰分别在20~40 cm(12.16 mg/kg)和60~80 cm (13.39 mg/kg)土层,其余处理无规律性变化;7月24日、8月23日和10月7日均无规律性变化。
2.2 秸秆还田与氮肥运筹对春玉米产量的影响
秸秆还田和氮肥运筹对春玉米产量影响显著(P<0.05),其变化行为因还田方式、施氮模式和运筹年份而异(图3)。与秸秆不还田(N14)相比,2019年SN12、SN14、SN16、SN14HY和DSN16处理春玉米产量均显著增加,以SN16处理的增加幅度最大(15.33%),DSN12处理显著降低,而DSN14处理则无显著性变化;2020年秸秆还田处理春玉米产量显著增加,以SN16处理的增加幅度最大(37.37%);2021年秸秆还田处理春玉米产量显著增加,以DSN14处理的增加幅度最大(23.65%)。与秸秆粉碎翻压还田相比,秸秆堆腐旋耕还田处理春玉米产量变化行为因施氮水平和运筹年份而异:2019年显著降低,2020年DSN14显著增加,DSN16顯著降低,DSN12无显著变化;2021年DSN12显著降低,DSN14和DSN16无显著变化。随着施氮量增加,[JP2]秸秆还田处理春玉米产量变化行为因还田方式和运筹年份而异:秸秆粉碎翻压还田模式下,2019年显著增加,以SN16处理最高(13.03 t/hm2),[JP]2020年先降低后增加,以SN16处理最高(12.47 t/hm2),2021年无显著变化;秸秆堆腐旋耕还田模式下,2019年显著增加,以DSN16处理最高(12.17 t/hm2),2020年无显著变化,2021年先增加后降低,以DSN14处理最高(11.92 t/hm2)。与SN14相比,SN14HY处理春玉米产量变化行为因运筹年份而异:2019年显著降低,2020年、2021年无显著变化。
3 讨论
3.1 秸秆还田与氮肥运筹对土壤矿质氮的影响
土壤氮矿化是有效态氮转化的起始过程,直接影响着土壤氮素的迁移和转化[17]。秸秆添加对土壤有机质分解产生激发效应,这是由于来源于秸秆的生物质碳源影响土壤微生物活动,促进有机质分解,激发启动土壤氮矿化[18]。秸秆还田后,[JP2]其腐解速度受自身化学性质的制约,一般认为C/N为25[JP]是土壤氮素固持与否的关键拐点,由于玉米秸秆C/N远大于25,玉米秸秆还田后必然导致土壤微生物对有效态氮的固持,所以需要补充外源氮来缓解秸秆腐解和作物生长发育对有效态氮的竞争[19-20]。本研究表明,秸秆还田配施氮肥处理0~20 cm土层硝态氮含量总体上高于未秸秆还田处理,这与铵态氮的变化行为正好相反;20~100 cm土层无规律性变化,这与盖霞普等的研究结论[21-22]一致。这是因为,一方面秸秆还田对土壤硝态氮具有一定的固持作用,能够部分减少硝态氮淋溶[23];另一方面还田秸秆向土壤提供了额外氮素,当作物吸收量未显著增加时,就会有更多的未利用氮素残留到土壤中[24]。综观整个生育期,添加外源氮肥调节不同C/N土壤,C/N越低矿质氮含量越高,以施氮量 240 kg/hm2 的最高,说明秸秆还田时低C/N有利于提高土壤氮素供应能力[25]。另外,本研究通过添加外源氮量调节C/N,因此不同施氮量也可能导致土壤矿质氮含量的差异。
本研究表明,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),且作用土层深度随生育时期推进逐渐变浅(5月10日0~60 cm 至6月9日0~20 cm),这是因为秸秆堆腐加速了秸秆腐解,促进更多秸秆降解为小分子有机质,且春季还田后旋耕主要是将秸秆混合于表层土壤,温度高通气性好,进一步加快了秸秆降解,使土壤微生物所需的物质和能源增加,极大地提高微生物活性,促进同化进程,从而使土壤硝态氮增多[26]。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,其累积峰位置及大小受生育时期(7月9日以前)、还田方式和氮肥用量的协同影响。与配施低量氮肥(180 kg/hm2)相比,秸秆还田配施高量氮肥(210、240 kg/hm2)处理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移动,由5月25日40~60 cm土层下移到6月9日60~80 cm土层,尤其SN16处理于7月9日在40~80 cm土层仍出现1个累积峰(15.14 mg/kg),说明高量施氮能够增加土壤硝态氮的淋溶损失风险[27]。与秸秆粉碎翻压还田相比(5月10日无累积峰,5月25日20~40 cm土层、6月9日40~60 cm土层出现累积峰),秸秆堆腐旋耕还田处理铵态氮累积峰出现在5月10日20~40 cm土层,5月25日40~60 cm土层,尤其DSN16处理于6月24日20~40 cm 和60~80 cm土层出现2个累积峰,说明秸秆堆腐旋耕还田更容易引起铵态氮的下移累积。可见,在本试验条件下,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。土壤氮矿化过程受多因素影响,除C/N外,还有水分、温度以及土壤pH值等因素[28],是否产生影响及作用程度大小还需进一步研究。
3.2 秸秆还田与氮肥运筹对春玉米产量的影响
秸秆还田通过改善土壤水、肥、气、热状况促进玉米生长发育,提高产量[29-30]。本试验条件下,秸秆还田配施氮肥处理春玉米产量较秸秆不还田相比总体呈增加趋势[JP2],增幅达10.15%~24.08%,且随施氮量增加平均增幅逐渐增大,由施氮量180 kg/hm2[JP]时13.46%增加到240 kg/hm2时20.70%,这与王新媛等的研究结果[24,31]一致。这是因为秸秆还田能够优化农田土壤物理结构特征,维持土壤碳氮平衡,改善土壤养分含量及比例,进而增加产量[6]。但本试验时间较短,作物产量对秸秆还田的长期响应行为还需进一步验证。
本研究表明,随着施氮量增加,秸秆还田处理春玉米产量增加,但变化行为因还田方式而异:秸秆粉碎翻压还田模式下,SN16高于SN14、SN12,2021年SN14和SN12之间无显著差异;秸秆堆腐旋耕还田模式下,DSN14、DSN16高于DSN12,2020年、2021年DSN14和DSN16之间无显著差异。这可能是由于玉米秸秆C/N较高,还田会导致土壤微生物可利用的碳源增加,但土壤中没有足够的氮源供微生物利用,秸秆降解过程中会争夺部分土壤有效态氮,导致配施低量氮肥时土壤氮素供应能力降低,而当施氮量达到一定水平时这种争氮现象会减弱;秸秆还田配施高量氮肥进一步优化土壤C/N,有利于提高微生物活性,增强土壤对氮的固持能力,促进秸秆腐解并释放有效养分,进而提高土壤氮素供应能力,提高玉米产量[32-33]。本研究表明,在保证氮肥总量不变前提下,秸秆粉碎还田配施氮肥后移处理(SN14HY)春玉米产量较不后移处理(SN14)降低,平均降幅为21.34%。这是因为氮肥后移至秸秆粉碎还田时施用,优化了土壤C/N,有利于促进秸秆腐解,优化了后期土壤养分结构,增加了后期土壤氮素供应能力,导致作物生长期养分供应不足,产量降低[10]。
4 结论
秸秆还田配施氮肥显著影响农田土壤矿质氮含量及春玉米产量,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。随着施氮量增加,秸秆还田处理土壤硝态氮、铵态氮和春玉米产量总体呈增加趋势,以施氮量240 kg/hm2的最高。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/hm2)相比,秸秆还田配施高量氮肥(210、240 kg/hm2)处理土壤硝态氮累积峰峰值明显增加,且随着生育时期累积峰向下层移动,说明高量施氮增加了硝态氮的淋溶损失风险。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),更易引起铵态氮的下移累积。综合考虑土壤矿质氮、玉米产量、氮素损失风险等因子,在本试验条件下,秸秆粉碎翻压还田+210 kg/hm2的管理模式能够兼顾作物高产、氮肥高效和环境保护,对于促进东北冷凉区高效节氮秸秆还田技术的研发与应用具有重要意义。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,2015.
[2]武 良,张卫峰,陈新平,等. 中国农田氮肥投入和生产效率[J]. 中国土壤与肥料,2016(4):76-83.
[3]常艳丽,刘俊梅,李玉会,等. 陕西关中平原小麦/玉米轮作体系施肥现状调查与评价[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2014,42(8):51-61.
[4]Sun B,Shen R P,Bouwman A F. Surface N balances in agricultural crop production systems in China for the period 1980—2015[J]. Pedosphere,2008,18(3):304-315.
[5]Ju X T,Xing G X,Chen X P,et al. Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2009,106(9):3041-3046.
[6]陳 金,唐玉海,尹燕枰,等. 秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响[J]. 作物学报,2015,41(1):160-167.
[7]张 丹,付 斌,胡万里,等. 秸秆还田提高水稻—油菜轮作土壤固氮能力及作物产量[J]. 农业工程学报,2017,33(9):133-140.
[8]黄志浩,曹国军,耿玉辉,等. 有机肥部分替代氮肥土壤硝态氮动态变化特征及玉米产量效应研究[J]. 玉米科学,2019,27(1):151-158.
[9]刘晓永,李书田. 中国秸秆养分资源及还田的时空分布特征[J]. 农业工程学报,2017,33(21):1-19.
[10][ZK(#]高日平,赵沛义,韩云飞,等. 秸秆还田与氮肥运筹对土壤水碳氮耦合及作物产量的影响[J]. 土壤,2021,53(5):952-960.
[11]段鹏鹏,张玉玲,丛耀辉,等. 氮肥与有机肥配施协调土壤固定态铵与可溶性氮的研究[J]. 植物营养与肥料学报,2016,22(6):1578-1585.
[12]Li X G,Jia B,Lv J T,et al. Nitrogen fertilization decreases the decomposition of soil organic matter and plant residues in planted soils[J]. Soil Biology and Biochemistry,2017,112:47-55.
[13]张忠学,李铁成,齐智娟,等. 控制灌溉下秸秆还田对稻田土壤氮素组成的影响[J]. 农业机械学报,2019,50(11):229-238.
[14]闫德智,王德建. 添加秸秆对土壤矿质氮量、微生物氮量和氮总矿化速率的影响[J]. 土壤通报,2012,43(3):631-636.
[15]鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京:中国农业科学技术出版社,2000:157.
[16]隽英华,汪 仁,韩晓日,等. 春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应[J]. 农业资源与环境学报,2014,31(2):132-139.
[17]田 冬,高 明,徐 畅. 土壤水分和氮添加对3种质地紫色土氮矿化及土壤pH值的影响[J]. 水土保持学报,2016,30(1):255-261.
[18]Wang H,Boutton T W,Xu W H,et al. Quality of fresh organic matter affects priming of soil organic matter and substrate utilization patterns of microbes[J]. Scientific Reports,2015,5:10102.
[19]Kumar K,Goh K M. Nitrogen release from crop residues and organic amendments as affected by biochemical composition[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis,2003,34(17/18):2441-2460.
[20]李 涛,何春娥,葛晓颖,等. 秸秆还田施氮调节碳氮比对土壤无机氮、酶活性及作物产量的影响[J]. 中国生态农业学报,2016,24(12):1633-1642.
[21]盖霞普,刘宏斌,翟丽梅,等. 长期增施有机肥/秸秆还田对土壤氮素淋失风险的影响[J]. 中国农业科学,2018,51(12):2336-2347.
[22]王鑫宇,蔡焕杰,王晓云,等. 不同秸秆与氮肥管理措施对夏玉米产量及氮素利用的影响[J]. 干旱地区农业研究,2021,39(6):185-193.
[23]劳秀荣,孙伟红,王 真,等. 秸秆还田与化肥配合施用对土壤肥力的影响[J]. 土壤学报,2003,40(4):618-623.
[24]王新媛,赵思达,郑险峰,等. 秸秆还田和氮肥用量对冬小麦产量和氮素利用的影响[J]. 中国农业科学,2021,54(23):5043-5053.
[25]Henriksen T M,Breland T A. Nitrogen availability effects on carbon mineralization,fungal and bacterial growth,and enzyme activities during decomposition of wheat straw in soil[J]. Soil Biology and Biochemistry,1999,31(8):1121-1134.
[26]Zhao S C,Qiu S J,Xu X P,et al. Change in straw decomposition rate and soil microbial community composition after straw addition in different long-term fertilization soils[J]. Applied Soil Ecology,2019,138:123-133.
[27]雋英华,汪 仁,孙文涛,等. 春玉米产量、氮素利用及矿质氮平衡对施氮的响应[J]. 土壤学报,2012,49(3):544-551.
[28]张名豪,卢吉文,赵秀兰. 有机物料对两种紫色土氮素矿化的影响[J]. 环境科学,2016,37(6):2291-2297.
[29]周怀平,解文艳,关春林,等. 长期秸秆还田对旱地玉米产量、效益及水分利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2013,19(2):321-330.
[30]王 晶,孙松青,李 雪,等. 秸秆不同还田方式对轮作小麦—玉米产量、土壤养分及蔗糖酶活性的影响[J]. 江苏农业科学,2023,51(4):85-90.
[31]高洪军,彭 畅,窦 森,等. 秸秆还田配施氮肥对春玉米氮素利用及土壤氮素平衡的影响[J]. 玉米科学,2020,28(6):134-141.
[32]庞荔丹,孟婷婷,张宇飞,等. 玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影响[J]. 作物杂志,2017(1):107-112.
[33]侯贤清,李 荣,吴鹏年,等. 秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量与玉米生长的影响[J]. 农业机械学报,2018,49(9):238-246.
基金项目:吕梁市重点研发项目(编号:2021NYGG-2-66);山西省“三区”人才支持计划(编号:LLXYHX2022-010)。
作者简介:赵 君 (1981—),女,山东聊城人,博士,讲师,主要从事植物生态与理论生态学研究。E-mail:20111028@llu.edu.cn。