Page 76 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第2期

第41卷 第2期 华 中 农 业 大 学 学 报 Vol.41 No.2
2022年 3月 Journal of Huazhong Agricultural University Mar. 2022，71~79

王博博，徐新朋，侯云鹏，等.东北中部黑土连续秸秆还田下玉米适宜氮肥用量研究［J］.华中农业大学学报，2022，41（2）：71⁃79.
DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.009

东北中部黑土连续秸秆还田下玉米适宜氮肥用量研究

王博博 ，徐新朋 ，侯云鹏 ，胡诚 ，何萍 ，伍玉鹏 1
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1.华中农业大学资源与环境学院，武汉 430070；2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081；
3.吉林省农业科学院农业资源与环境研究所，长春 130033；4.湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064
摘要 为确定东北地区中部黑土秸秆还田条件下玉米适宜氮肥用量，于 2017－2020 年在吉林省公主岭市
连续 4 a设置定位试验，分析秸秆还田下不同氮肥用量（0、70、140、210、280和 350 kg/hm）对玉米产量、氮肥利用
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效率和土壤氮素平衡的影响，探讨秸秆还田下氮肥用量与玉米产量及氮素盈余率之间的关系。结果显示，秸秆
还田下玉米产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势，但获得最高产量的施氮量随着试验的开展呈降低趋
势，降幅达到了 15.8%。玉米累积氮素农学效率、回收率和偏生产力均随着氮肥用量的增加而降低。土壤氮素
平衡结果显示，当施氮量超过 210 kg/hm 时，显著增加了土壤矿质氮素累积量，与播前土壤相比，在高施氮量下
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（280 和 350 kg/hm），其矿质氮素累积量分别增加了 13.0% 和 33.6%，与此同时，其氮素累积表观损失达到了
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578 和 833 kg/hm 。氮素表观盈余率与氮肥用量、籽粒产量、累积氮素回收率和氮素损失量相关性分析结果显
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示，当盈余率为 0 时，氮肥用量为 188.9 kg/hm ，产量为 11 850 kg/hm ，氮素回收率为 40.1%，氮素损失量为 65.7
kg/hm 。结果表明：秸秆还田下配施适宜氮肥可显著提高玉米产量以及氮素利用率，并能降低土壤氮素表观损
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失。综合考虑作物产量、理论盈余率及土壤氮素表观平衡等因素，所研究区域长期秸秆还田下适宜氮肥用量为
179.5~198.4 kg/hm 。
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关键词 秸秆还田；氮肥用量；氮肥利用率；氮素损失；养分平衡；玉米；秸秆资源利用
中图分类号 S147.2 文献标识码 A 文章编号 1000⁃2421（2022）02⁃0071⁃09

东北平原是我国重要的玉米产区，玉米种植面 发育。因此，探究秸秆还田条件下农田适宜施氮量，
积和产量分别占全国的 30.9% 和 34.0%，其中仅吉 对指导农田养分优化管理具有重要意义。
林 省 玉 米 产 量 就 达 到 了 3 045.3 万 t，占 全 国 的 当前中国人口与耕地矛盾日益突出，为维持国
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11.7% 。施用氮肥作为提高作物产量的重要措施 内粮食供需平衡，其中化肥施用量的投入是必不可
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之一，在农业生产中发挥了重要作用 。然而随着我 少的措施 ，而氮素由于其易损失性备受农业科研人
国农田氮肥施用量的不断增加，导致玉米当季作物 员的关注，关于农田适宜氮肥用量的研究已有较多
回收率不足 30%，施入土壤中的氮素通过氨挥发、反 报道。作物产量与施氮量符合报酬递减规律，施氮
硝化、淋溶和径流等途径损失进入环境，与此同时， 量的增减必须以增加作物产量和提高养分利用率为
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在我国东北地区多年的秸秆焚烧或离田，都是造成 目标 。秸秆还田能够提高土壤有机质积累，促进作
资源浪费和环境污染问题的主要原因 ［3-4］ 。秸秆还田 物对氮素的吸收，提高氮素有效性，增加土壤肥力，
作为一种有效利用生物质资源的方式，不仅能够减 改善土壤结构，进而有利于土壤资源的可持续利
少秸秆焚烧造成的环境污染，与化肥配施还能显著 用 ［9-10］ 。秸秆还田下配施适量氮肥可延缓玉米叶片
提高土壤微生物的活性从而改善土壤生态环境 ［5］ 。 衰老，延长叶片功能期，提高玉米产量 ［11］ ，并且能够
但秸秆氮素的释放需要一定时间腐解才能供给作物 减少土壤水分蒸发，提高水分利用效率 ［12-13］ 。但在
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吸收利用 ，盲目降低氮肥用量会影响作物正常生长 秸秆还田下施氮量过高会造成作物秸秆碳氮比的降
收稿日期：2021⁃11⁃22
基金项目：吉林省农业科技创新工程自由创新项目（CXGC2021ZY004）；国家重点研发计划项目（2016YFD0200101）
王博博，E-mail：wangbobo991127@163.com
通信作者：徐新朋，E-mail：xuxinpeng@caas.cn；伍玉鹏，E-mail：wyp19851205@126.com