Page 80 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第2期

第 2 期 王博博 等：东北中部黑土连续秸秆还田下玉米适宜氮肥用量研究 75

N280 和 N350 处理的氮素吸收无显著差异。随着施 累积氮素表观损失分别达到 42、165、318、578 和 833
氮量的增加，显著增加了氮素表观损失，在连续秸秆 kg/hm ，表明过量投入氮肥非但不能促进作物对氮
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还田下，N70、N140、N210、N280 和 N350 处理的 4 a 素的吸收，还导致氮素损失量急剧增加。

图A中起始土为试验开始前采取的土壤。 The initial soil in Fig. A indicated the soil taken before the start of the trial.
图3 秸秆还田下不同施氮量处理的土壤矿质氮素累积量（A）和累积氮素吸收和损失（B）
Fig.3 Cumulative soil mineral N（A），accumulated N uptake and loss（B）in soil with
different N fertilizer rate under straw returning

2.4 秸秆还田下氮肥适宜用量的确定 用量超过 210 kg/hm 时，均呈下降趋势。氮肥的过
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确定作物适宜氮肥用量需协调产量、经济和环 量供应不利于养分向籽粒转运，导致籽粒养分含量
境等方面，秸秆还田下氮素盈余率与施氮量、产量、 下降，从而影响产量 ［20］ 。氮肥累积利用率是评价一
氮素回收率和氮损失量具有显著的相关性（图 4）。 段时期内氮肥施入土壤后玉米累积吸收利用效率，
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氮素盈余率和施氮量呈显著线性正相关关系（R = 其利用率随着时间的延长呈稳定状态，能够反映肥
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0.979 8），与玉米产量呈显著二次曲线关系（R = 料利用的真实情况 ［21］ ，但受土壤类型、施氮量、施氮
0.705 1），与 氮 素 回 收 率 呈 显 著 线 性 负 相 关 关 系 时间及土壤供氮能力等因素的综合影响 ［22］ 。本研究
（R =0.708 0），与氮素损失量呈显著正指数关系 发现，随着试验年限的延长，累积肥料氮素农学效
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（R =0.668 8）。当氮肥投入量和作物吸收氮量持 率、回收率和偏生产力均表现出随施氮量的增加而
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平，即盈余率为零时，施氮量为 188.9 kg/hm ，此时的 降低的趋势，这与前人的研究结果一致 ［20，23-24］ 。由
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春玉米产量为 11 850 kg/hm ，氮素回收率为 40.1%， 此可见，应确定秸秆还田条件下兼顾作物产量和土
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氮素表观损失量为 65.7 kg/hm 。以理论盈余率为 0 壤养分状况的适宜施氮量，以保证作物高产并避免
时施氮量的 95% 作为置信区间，综合考虑玉米植株 氮素环境污染问题，减少氮肥的损失。
氮素吸收量、产量和氮素盈余率 3 个方面，计算出该 秸秆作为一种重要的养分资源，含有作物生长
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地区氮肥投入阈值为179.5~198.4 kg/hm 。 发育所必需的氮、磷以及各种营养元素，还田后不仅
可以增加土壤有机碳的积累，改善土壤结构，还可以
3 讨 论
提高土壤保水保肥能力 ［25］ 。秸秆作为一种养分资
氮肥是影响作物生长、产量和品质的重要营养 源，统计结果显示，使用作物秸秆替代化肥，每年的
因子之一 ［19］ 。在农业生产中，合理的氮肥用量可以 温室气体、NH 3 和氮氧化物排放分别可减少 708.9、
［2］
提高氮素利用率和作物产量 ，然而当氮肥超过一定 1.99 和 4.36 万 t ［26］ 。因此，充分利用秸秆氮素资源不
量时，产量随着施氮量的增加呈现下降的趋势 。本 仅有助于促进资源的可持续利用，同时可促进农业
［9］
研究中不同年份虽然玉米产量有所波动，但对施氮 的可持续发展，是农业生产集约化的重要措施。有

处理的响应规律一致，秸秆还田配施适量氮肥（210 研究表明，秸秆作为土壤氮素来源，其还田后氮素释
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kg/hm ）时，连续 4 a 玉米均获得最高产量，但当氮肥 放率当年可达 52.65%，还田 2 a 和 3 a 后累积氮素释