Page 81 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第2期

76 华 中 农 业 大 学 学 报 第 41 卷

图4 秸秆还田下氮素表观盈余率与施氮量（A）、产量（B）、氮素回收率（C）和氮素表观损失量（D）的关系
Fig.4 Relationships among N surplus rate with fertilizer N application（A），yield（B），N recovery efficiency（C）and N
loss（D）under straw returning
［27］
放率分别达到了 70.66% 和 91.70% 。但需注意的 率，但是以降低玉米产量为代价，还会消耗土壤中的
是，虽然秸秆的添加丰富了土壤生物多样性，提高了 矿质氮；当氮素大量盈余时，作物产量和氮素回收率
土壤微生物丰度，使微生物群落结构发生改变 ［28］ ，但 显著降低 ［33］ ，这些盈余的氮素一部分残留于土壤中
也出现了土壤微生物与植物的“争氮”现象 ［29］ 。而配 供作物吸收，另一部分则通过氨挥发、硝化-反硝化、
施适量的氮肥能够增强与碳分解相关的土壤酶活 淋溶和径流等途径而损失，对环境造成一定负面影
性，加速秸秆的腐解和养分的释放，最终实现玉米产 响 ［34］ 。本研究结果中，盈余率与施氮量二者间呈极
量的提高和氮素吸收 ［30］ 。因此，在玉米养分管理中， 显著的线性关系，而与玉米产量呈二次曲线关系、与
需要在秸秆还田条件下配施适量的氮肥，以保证农 氮素回收率呈线性关系、与氮素损失量呈指数相关，
田氮素平衡。本研究发现，与试验起始相比，在秸秆 综合拟合结果可得出理论盈余率下的适宜氮肥用量
还田条件下低施氮量处理时，土壤氮素表观平衡表 及其相应能够达到的产量分别为 188.9 和 11 850
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现为亏损状态，而当氮肥用量增加至 210 kg/hm 后， kg/hm ，氮素表观利用率为 40.1%，氮损失量为 65.7
玉米对氮素的需求低于氮素的投入，氮素表现为盈 kg/hm ，其结果与实际最高产量处理（N210）接近。
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余状态。 由此以理论盈余率为 0 时施氮量的 95% 作为置信区
在确定适宜氮肥用量时，大多数研究采用平方 间，确定试验区适宜氮肥用量范围在 179.5~198.4
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根、二次多项式和线性加平台等模型来计算施氮 kg/hm ，在该施氮范围内获得的玉米产量最高，同时
量 ［31］ ，但这些模型在考虑养分平衡状况上具有一定 氮素表观损失量相对较低，且能够维持土壤氮素表
的局限性，在生产中应从作物产量、利用率和农田养 观平衡，因此可作为研究区域连续秸秆还田条件下
分平衡等方面给予综合考虑推荐适宜用量 ［32］ 。氮素 协调玉米产量和环境效益的施氮量依据。某地区农
盈余率从负值、零到正值的过程反映了土壤氮的消 田适宜氮肥用量需要以多年、多点的田间试验为基
耗、合理施氮到氮肥过量的状况。当氮素盈余率为 础，本研究中秸秆还田量为平均水平，且是单点试
负值时，虽然氮素损失量低，获得了较高的氮肥利用 验，试验结果的区域适应性仍需进一步验证和探讨。