长期秸秆还田对旱地土壤硝态氮分布与累积的影响
秸秆连续还田对土壤和食品安全方面存在的问题

秸秆连续还田对土壤和食品安全方面存在的问题秸秆连续还田是一种常见的农业生产方式,利用秸秆覆盖土壤,促进土壤有机质的积累,提高土壤肥力,提高作物产量。
长期连续还田也可能会带来一些问题,特别是对土壤和食品安全方面存在一定的影响。
本文将从土壤质量和食品安全两个方面,探讨秸秆连续还田存在的问题。
一、土壤质量方面存在的问题1. 秸秆还田导致土壤酸化。
秸秆中含有大量的碳和氮,如果长期堆积在土壤中未经有效处理,会引起土壤的酸化。
这是因为秸秆堆积后由于微生物分解会产生大量的有机酸和其他酸性物质,导致土壤PH值下降,从而影响土壤的肥力,影响植物生长。
2. 土壤肥力下降。
虽然秸秆还田有助于土壤有机质的积累,但如果连续多年还田,会导致土壤中的养分失衡,特别是氮、磷、钾等重要养分的损失。
这会影响农作物的生长和产量,降低土壤肥力。
3. 土壤病虫害的增加。
长期连续还田会积累大量的秸秆和残留物,这些秸秆和残留物容易成为病虫害的孳生地,导致土壤中的病虫害数量增加,给作物生长带来较大的威胁。
4. 土壤结构破坏。
长期的秸秆还田会增加土壤中的有机物含量,从而影响土壤的物理性质,导致土壤结构的破坏,出现板结、团粒状等现象,给土壤通气性和透水性带来不利影响。
1. 秸秆还田导致食品中的农药残留。
因为秸秆中可能残留有施用的农药和化肥,如果将秸秆直接还田,这些农药和化肥可能会渗入土壤,影响农作物的生长,同时也可能会进入农产品中,对食品安全造成威胁。
2. 饲草和畜禽产品中残留物的增加。
利用秸秆还田后,由于土壤中的有机物质增加,可能会导致饲草的质量改变,其中可能含有过多的农药残留和有机物质,对畜禽产品的质量造成影响。
3. 食品品质的下降。
如果土壤中的营养物质不平衡,会影响农作物的生长和品质,导致食品品质的下降,包括口感、营养成分等方面的影响。
4. 病原微生物的增加。
长期的秸秆还田可能会导致土壤中病原微生物的增加,这些病原微生物容易通过土壤传染到农作物中,对食品安全构成威胁。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述

秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述随着全球气候变化问题日益严重,人们对于土壤氮氧化物(N2O)的排放问题引起了广泛关注。
N2O是一种温室气体,它对大气层的温室效应贡献较大,是导致气候变化的主要因素之一。
而土壤N2O排放又是全球N2O排放的重要来源,约占总排放量的60%。
研究土壤N2O排放的影响因素,尤其是秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响,对于减少温室气体排放、维护生态环境具有重要意义。
秸秆及植物残体还田是一种土壤养分管理方式,通过将秸秆及其他植物残体还田到土壤中,可以有效提高土壤有机质含量,改善土壤结构,增加土壤水分保持能力,促进土壤微生物活性,提高土壤肥力。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响一直备受争议。
一方面认为秸秆还田可以增加土壤有机质含量,促进土壤固氮作用,减少氮素的硝化过程,从而降低土壤N2O排放;另一方面认为通过秸秆还田增加了土壤的碳氮比,可能促进土壤中硝化和反硝化的过程,导致土壤N2O排放增加。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响机制尚不明确,需要进行深入研究。
目前的研究表明,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放影响的结果因地区、土壤类型、作物类型等因素而异。
一般来说,秸秆及植物残体还田可以在一定程度上降低土壤N2O排放,但具体效果受多种因素的影响。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响与土壤养分状况密切相关。
一般来说,土壤养分含量较低的土壤在还田后N2O排放量会增加,而土壤养分含量较高的土壤在还田后N2O排放量则会减少。
这是因为土壤养分含量低的土壤在还田后会出现养分过剩的情况,导致土壤中的硝化和反硝化过程加剧,从而增加了N2O的排放量。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响还与土壤微生物活性有关。
一些研究表明,秸秆及植物残体还田可以促进土壤微生物活性,降低土壤中的硝化和反硝化过程,从而减少了土壤N2O排放量。
也有研究显示,土壤微生物对于秸秆还田的响应并不明确,有时还田可能会增加土壤中的细菌数量和代谢活动,从而导致N2O的排放增加。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述

秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述
秸秆及植物残体还田是一种常见的农田管理措施,主要用于改善土壤质量和保护环境。
秸秆还田也会导致土壤温室气体的排放,其中一种重要的气体是N2O。
N2O是一种强效的温室气体,对全球变暖起着重要作用。
研究秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响十分
重要。
多项研究表明,秸秆还田会显著增加土壤N2O排放量。
一方面,秸秆还田会增加土壤
有机碳的含量,进而增加N2O的产生。
有机碳是N2O的前体物质,其分解会释放出N2O。
秸秆还田会改变土壤水分和温度条件,进而影响土壤微生物的活动,从而增加了土壤中N2O
的产生和释放。
秸秆还田还可能改变土壤中氮的转化过程,进而增加N2O的排放。
一些研究也指出,秸秆还田对土壤N2O排放的影响受到多种因素的制约。
秸秆的质量
和数量、施肥水平、土壤类型和气候条件等都会对土壤N2O排放产生影响。
研究发现,质
量较高的秸秆还田可以减少土壤N2O的排放,而高水平的施肥会增加土壤N2O的排放。
研
究还发现,不同土壤类型对秸秆还田的响应有所差异,其中砂质土壤和黑土的N2O排放较高,而壤土和红壤的N2O排放较低。
为了减少秸秆还田对土壤N2O排放的影响,提高农田管理效果,有一些措施可以采取。
选择质量较高的秸秆进行还田,尽量避免含有较高C/N比的秸秆。
适量施肥,避免过量施肥。
合理管理土壤水分和温度条件,以减少土壤中N2O的生成和释放。
还可以采用土壤微
生物调控技术,通过调节土壤中微生物的种类和数量,来减少土壤N2O的排放。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述

秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述秸秆及植物残体是农作物种植和收获过程中产生的一种农业废弃物,通常被认为是一种资源丰富的生物质材料。
这些秸秆和植物残体在农业生产中的合理利用一直备受关注。
将秸秆及植物残体还田是一种常见的处理方式,被认为有助于改善土壤结构、增加土壤养分、减少土壤侵蚀,并提高农田产量。
近年来的研究表明,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放会产生一定的影响,这引起了学术界和农业界的广泛关注。
N2O是一种温室气体,具有较强的温室效应和破坏臭氧层的作用。
土壤是N2O的主要来源之一,而土壤中的N2O排放又主要来自于微生物的代谢作用。
在此背景下,研究秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响,对于减少温室气体排放、改善环境质量、保护生态环境具有重要的意义。
一方面,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放会产生正面影响。
多项研究表明,通过秸秆及植物残体还田,可以增加土壤有机质含量,改善土壤结构,增加土壤微生物生物量,促进土壤养分的循环利用,这些都有助于减少土壤中N2O的产生与排放。
秸秆及植物残体还田能够提高土壤水分保持能力,减少土壤的干旱程度,从而减少土壤中N2O的排放量。
可以说秸秆及植物残体还田在一定程度上有助于降低土壤N2O排放。
一些研究结果也显示出秸秆及植物残体还田可能会对土壤N2O排放产生负面影响。
一些学者认为,秸秆及植物残体还田可能会增加土壤中的碳源输入,从而刺激土壤微生物的新陈代谢过程,导致N2O的产生增加。
农田管理方式、气候变化等因素的影响也可能导致秸秆及植物残体还田后土壤N2O排放的增加。
一些学者提出了需要更加深入的研究来探讨秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响机制和影响因素。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响是一个复杂的过程,其具体影响取决于土壤类型、作物种类、施肥管理等多种因素的综合作用。
需要进一步的系统研究来全面评价秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响,并提出相应的管理建议。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述

秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述随着农业生产的不断发展,农民在种植作物的过程中也随之产生了大量的农业废弃物,其中秸秆和植物残体是最为常见的一种。
这些废弃物如果不加处理就会对环境造成巨大的影响,例如影响土壤质量和植被生长等。
而将秸秆及植物残体还田则可以有效地改善土壤质量,提高农作物产量,并减少温室气体排放。
然而,秸秆及植物残体还田后可能会产生一些气体,其中包括N2O(氧化亚氮)。
本文旨在综述秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响,以期为农业生产提供科学的指导。
首先,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响是复杂的。
实验表明,秸秆及植物残体还田后土壤N2O排放量受到多种因素的影响,其中包括土壤pH值、土壤含氮量、土壤含水量、作物类型、地理位置等。
例如,在土壤pH值较低的条件下,秸秆及植物残体还田对土壤N2O的排放量较低;而在土壤含水量较高的条件下,则会增加土壤N2O的排放量。
其次,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响也与施肥方式有关。
研究表明,将秸秆及植物残体还田与化肥混施可以减少土壤N2O的排放量,并大大提高农作物产量;而单纯地将秸秆及植物残体还田则可能会对土壤N2O的排放量产生较大的影响。
因此,为了减少土壤N2O排放,我们应该采用科学的施肥方式,以达到环境保护和农业发展的双重目的。
此外,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响也与时间有关。
在收割后7-10天内,秸秆及植物残体的分解会导致土壤N2O排放量大幅度增加;但是,随着时间的推移,土壤中的微生物会逐渐降解秸秆及植物残体中的有机物质,从而使土壤N2O排放量逐渐降低。
因此,农民在确定还田时间时,应该注意根据当地气候和季节变化,选择最合适的时间点。
综上所述,秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响是复杂而多变的。
为了达到最佳的环境保护和农业发展效果,我们应该注意科学施肥,合理选择还田时间,并根据当地土壤条件,选择最适合的还田方式。
秸秆还田综合技术对土壤养分的影响初探

秸秆还田综合技术对土壤养分的影响初探秸秆还田是指把秸秆还田到农田中,通过还田,能够增加土壤有机物含量,改善土壤结构,促进微生物的繁殖,提高土壤质量,是一种有效的农田管理方法。
而秸秆还田综合技术是指不仅将秸秆还田,还结合其他技术手段,如施肥、旋耕、轻耙、覆膜等,来实现最好的效果。
对于土壤养分的影响是秸秆还田综合技术的一个重要方面。
本文将对秸秆还田综合技术对土壤养分的影响进行初步探讨。
1.增加土壤有机质含量秸秆还田是将秸秆还田到农田中,秸秆中含有大量的碳元素,通过还田可以增加土壤的有机质含量,提高土壤的蓄水保肥能力,改善土壤质量。
有机质是土壤的重要组成部分,对土壤肥力起着重要的作用,能够提高土壤的肥力和保水性,增加土壤的肥力。
2.促进土壤微生物的繁殖秸秆还田后,可以提高土壤中的有机质含量,促进土壤中微生物的繁殖,增加土壤中微生物的数量和种类。
微生物在土壤中具有很重要的作用,能够分解有机质,分解土壤中的营养元素,提高土壤的肥力。
微生物还能够抑制土壤中一些病原菌的繁殖,保持土壤的生态平衡。
3.改善土壤结构秸秆还田可以改善土壤的结构,增加土壤的蓬松性和通透性,促进土壤中气体的交换,提高土壤的通气性。
改善土壤结构可以增加土壤的肥力和保水性,提高土壤的产量和质量。
4.养分释放缓慢将秸秆还田到土壤中,其中的养分含量会随着时间的延长而逐渐释放,稳定性好,养分会释放的比较均匀,可以使作物在整个生长期内获得充足的养分供应,有利于作物的生长和发育。
二、秸秆还田综合技术秸秆还田综合技术不仅指的是将秸秆还田,还包括其他一些技术手段的综合应用,以最大限度地发挥秸秆的效益。
综合技术包括施肥、旋耕、轻耙、覆膜等一系列措施,加强土壤管理,促进土壤改良,提高土壤的肥力。
1.施肥在秸秆还田之后,可以适量施入有机肥、绿肥或者化肥,提高土壤的养分含量,增加土壤中的氮磷钾等养分,促进植物的生长和发育。
2.旋耕在秸秆还田之后,进行旋耕操作,可以将秸秆和土壤充分混合,加快秸秆的分解,释放其中的养分,促进土壤中的微生物的繁殖,改善土壤的肥力。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述

秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述【摘要】本文综述了秸秆和植物残体还田对土壤N2O排放的影响。
在背景介绍中,指出随着农业技术的发展,秸秆和植物残体的回收利用越来越重要。
研究目的在于探讨这种农业实践对土壤N2O排放的影响。
研究意义在于为减少温室气体排放、实现可持续发展提供理论支持。
正文部分分别探讨了秸秆和植物残体还田对土壤N2O排放的影响,并分析了影响机制和影响因素。
效果评价方法部分介绍了评估这种农业实践对土壤N2O排放影响的常用方法。
结论部分对秸秆和植物残体还田对土壤N2O排放的影响进行综述,强调了其在减少温室气体排放和改善土壤质量方面的潜在作用。
【关键词】秸秆还田,植物残体还田,土壤N2O排放,影响机制,影响因素,效果评价方法,综述1. 引言1.1 背景介绍秸秆及植物残体还田是一种重要的农业管理措施,旨在提高土壤质量、增加农作物产量和减少化肥使用。
随着全球气候变化问题日益加剧,土壤N2O排放成为了一个备受关注的问题。
N2O是一种温室气体,其温室效应是二氧化碳的约300倍,对全球气候变化产生重要影响。
秸秆还田和植物残体还田是通过将庄稼留在地里或者将秸秆、植物残体重新加入到土壤中,从而促进土壤有机质的积累。
这些管理措施也可能对土壤N2O排放产生影响,进而影响全球气候变化。
通过对秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响进行综述和分析,有助于更好地了解这些农业管理措施对气候变化的影响,为未来的农业可持续发展提供科学依据。
中关于的内容到此结束。
1.2 研究目的研究目的主要是为了深入了解秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响机制,探讨其对土壤氮循环和温室气体排放的影响,从而为有效降低农田氮排放提供理论支持和实际指导。
具体来说,通过对秸秆还田和植物残体还田两种常见措施的对比研究,旨在探究不同还田方式对土壤N2O排放的影响程度及机制差异,为合理选择还田方式提供科学依据。
本研究还将分析影响因素,包括土壤属性、气候条件、植物种类等对N2O排放的影响,并总结出评价方法,为未来开展土壤氮排放研究提供方法和思路。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述

秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响综述秸秆及植物残体还田是一种农业管理措施,通过将庄稼的植物残体,如秸秆和稻草等,还原到田地上,以提高土壤质量和减少土壤侵蚀。
这种操作可能对土壤氧化亚氮(N2O)排放产生影响。
N2O是一种强力温室气体,对气候变化具有相当大的影响。
研究秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响具有重要意义。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放产生复杂的影响。
一方面,秸秆及植物残体还田可以增加土壤中有机质的含量,从而改善土壤质地和水分保持能力,有助于降低土壤N2O排放。
其他研究发现,还田可以提供较多的碳源和能量,促进土壤微生物的活动,从而加速有机氮的矿化,增加了土壤中的NO3^-含量,进一步增加了N2O排放。
在一些情况下,秸秆及植物残体还田可能增加土壤N2O排放。
还田的时间和方式也会对土壤N2O排放产生不同的影响。
一些研究表明,与晚期还田相比,早期还田可以减少土壤N2O排放。
主要原因是早期还田可以提供额外的碳源和能量,有助于抑制硝化作用,减少N2O的产生。
还田的频率可以影响土壤N2O排放的变化。
研究发现,经过连续多年的还田后,土壤中的潜在N2O产生能力可能会增加,从而增加了N2O排放的风险。
在实际应用中,还田管理的具体措施也会对土壤N2O排放产生影响。
通过将秸秆和植物残体切碎、覆盖到土壤表面或混入土壤中,可以减少N2O的排放。
适当的施肥管理也可以减少土壤N2O排放的风险,如控制氮肥的使用量和合理施用有机肥料等。
秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放产生复杂的影响,取决于多种因素,如土壤有机质含量、还田时间、频率和管理措施等。
为了最大限度地减少土壤N2O排放的风险,我们需要综合考虑这些因素,并制定合理的还田管理策略。
未来的研究还需加强,以更全面地了解秸秆及植物残体还田对土壤N2O排放的影响,为可持续农业发展提供科学依据。
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长期秸秆还田对旱地土壤硝态氮分布与累积的影响杨振兴;周怀平;关春林;解文艳【摘要】在我国典型半湿润偏干旱的山西寿阳试验区,通过16年的长期定位试验,研究了不同秸秆还田方式对土壤硝态氮空间分布与累积的影响。
结果表明,秸秆还田可以有效提高作物产量,同时会增加土壤氮素盈余,提高硝态氮淋失的风险;各处理土壤剖面硝态氮累积量主要集中于0~200 cm 区域,在80 cm 土层以下出现了明显的硝态氮累积峰;由于秸秆过腹还田处理氮素盈余最多,所以硝态氮累积量最高,在80~100 cm 处和200~220 cm 处出现了2个硝态氮累积峰,土壤下层硝态氮累积量明显增高,被淋失的风险增大;秸秆覆盖还田虽然累积量最少,但其在200~300 cm 的累积量却占总累积量的25.63%,硝态氮淋失风险最高。
% To investigate the effects of different straw returning modes on spatial distribution and accumulation of nitrate nitrogen in soil,a 16-year long-term fix-location experiment has been conducted in an experimental station in Shouyang,Shanxi Province,which is located in the typical partially drought semi -humid climate zone.The results showed:Straw returning effectively elevated the crop production ,and nitrogen surplus was also increased ,which raised the risk for nitrogen leaching.The accumulation of nitrate nitrogen primarily occurred at 0 -200 cm depth in longitudinal section of soil in different straw return treatments ,and apparent nitrate nitrogen accumulation peaks ap -peared at soil depth below 80 cm.The treatment of straw return after livestock digestion brought about the largest a -mount of nitrogen surplus and therefore showed the highest nitrate nitrogen accumulation ,with two nitrate nitrogen accumulationpeaks appeared at 80 -100 cm and 200 -220 cm depths,respectively;the nitrate nitrogen accumula-tion in the lower soil layer was raised considerably ,resulting in increased risk for nitrogen leaching .Although the lowest accumulation of nitrate nitrogen was seen in the treatment of straw returning by mulch ,the accumulation at 200 -300 cm depth accounted for 25.63% of the total accumulation,suggesting the highest risk for nitrogen leac -hing among all treatments.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P179-182)【关键词】秸秆还田;硝态氮;累积;淋失风险;旱地土壤【作者】杨振兴;周怀平;关春林;解文艳【作者单位】山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原 030006;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原 030006;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原 030006;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】S143.1我国秸秆资源十分丰富,每年产生的秸秆量约7亿t。
利用秸秆还田,既可充分利用秸秆资源,减轻焚烧秸秆对生态环境的负面影响,又是发展有机可持续农业不可替代的有效途径[1],在我国农业生产中的重要性不言而喻。
当前,秸秆还田方式主要包括秸秆直接翻压、秸秆覆盖还田及秸秆过腹还田等多种技术,同时,其与化肥配合使用得到广泛应用,达到培肥土壤、提高粮食产量的效果。
然而,近年来由于我国在农业生产中过量施用氮肥、不合理的管理措施以及秸秆腐解后所产生的氮素,不能被当季作物吸收利用而大量富集在土壤中,导致氮素盈余量越来越大,残留的无机氮主要以硝态氮的形式存在。
在北方旱作条件下,土壤硝化作用强烈,施入的铵态氮和酰胺态氮肥在土壤中1~2周就会被转化为硝态氮[2-3],硝态氮在水分缺乏的干旱土壤中会在一定的土层中累积。
许多研究表明,土壤剖面中残留累积的硝态氮与作物吸氮量以及产量有密切的关系[4-6]。
同时,残留氮可能会淋出根层,成为作物无法吸收的无效氮[7-9],这不仅严重浪费了资源,同时也影响农产品的品质以及污染土壤、水体和大气生态环境。
本研究分析了长期不同秸秆还田方式试验下,土壤中无机氮的空间分布与累积特征,阐明了不同秸秆还田方式下氮素的淋失风险,旨在为半干旱、半湿润偏旱区农业的可持续发展提供技术支持,为有效控制氮素淋溶损失、优化农田管理措施提供科学依据。
1 材料和方法1.1 试验区概况及试验设计长期定位试验设在山西省寿阳县宗艾村北坪旱塬上。
试验站海拔1 130 m,多年平均气温7.6 ℃,≥10 ℃积温3 400 ℃,无霜期135~140 d;多年平均降雨量490.3 mm,年际间变率大;干燥度1.3,属半湿润偏旱区。
试验设4个处理,即处理Ⅰ(AI)秸秆未还田,施无机氮150 kg/hm2、无机磷(P2O5)84 kg/hm2;处理Ⅱ(AⅡ)秸秆覆盖还田,施无机氮150 kg/hm2、无机磷(P2O5)84 kg/hm2,秸秆覆盖还田量6 t/hm2;处理Ⅲ(AⅢ)秸秆粉碎直接还田,施无机氮150 kg/hm2、无机磷(P2O5)84 kg/hm2,秸秆粉碎直接还田量6t/hm2;处理Ⅳ(AⅣ)秸秆过腹还田,施无机氮150 kg/hm2、无机磷(P2O5)84kg/hm2,腐熟湿牛粪还田量45 t/hm2。
处理CK,不施肥。
各施肥处理结合秋深耕翻地,全耕层深施肥,肥料主要分布在10~25 cm土层。
无机肥全部底施,玉米生长期间不再进行追肥。
试验小区面积54 m2,无重复。
试验从1992年秋季开始实施,1993年春季播种,到2012年已连续定位20年。
试验土壤为褐土(褐土性土),质地为轻壤,土层深厚,地势平坦,地下水埋深10m以下。
1992年播前耕层土壤(0~20 cm)基本理化性质为:pH 值8.3,有机质23.80 g/kg,全氮1.05 g/kg,全磷0.79 g/kg,碱解氮106.4 mg/kg,速效磷4.84 mg/kg,速效钾100 mg/kg。
每年秋季结合耕翻将肥料一次性施入。
供试氮肥为尿素,含N量46%;磷肥为过磷酸钙(太原),含P2O5 14%。
试验用有机肥的有机质含量为90.5~127.3 g/kg,全氮3.93~4.97 g/kg,全磷(P2O5)1.37~1.46 g/kg,全钾(K2O)14.1~34.3 g/kg。
种植制度为一年一季玉米,品种1992-1995年为烟单14号,1996-2002年为晋单34号,2003-2008年为强盛31号,密度均为4.5万~5.0万株/hm2。
播种时间为4月15-28日,收获时间为9月20日至10月10日。
田间管理按大田丰产要求进行。
1.2 测定项目与方法1.2.1 玉米生物量和地上部氮素含量每年玉米成熟期收获小区的1/3用以估算单位面积籽实产量,每小区取10株玉米估算秸秆、叶片、穗轴的生物量。
每年对玉米地上部秸秆、叶片、穗轴和籽粒中氮素含量进行分析(凯氏法)。
根据历年植物氮素含量测定结果和玉米产量及秸秆、叶片、穗轴生物量估算试验期间玉米地上部的吸氮量。
玉米氮肥利用率=(施肥处理地上部吸氮量-不施肥处理地上部吸氮量)/氮投入量×100%。
1.2.2 土壤硝态氮含量 2008年采样的土体深度达3 m(每20 cm为一层)。
土样风干后用2 mol/L KCl浸提(土水比为1∶10,m/V),搅拌30 min,用流动注射仪分析土壤硝态氮含量。
硝态氮累积量(kg/hm2)=土层厚度×硝态氮含量×土层平均容重/10。
2 结果与分析2.1 长期秸秆还田对作物产量和氮素盈余的影响氮素盈余是衡量农田硝态氮淋失风险的一个重要指标,氮素盈余水平高,硝态氮淋失风险也相对较强。
通过对不同秸秆还田方式处理16年间每公顷年平均投入N素量、干湿沉降和非共生固氮进入土体的N素估算量[10-12]与玉米植株吸收N素量进行N素平衡计算结果(表1)表明,CK产量最低,吸氮量最少,氮素亏缺;与CK相比,各处理在施用氮肥情况下均可有效提高作物产量,同时氮素出现盈余,说明该氮肥施用量已能满足玉米生长发育及当年秸秆腐解的需要。
随着有机物料的投入,作物产量也随着提高,以秸秆过腹还田处理产量最高。
同时,不同秸秆还田方式下氮素盈余量有所不同,但均高于无秸秆还田AⅠ处理。
以秸秆过腹还田处理氮素盈余量最多,其次为秸秆粉碎直接还田和秸秆覆盖还田处理。
土体氮素盈余量的增加,使得硝态氮淋失的风险也增强。
表1 各处理平均氮素收支状况Tab.1 N balance under different fertilization处理Treatment产量/(t/hm2)Yield施氮素量/(kg/hm2)N rate种子带入量/(kg/hm2)The seedamount干湿沉降量/(kg/hm2)Dry and wetdepositionamount非共生固氮量/(kg/hm2)Non symbioticnitrogenfixation投入氮量/(kg/hm2)N rate吸氮量/(kg/hm2)N uptake氮盈余量/(kg/hm2)N balance表观氮肥利用率/%Apparentrecovery不施肥(CK)3.07c0.000.5416.0015.0031.5444.24c-12.70-AI5.85b150.000.5416.0015.00181.54148.19b33.3569.30AⅡ6.74ab196.690.5 416.0015.00228.23179.67a48.5668.86AⅢ6.55ab199.800.5416.0015.00231.34164.85ab66.4960.37AⅣ7.10a285.000.5416.0015.00316.54174.18ab142.36 45.60注:表观氮肥利用率=(总吸氮素量-CK吸氮素量)/施氮素量×100%;字母表示LSD 比较在P<0.01水平上差异显著。