解占軍柳赟博韓瑛祚王秀娟

(1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與環(huán)境資源研究所，遼寧 沈陽 110161； 2.凌源市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務中心，遼寧凌源 122500)

農(nóng)作物秸稈是一種含碳豐富的能源物質(zhì)，對保持和提高土壤肥力以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用[1]。

秸稈還田是合理利用生物質(zhì)資源和促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種有效方式，是一項有效的保護性耕作措施[2]。秸稈還田能促進土壤有機質(zhì)積累[9，10]，改善土壤結構[3～5]，減緩地力衰 竭，增加 作物產(chǎn)量[6～7]。氮素是玉 米生長發(fā)育的必需營養(yǎng)元素之一，適宜的氮肥用量會提高玉米產(chǎn)量，過量施氮玉米產(chǎn)量會下降[8]，同時也會造成氮肥利用率降低，經(jīng)濟效益下降，以及相應的環(huán)境問題[9～10]。在秸稈還田培肥土壤的條件下保障作物產(chǎn)量的基礎上，減少化肥使用量，是提高土壤肥力和化肥利用率，減少環(huán)境污染的施肥措施[11]。東北春玉米秸稈年產(chǎn)量6 849萬t，占全國米秸稈總量31%[12]。玉米種植長期過量施用化肥，有機物料投入少，導致土壤退化[13]。

本文研究玉米秸稈還田條件下氮肥對玉米產(chǎn)量及土壤肥力的影響，對玉米土壤培肥及氮肥合理應用具有實際意義玉。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點位于遼寧省鐵嶺市鐵嶺縣。試驗土壤為棕壤，耕層土壤機質(zhì)含量15.3 g/kg，全氮為1.04 g/kg、堿解氮為123 mg/kg，全磷為0.40 g/kg、速效磷為20.9 mg/kg，全鉀為16.3 g/kg、速效鉀為108 mg/kg，pH值6.0，容重為1.364 g/cm3。

1.2 試驗設計

本試驗采用隨機區(qū)組設計，共設4個處理。分別為：

T1、常 規(guī) 氮 肥(N 210 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2)；

T2、秸稈還田+常規(guī)氮肥 (秸稈+N 210 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2)；

T3、秸稈還田+控釋氮肥(秸稈+N 210 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2)；

T4、秸稈還田+控釋氮肥減氮15%(秸稈+N 178.5 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2)。

小區(qū)面積36 m2，3次重復。試驗在2018年進行，4月播種，9月收獲，傳統(tǒng)壟作栽培，種植密度為60 000株/hm2，肥料在播種時一次性施入，其他管理按當?shù)貍鹘y(tǒng)方式進行。秸稈粉碎翻壓還田，還田深度為30 cm。

1.3 供試材料

供試玉米品種為鐵研58，供試肥料為金正大控釋肥(N 26%，P2O511%，K2O 11%)，尿素(N：46%)，磷酸氫二銨(N：18%、P2O5：46%)，硫酸鉀(K2O：50%)。

1.4 樣品采集與測定方法

基礎土樣于試驗前采集0～20 cm耕層土壤，多點混成一個土壤樣品，測定土壤堿解氮、有效磷、有效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機質(zhì)、pH等指標。

收獲期每個小區(qū)采用五點混合取樣法，采集0～20 cm耕層土壤，測定土壤堿解氮、有效磷、有效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機質(zhì)等指標。

測定方法按常規(guī)分析方法[14]，土壤堿解氮測定用堿解擴散法；土壤有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定；土壤有效鉀采用NH4OAc浸提，火焰光度計法測定；土壤全氮測定采用半微量開氏法；土壤全磷采用NaOH熔融，鉬銻抗比色法測定；土壤全鉀用NaOH熔融，火焰光度計法測定；有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀外加熱法；pH采用2.5∶1水土比浸提，酸度計測定。植物全氮用H2SO4-H2O2消煮，半微量開氏法測定。

收獲期每個小區(qū)選取中間2壟進行測產(chǎn)(面積為12 m2)，測定玉米鮮穗質(zhì)量，每個樣區(qū)取10株玉米曬干考種。曬干后10穗玉米進行人工脫粒，測定玉米籽粒干重，最后折算單位面積的籽粒產(chǎn)量(按14%含水量計算)。

1.5 計算方法及數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel進行整理分析并作圖，采用SPSS 19.0軟件做相關統(tǒng)計分析，多重比較采用Duncan法，顯著水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

如圖1所示，對玉米產(chǎn)量方差分析表明，與T1相比，秸稈還田配施氮肥處理產(chǎn)量有增加的趨勢。T2和T3產(chǎn)量顯著增加，分別增加了4.79%和5.27%，但兩者之間差異未達顯著水平。T4產(chǎn)量與T1相比僅增加了1.24%并未達到顯著水平。

圖 1 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響Figure 1 Yield of maize under different treatments

2.2 不同處理對土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量的影響

秸稈還田處理T2、T3、T4土壤有機質(zhì)含量分別為18.93 g/kg、18.98 g/kg和18.66 g/kg，與T1相比提高幅度分別為12.68%、12.98%和11.07%，但該三處理間差異未達顯著水平。秸稈還田處理土壤有機質(zhì)平均含量為18.88 g/kg，說明秸稈還田能夠提高土壤有機質(zhì)含量。

秸稈還田處理T2、T3、T4土壤全氮含量分別為1.28 g/kg、1.28 g/kg和1.25 g/kg，與T1相比，分別增加了15.68%、15.41%和12.79%，差異顯著，但三者之間差異不顯著。說明秸稈還田能夠增加土壤全氮含量。

T3、T4、T5處理土壤有效鉀含量分別比T1增加了15.00%、13.00%和11.33%，達顯著水平。但對土壤全磷、全鉀、堿解氮和有效磷含量的影響不顯著。

表 1 不同處理對土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量的影響Table1 Effects of different treatments on topsoil organic matter and nutrient content

3 結論與討論

試驗結果表明，與常規(guī)氮肥相比，秸稈還田配施氮肥玉米產(chǎn)量明顯增加，秸稈還田配施控釋氮肥玉米產(chǎn)量增加幅度大于秸稈還田配施常規(guī)氮肥，但差異未達顯著水平，配施控釋氮肥減氮15%增加玉米產(chǎn)量，但差異不顯著。以往研究結果表明，秸稈還田平均提高玉米、小麥和水稻產(chǎn)量達7.0%[15]，提高大麥、小麥和玉米產(chǎn)量達6%[16]。這可能與秸稈還田提高土壤肥力、補充土壤養(yǎng)分含量有關，從而增加產(chǎn)量[17～19]。

試驗結果表明，秸稈還田增加土壤有機質(zhì)和全氮含量，提高了土壤速效鉀含量。這與相關研究結果一致[20～22]。但秸稈還田對土壤全鉀含量影響不大?？赡芤驗樽魑锝斩捴锈浿饕运軕B(tài)鉀形式存在，在短時間內(nèi)即可腐解釋放鉀[23]。秸稈還田對土壤全磷、有效磷和堿解氮含量影響不大。秸稈還田對土壤養(yǎng)分的影響與土壤類型、生態(tài)條件、秸稈來源、還田方式有、秸稈釋放養(yǎng)分的進程存在差異有關[24]。