曲周县小麦—玉米轮作体系氮收支特征及氮管理对策研究

摘要：

氮是制约农业可持续发展的重要元素之一,合理的氮管理标准是提高农业可持续生产的基础.然而,在不同的历史时期,我国农田氮管理标准及其对农业生产系统全链条可持续生产的贡献尚不清楚.以河北省曲周县农业生产系统为研究对象,利用物质流方法系统地定量研究了曲周县1983年和2010年小麦-玉米体系氮流动特征,并通过对长期定位试验结果数据的整合,明确了实现曲周小麦—玉米栽培体系可持续生产的氮管理标准,同时利用生命周期评价法(LCA)分析了氮管理标准对农业生产系统全链条可持续性的作用.与1980年相比,2010年曲周县氮输入和收获物氮输出分别增加了2.5和1.3倍,氮输入增加的速度远大于籽粒氮输出,使氮肥利用效率从51％降低到了37％.长期定位试验结果表明,小麦-玉米体系合理的氮投入为108.3～185.8 kg hm-2,而当前农田化肥氮投入为298.3 kg hm-2,超出阈值0.6～1.8倍.与曲周县当前氮投入相比,在阈值范围内氮投入,可使小麦-玉米体系的氮肥偏生产力提高1.1倍,单位粮食生产的环境代价降低68.4％;采用综合管理技术,将曲周县小麦-玉米体系中的氮投入降低到185.8 kg hm-2,能够使收获物中氮输出量增加27.4％、氮盈余量减少98.3％且氮肥利用效率达到70％.这些结果表明合理的氮管理标准是实现农业生产系统氮高效利用的关键,意味着实施合理的氮管理标准是提高农业生产系统可持续性的有效措施之一,这为未来的农业可持续发展转型提供了方向.

关键词：小麦-玉米、氮流动、氮管理、农业可持续发展

所属期刊栏目：51

分类号：S147.2(肥料学)

资助基金：国家留学基金委;云南省科技人才和平台计划院士工作站

在线出版日期：2021-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1422-1429