河西绿洲灌区玉米间作绿肥根茬还田的氮肥减施效应

摘要：

[目的]明确玉米与间作豆科绿肥根茬还田生产方式在河西绿洲灌区的氮肥减施效应.[方法]玉米间作豆科绿肥,绿肥(针叶豌豆和毛叶苕子)地上部乂割做饲草根部还田,定位试验位于甘肃河西绿洲,始于2011年,至本试验取样时已进行了10年.试验共设8个处理,包括无绿肥根茬还田条件下后茬玉米不施肥对照,施常规量氮肥(N 375 kg/hm2),只有针叶豌豆、毛叶苕子根部还田,以及根部还田配合常规氮肥量的80％、90％.于2020年玉米收获后测产,并测定了玉米秸秆和籽粒氮、磷、钾养分含量,同时分析了0-20 cm土壤有机质、速效氮磷钾含量及土壤氮库(全氮、有机氮、无机氮、颗粒态有机氮、可溶性有机氮、土壤微生物量氮).[结果]与常规施氮肥相比,根茬单独还田降低了玉米产量;绿肥根茬配施80％、90％常规量氮肥处理之间的玉米籽粒产量没有显著变化,其中针叶豌豆配合80％常规量氮肥还显著增加了玉米产量7.6％;玉米地上部氮磷钾累积量略有增加,而籽粒氮、磷、钾养分累积量分别增加了31.7％～56.4％、37.8％～60.0％、61.7％～96.8％;玉米氮肥农学效率、偏生产力、氮素吸收效率和氮肥表观利用率均显著增加,以针叶豌豆根茬配施80％常规量氮肥处理的增加幅度最高,增加值分别为43.6％、34.5％、107.9％、35.8个百分点(P＜0.05).采用改进的内梅罗指数法对土壤综合肥力进行评价,以针叶豌豆根茬还田配施80％常规量氮肥处理提升土壤肥力的效果最为显著,土壤综合肥力指数较常规施氮肥处理提升23.0％.偏最小二乘法路径模型和聚合增强树分析表明,施肥处理主要通过调节土壤氮贮量影响玉米产量,土壤全氮、无机氮对产量的贡献率较高,分别为36.5％、26.8％.[结论]绿肥根茬连续还田条件下,减少后茬玉米氮肥常规用量的20％可维持甚至提高玉米产量,大幅提升玉米的氮磷钾吸收量和氮肥表观利用率.根茬还田配合适量氮肥可以通过提升土壤氮库贮量提高土壤综合肥力.在河西走廊,玉米产量和环境效益俱佳的栽培管理方式是针叶豌豆根茬还田配合80％的常规氮肥用量,毛叶苕子根茬还田配合80％～90％的常规氮肥用量.

关键词：玉米绿肥间作;根茬还田;氮肥减施;玉米产量;土壤综合肥力

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资助基金：现代农业产业技术体系;中国农业科学院科技创新工程

在线出版日期：2022-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2125-2135