廉敏
前曹鎮(zhèn)人民政府 山東德州 253100
中國是秸稈資源最為豐富的國家之一,焚燒是我國傳統(tǒng)的作物秸稈處理方式。秸稈大量焚燒導(dǎo)致其作為可利用資源的比重下降,秸稈還田是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的秸稈資源高效利用方式之一,可減少焚燒產(chǎn)生的溫室氣體。秸稈豐富的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)土壤微生物腐解能夠培肥土壤,還田秸稈自身的碳氮比(C/N)是影響腐解速率的重要因子。適宜微生物活動的C/N 一般為20-25:1,禾本科作物秸稈的C/N通常為65-85:1,小麥、玉米秸稈還田后會造成土壤碳氮比過高,因此會出現(xiàn)微生物消耗土壤養(yǎng)分與作物爭氮的現(xiàn)象,易造成作物前期缺肥,進(jìn)而影響產(chǎn)量[1]。
2014-2018 年在山東省泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)土肥資源高效利用國家工程實驗室南校區(qū)中試基地進(jìn)行了連續(xù)5 年的定位試驗。供試土壤類型為棕壤,在 “中國土壤系統(tǒng)分類” 中為普通簡育濕潤淋溶土,土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土(含砂粒569.7g·kg-1,黏粒119.8g·kg-1,粉粒310.5g·kg-1)。耕層土壤基礎(chǔ)性質(zhì)為pH7.28( 土 水 比1:2.5), 有 機(jī) 質(zhì) 含 量11.40g·kg-1, 全 氮0.78g·kg-1,NO3--N10.7mg·kg-1,NH4+-N7.8mg·kg-1,有效磷39.2mg·kg-1,速效鉀75.7mg·kg-1。供試肥料包括樹脂包膜控釋尿素(PCU,N430g·kg-1,釋放期3 個月)、硫加樹脂包膜控釋尿素(PSCU,N350g·kg-1,釋放期3 個月)、普通尿素(N460g·kg-1)、過磷酸鈣(P2O5160g·kg-1)、磷酸二銨(N180g·kg-1,P2O5460g·kg-1)、氯化鉀(K2O600g·kg-1)。控釋摻混尿素由PCU、PSCU、普通尿素按3.5:3.5:3 進(jìn)行摻混制得,其控釋氮釋放呈S 型。供試玉米品種為 “鄭單958”,生育期約103d。
試驗共設(shè)6 個處理:
(1)CK1,不施氮肥且秸稈不還田處理。
(2)CK2,不施氮肥但秸稈還田處理。
(3)BBF1,普通尿素但秸稈不還田處理。
(4)BBF2,普通尿素且秸稈還田處理。
(5)CRF1,控釋摻混尿素但秸稈不還田處理。
(6)CRF2,控釋摻混尿素且秸稈還田處理,每個處理重復(fù)3次??蒯寭交炷蛩靥幚碇锌蒯尩伎偟康?0%,其中PCU 和PSCU各占35%,速效氮占30%,均作為基肥一次性施入;普通尿素處理的氮肥60% 基施,40% 于拔節(jié)期追肥;小麥季N-P2O5-K2O用量按照150-150-75kg·hm-2施入;玉米季N-P2O5-K2O 用量按照150-75-150kg·hm-2施入。
2014-2018 年,秸稈還田條件下,不同施肥處理5 年期間帶入土壤的N-P2O5-K2O 量有顯著差異,因此,秸稈還田控釋摻混尿素CRF2 處理較不還田控釋摻混尿素CRF1 處理帶入土壤中的N-P2O5-K2O 增加量為375.7-224.2-724.1kg·hm-2;秸稈還田普通尿素BBF2 處理較不還田普通尿素BBF1 處理帶入土壤中的N-P2O5-K2O 增加量為281.8-187.9-728.2kg·hm-2。
秸稈還田配施控釋摻混尿素顯著影響玉米產(chǎn)量,秸稈還田條件下,控釋摻混尿素CRF2 處理的5 年平均玉米產(chǎn)量較普通尿素BBF2 處理顯著提高12.0%;秸稈還田的CRF2、BBF2 處理相比秸稈不還田的同類肥料CRF1、BBF1 處理的5 年平均玉米產(chǎn)量則分別顯著提高7.5% 和5.9%。秸稈不還田條件下,CRF1 處理的5年平均玉米產(chǎn)量較BBF1 處理顯著提高10.4%。這表明秸稈還田配施控釋摻混尿素增產(chǎn)效果優(yōu)于秸稈還田配施普通尿素[2]。
在秸稈還田條件下,控釋摻混尿素一次性基施(CRF2)相 比 普 通 尿 素 基 肥 加 追 肥(BBF2) 處 理,5 年9 季 累 積還田秸稈帶入土壤的養(yǎng)分(N-P2O5-K2O) 總增加量為119.1-42.7-89.2kg·hm-2;2018 年 玉 米 收 獲 期 土 壤 有 機(jī) 質(zhì)和全氮含量顯著提高6.1%、6.7%,硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量顯著提高39.3%、16.6%,有效磷和速效鉀含量顯著提高19.5%、15.1%,從而使氮肥累積利用率顯著提高57.3%,玉米產(chǎn)量顯著提高12.0%。雖然控釋尿素提高了肥料投入成本,但一次性施肥不追肥節(jié)省了人工成本,配合增產(chǎn)效應(yīng),最終農(nóng)民純收益顯著提高23.6%[3]。