秸秆还田配施控释掺混尿素对玉米产量和土壤肥力的影响

廉敏

前曹镇人民政府 山东德州 253100

中国是秸秆资源最为丰富的国家之一，焚烧是我国传统的作物秸秆处理方式。秸秆大量焚烧导致其作为可利用资源的比重下降，秸秆还田是经济可持续的秸秆资源高效利用方式之一，可减少焚烧产生的温室气体。秸秆丰富的有机物质经土壤微生物腐解能够培肥土壤，还田秸秆自身的碳氮比（C/N）是影响腐解速率的重要因子。适宜微生物活动的C/N 一般为20-25:1，禾本科作物秸秆的C/N通常为65-85:1，小麦、玉米秸秆还田后会造成土壤碳氮比过高，因此会出现微生物消耗土壤养分与作物争氮的现象，易造成作物前期缺肥，进而影响产量[1]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2014-2018 年在山东省泰安市山东农业大学土肥资源高效利用国家工程实验室南校区中试基地进行了连续5 年的定位试验。供试土壤类型为棕壤，在 “中国土壤系统分类” 中为普通简育湿润淋溶土，土壤质地为砂质壤土（含砂粒569．7g·kg-1，黏粒119．8g·kg-1，粉粒310．5g·kg-1）。耕层土壤基础性质为pH7．28（ 土 水 比1:2．5）， 有 机 质 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，速效钾75．7mg·kg-1。供试肥料包括树脂包膜控释尿素（PCU，N430g·kg-1，释放期3 个月）、硫加树脂包膜控释尿素（PSCU，N350g·kg-1，释放期3 个月）、普通尿素（N460g·kg-1）、过磷酸钙（P2O5160g·kg-1）、磷酸二铵（N180g·kg-1，P2O5460g·kg-1）、氯化钾（K2O600g·kg-1）。控释掺混尿素由PCU、PSCU、普通尿素按3．5：3．5:3 进行掺混制得，其控释氮释放呈S 型。供试玉米品种为 “郑单958”，生育期约103d。

1.2 试验设计

试验共设6 个处理：

（1）CK1，不施氮肥且秸秆不还田处理。

（2）CK2，不施氮肥但秸秆还田处理。

（3）BBF1，普通尿素但秸秆不还田处理。

（4）BBF2，普通尿素且秸秆还田处理。

（5）CRF1，控释掺混尿素但秸秆不还田处理。

（6）CRF2，控释掺混尿素且秸秆还田处理，每个处理重复3次。控释掺混尿素处理中控释氮占总氮量的70%，其中PCU 和PSCU各占35%，速效氮占30%，均作为基肥一次性施入；普通尿素处理的氮肥60% 基施，40% 于拔节期追肥；小麦季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。

2 结果

2.1 秸秆还田配施控释掺混尿素对秸秆还田生物量及其带入养分量的影响

2014-2018 年，秸秆还田条件下，不同施肥处理5 年期间带入土壤的N-P2O5-K2O 量有显著差异，因此，秸秆还田控释掺混尿素CRF2 处理较不还田控释掺混尿素CRF1 处理带入土壤中的N-P2O5-K2O 增加量为375．7-224．2-724．1kg·hm-2；秸秆还田普通尿素BBF2 处理较不还田普通尿素BBF1 处理带入土壤中的N-P2O5-K2O 增加量为281．8-187．9-728．2kg·hm-2。

2.2 秸秆还田配施控释掺混尿素对玉米产量的影响

秸秆还田配施控释掺混尿素显著影响玉米产量，秸秆还田条件下，控释掺混尿素CRF2 处理的5 年平均玉米产量较普通尿素BBF2 处理显著提高12．0%；秸秆还田的CRF2、BBF2 处理相比秸秆不还田的同类肥料CRF1、BBF1 处理的5 年平均玉米产量则分别显著提高7．5% 和5．9%。秸秆不还田条件下，CRF1 处理的5年平均玉米产量较BBF1 处理显著提高10．4%。这表明秸秆还田配施控释掺混尿素增产效果优于秸秆还田配施普通尿素[2]。

3 结语

在秸秆还田条件下，控释掺混尿素一次性基施（CRF2）相 比 普 通 尿 素 基 肥 加 追 肥（BBF2） 处 理，5 年9 季 累 积还田秸秆带入土壤的养分（N-P2O5-K2O） 总增加量为119．1-42．7-89．2kg·hm-2；2018 年 玉 米 收 获 期 土 壤 有 机 质和全氮含量显著提高6．1%、6．7%，硝态氮和铵态氮含量显著提高39．3%、16．6%，有效磷和速效钾含量显著提高19．5%、15．1%，从而使氮肥累积利用率显著提高57．3%，玉米产量显著提高12．0%。虽然控释尿素提高了肥料投入成本，但一次性施肥不追肥节省了人工成本，配合增产效应，最终农民纯收益显著提高23．6%[3]。