化肥减施和秸秆还田对土壤肥力、棉花养分吸收利用及产量的影响

2022-07-07卢合全唐薇张冬梅罗振孔祥强李振怀徐士振代建龙李维江辛承松

棉花学报 2022年2期

卢合全，唐薇，张冬梅，罗振，孔祥强，李振怀，徐士振，代建龙，李维江，辛承松

（山东省农业科学院经济作物研究所，济南 250100）

合理减量施肥是提高肥料利用率、实现作物生产节本增效和缓减农业面源污染的重要技术途径[1-4]，秸秆还田则是培肥地力的有效农艺措施[5-9]。明确化肥减施配合秸秆还田对土壤养分变化、肥料吸收利用及产量的影响，对实现黄河流域棉区棉花节本增效绿色生产具有重要意义。

随着农业机械的快速发展，棉花秸秆粉碎还田已变得简便易行[10-11]。研究表明，棉花秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾和多种微量元素，秸秆还田是改善棉田土壤结构、培肥地力的有效措施[12-15]。王双磊等[12]和刘艳慧等[13]发现，棉花秸秆还田提高了0～20 cm 土层中土壤有机碳、碱解氮和速效钾含量。马芳霞等[14]和刘军等[8]认为，秸秆还田能够提高长期连作棉田耕层土壤全氮、有机氮各组分含量和土壤腐殖质组分含量。郭成藏等[6]开展了棉花长期连作定点微区试验，发现秸秆还田可以显著提高长期连作棉田不同土层土壤微生物量及碳、氮、磷含量；也有研究表明，棉花秸秆还田不仅可以提高盐碱地0～40 cm 土层的硝态氮和铵态氮含量，还能显著降低盐碱地土壤含盐量[15]，具有提高棉花光合能力，增加籽棉产量的效应[16]。近年来，国内外专家学者开展了还田秸秆养分替代部分速效化肥的研究。黄容等[17]研究表明，秸秆全量覆盖与常规化肥减量20%～30%配合施用较常规化肥处理显著提高了水稻和儿菜的产量。吴玉红等[18]研究发现，水稻秸秆还田与化肥常规用量减少15%配施的小麦产量比秸秆不还田的化肥常规用量处理增产3.0%，而水稻秸秆还田与化肥常规用量减少30%配施则导致小麦产量显著降低。 Lü 等[19]研究表明，秸秆还田与常规化肥氮减量32%配施的玉米产量和传统常规施肥处理相当。田雁飞[20]以双季稻为研究对象，发现秸秆还田条件下化肥减氮10%、减磷10%、减钾14%对水稻产量不会产生明显的负面影响。李继福等[21]指出，短期秸秆还田的钾可部分替代高钾和中钾肥力稻田的化学钾肥。上述研究表明，秸秆还田配合化肥合理减量技术可节约资源，维持土壤生产力，减少环境污染，增加经济效益，从而实现生产和环保的双赢。但目前有关棉花秸秆还田的研究[6,8,12-16]主要集中在秸秆还田对土壤养分[7-8,12-15]、土壤微生物量[6,13]、棉花生长特性和产量[16]的影响等方面，也对棉田化肥减施结合增施有机肥[22]开展了相关研究，而关于连作棉田化肥减量施用配合棉花秸秆还田的研究少见报道，尚未揭示还田秸秆替代部分化肥对棉田土壤养分变化、棉花养分吸收利用及产量的效应。因此安排大田定位施肥试验，深入研究化肥精准减施和秸秆连续还田对棉田土壤肥力、棉花养分吸收利用、产量及产量构成的影响，为黄河流域棉区合理减施化肥、棉花生产节本增效、减少环境污染提供理论和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试验地条件

供试棉花品种为山东省主推陆地棉品种K836[23]，为中早熟转Bt基因抗虫棉。

试验于2016―2018 年在山东棉花研究中心临清试验站（115°72′E，36°68′N）棉花连作定位试验田进行。小区定位施肥处理前试验田为连作多年的一熟棉田，沙壤土，中等偏上地力，具有良好的灌溉排水条件。试验前（2015 年11月）采用5 点法取0～20 cm 土层土样测定土壤主要养分含量：碱解氮43.39 mg·kg－1、有效磷28.53 mg·kg－1、速效钾120.30 mg·kg－1、有机质11.22 g·kg－1。

1.2 试验处理及设计

试验采用随机区组设计。设置化肥常规用量（NPK）：N 254.96 kg·hm―2、P2O597.35 kg·hm―2、K2O 135.00 kg·hm―2；秸秆还田（S）：秸秆还田3 000 kg·hm―2，不施化肥；化肥常规用量加秸秆还田（NPKS）：化肥用量同NPK，秸秆还田3 000 kg·hm―2；化肥减施25%加秸秆还田（0.75NPKS）：化肥用量为NPK 处理的75%，即N 191.22 kg·hm―2、P2O573.01 kg·hm―2、K2O 101.25 kg·hm―2，秸秆还田3 000 kg·hm―2；缓控释肥常规用量加秸秆还田（CRFS）：N 229.48 kg·hm―2、P2O587.78 kg·hm―2、K2O 121.50 kg·hm―2，秸秆还田3 000 kg·hm―2；缓控释肥常规用量减施25%加秸秆还田（0.75CRFS）：N 172.11 kg·hm―2、P2O565.84 kg·hm―2、K2O 91.12 kg·hm―2，秸秆还田3 000 kg·hm―2；共6 个处理，每个处理设置3 个重复。其中，所用缓控释肥的控释氮释放期为90 d。复合肥和缓控释肥以及部分单一化肥作基肥在播种时施用，部分单一化肥作追肥于见花时施用，具体见表1。秸秆还田是每年棉花收获后，于11 月下旬将各小区的棉花秸秆人工拔除，粉碎，入冬前翻入耕层内，耕深20～25 cm。每年还田秸秆干物质质量为3 000 kg·hm―2，3 年平均还田秸秆N、P、K 含量分别为30.55 kg·hm―2、11.99 kg·hm―2和73.00 kg·hm―2。

表1 试验处理及其施肥方式Table 1 Experiment treatments and methods of fertilizer application

连续3 年皆于3 月下旬灌水造墒。播前精选棉种，保证发芽率93%以上，分别于2016 年4 月28 日、2017 年4 月25 日和2018 年4 月28 日人工穴播，每穴3 粒，播种后用厚0.008 mm 的地膜覆盖。 6 行区等行距种植，行距76 cm，株距22 cm，行长10 m，小区面积为45.6 m2，留苗密度6.0 万株·hm－2。试验前每个小区四周开挖深度为1.5 m的窄沟，在地面以下用塑料薄膜（厚0.12 mm）把小区四周围起来，然后将土回填，塑料薄膜直立在沟中土壤内，使小区之间的土壤完全隔离，底部不封，各施肥处理小区位置固定不变。

棉花生育期内依天气和长势情况合理化控和灌溉，各小区均采用粗整枝方式，即在现蕾后5 d 一次性去掉第1 果枝以下的所有叶枝和主茎叶，之后不再整枝，7 月16－20 日打顶。其他管理措施同一般大田管理。

1.3 测定项目与方法

1.3.1土壤理化性状的测定。棉花收获后每个小区均取0～20 cm 土层土样测定养分含量，测定方法[24]如下：土壤有机质采用重铬酸钾容量法测定，土壤碱解氮用碱解扩散法测定，有效磷用碳酸氢钠-钼锑抗比色法测定，速效钾用中性醋酸铵-火焰光度计法测定。

1.3.2植株养分吸收含量和表观利用率。在棉花始絮期取样1 次，每个小区随机选取有代表性的棉花9 株（中间两行因计产除外），3 株作为1 个重复，即3 次重复，自然拔出后带回室内，将棉株分成根（子叶节以下）、茎（枝）、叶（子叶、主茎叶、果枝叶）、果（蕾、花、铃），用水冲洗干净，用LI-3100C（美国莱科生物科学仪器有限公司，美国）叶面积仪测定单株叶面积，在105 ℃烘箱中杀青30 min，然后在70 ℃下烘干至质量恒定，称量并计算各处理不同组织干物质质量。之后，将棉花植株样品按根、茎、叶、花、铃壳、籽棉分别粉碎，用浓硫酸-过氧化氢消煮，采用奈氏比色法测定全氮含量，用钒钼黄比色法测定全磷含量，用火焰光度计法测定全钾含量。计算养分吸收量。氮表观利用率＝（施肥处理植株氮吸收量－不施肥处理植株氮吸收量）/ 施肥处理施氮量×100%，磷、钾表观利用率采用相同方法计算。

1.3.3叶绿素含量和净光合速率。在棉花始絮期，每个处理选择具有代表性的6 株棉花，2 株作为1 个重复，即3 个重复。首先利用SPAD-502（柯尼卡美能达控股公司，日本）叶绿素测定仪，分别夹取棉花主茎倒2 叶的5 个不同部位测定SPAD 值，取其平均值表征该处理棉花叶片的叶绿素含量；然后采用便携式光合作用测定仪LI-6400（莱科生物科学仪器有限公司，美国）测定主茎倒2 叶的净光合速率（Pn）。

1.3.4产量和产量结构。吐絮后分3 次（霜前2次，霜后1 次）收获每个小区的籽棉，晒干后称量计产、轧花测定衣分。每次收获时收取有代表性的50 个铃，晒干后称量，取平均数作为铃重，根据籽棉产量和铃重计算单位面积铃数。

1.4 数据分析

Microsoft Excel 2003 初步处理数据，DPS 7.05 统计软件进行单因素方差分析，最小显著性差异法（least significant difference，LSD）检验处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 化肥减施和秸秆还田对0～20 cm 土层土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量的影响

2016―2018 年不同处理0～20 cm 土层土壤有机质含量的测定结果（表2）表明，NPK 处理的土壤有机质含量逐年减少，而S、NPKS、0.75NPKS、CRFS 和0.75CRFS 的土壤有机质含量逐年增加。与NPK 比较，2016 年S、NPKS、0.75NPKS、CRFS 和0.75CRFS 的土壤有机质含量分别增加1.81%、3.54%、3.35%、4.71%和4.44%，2017 年和2018 年分别增加5.06%、7.83%、8.10%、9.67%、9.58%和11.55%、17.18%、17.00%、17.65%、17.28%。

由表2 可知，2016―2018 年连续3 年NPK处理0～20 cm 土层土壤的碱解氮含量呈逐年增加的趋势，但年际间差异不大；S 处理土壤中碱解氮含量逐年显著减少，较NPK 逐年分别减少8.15%、24.88%和45.89%；NPKS 和CRFS 处理土壤碱解氮含量逐年增加，比NPK 分别增加1.54%、7.26%、17.52%和1.95%、7.51%、21.04%；连续3 年0.75NPKS 和0.75CRFS 处理土壤碱解氮含量比NPK 分别减少0.64%、2.23%、2.14%和0.30%、0.05%、1.78%，与NPK 的土壤碱解氮含量差异均不显著。

2016―2018 年的NPK 处理土壤有效磷含量基本相同，S 处理土壤有效磷含量逐年减少，比NPK 分别减少3.15%、9.37%和16.55%；NPKS 和CRFS 处理的有效磷含量较NPK 处理均增加，但差异不大；0.75NPKS 和0.75CRFS 的土壤有效磷含量逐年减少，与NPK 比较，0.75NPKS 处理的土壤有效磷含量逐年减少3.15%、4.25%和4.94%，0.75CRFS 处理的土壤有效磷含量逐年减少3.39%、4.46%和5.25%（表2）。

连续3 年的定位试验结果（表2）表明，年度间NPK 处理的土壤速效钾含量基本相同；S 处理的速效钾含量逐年减少，比NPK 分别减少5.04%、10.06%和14.22%；NPKS 和CRFS 的速效钾含量均逐年增加，较NPK 分别增加3.26%、9.26%、12.79%和3.29%、9.16%、13.58%。 2016 年0.75NPKS 和0.75CRFS 的速效钾含量比NPK 分别显著减少4.07%和2.30%，2017 年和2018 年0.75NPKS 和0.75CRFS 的速效钾含量与NPK 处理的差异不显著。

表2 化肥减施和秸秆还田对棉田0～20 cm 土层土壤养分含量的影响Table 2 Effects of chemical fertilizer reduction and stalk returning on 0-20 cm soil nutrient content in cotton field

2.2 化肥减施和秸秆还田对棉株氮、磷、钾营养吸收及表观利用率的影响

由表3 可知，2016―2018 年NPK 处理植株的氮吸收量基本稳定，S 处理逐年减少，较NPK分别减少8.74% 、14.46% 和23.42% ；2016 年NPKS、CRFS、0.75NPKS 和0.75CRFS 处理植株的氮吸收量与NPK 差异均不显著，2017 年NPKS、CRFS、0.75NPKS 和0.75CRFS 处理的植株氮吸收量较NPK 处理分别增加3.30%、3.18%、2.43%和4.46%，2018 年分别增加4.63%、5.70%、2.47%和5.15%。

表3 化肥减施和秸秆还田对棉花氮、磷和钾吸收的影响Table 3 Effects of chemical fertilizer reduction and stalk returning on N, P, K absorption

2016―2018 年NPK 处理植株磷吸收量基本稳定，S 处理植株磷吸收量显著低于NPK 处理且分别减少13.57%、20.75%和27.30%。2016―2017年NPKS、CRFS、0.75NPKS 和0.75CRFS 处理植株磷吸收量与NPK 差异不显著，2018 年NPKS、CRFS、0.75NPKS 和0.75CRFS 植株磷吸收量较NPK 均显著增加，分别增加6.17%、8.01%、8.88%和7.94%。

2016―2018 年，S 处理植株钾吸收量较NPK处理显著降低，分别减少12.33%、20.75%和25.21%。与NPK 相比，NPKS、CRFS、0.75NPKS和0.75CRFS 的钾吸收量2016 年分别增加2.46%、2.19%、1.97%和1.80%，2017 年分别增加2.67%、4.49%、2.43%和4.46%，2018 年分别高1.05%、3.20%、1.21%和2.00%，3 年差异均不显著。

3 年定位施肥试验结果（表4）表明，除2018年NPKS 处理的钾表观利用率外，4 个施肥处理的氮、磷、钾表观利用率均显著高于NPK。与NPK 相比，2016―2018 年NPKS 处理的氮表观利用率分别提高2.01、2.68 和3.76 百分点，CRFS处理的氮表观利用率分别提高2.77、4.17 和7.25百分点，0.75NPKS 处理的氮表观利用率分别提高4.51、6.54 和9.01 百分点，0.75CRFS 的氮表观利用率分别提高5.59、11.01 和15.34 百分点。

表4 化肥减施和秸秆还田对棉花氮、磷、钾表观利用率的影响Table 4 Effects of chemical fertilizer reduction and stalk returning on N, P, and K apparent recovery efficiency

与NPK 比较，2016―2018 年NPKS 处理的磷表观利用率分别提高1.86、2.49 和4.57 百分点，钾表观利用率分别提高2.90、3.15 和1.24 百分点；CRFS 处理的磷表观利用率分别提高2.94、5.97 和8.79 百分点，钾表观利用率分别提高4.48、8.60 和7.48 百分点；0.75NPKS 处理的磷表观利用率分别提高5.39、7.64 和15.52 百分点，钾表观利用率分别提高7.95、11.97 和11.79 百分点；0.75CRFS 处理的磷表观利用率分别提高6.89、12.43 和18.38 百分点，钾表观利用率处理分别提高10.15、19.56 和17.77 百分点（表4）。

2.3 化肥减施和秸秆还田对始絮期棉花SPAD值和净光合速率的影响

表5 结果表明，2016―2018 年始絮期NPK处理的SPAD 值年度间基本相同；与NPK 相比，2016―2018 年S 处理的SPAD 值均显著降低，分别减少4.52%、8.50%和15.68%；NPKS 和CRFS的叶绿素含量均呈现逐年增加的趋势，2016——2017 年与NPK 处理差异不显著，但分别增加2.35%、4.70%、5.23%和3.07%、3.98%、5.41%；各年度0.75NPKS 和0.75CRFS 处理的SPAD 值与NPK 处理差异均不显著。

始絮期各处理棉花净光合速率的变化趋势与叶绿素含量的变化趋势基本一致（表5）。 2016―2018 年，S 处理的净光合速率逐年降低，NPKS 和CRFS 处理的净光合速率较NPK 显著提高，分别增加8.24%～9.29%和10.71%～10.83%，各年度0.75NPKS 和0.75CRFS 处理的净光合速率与NPK 差异均不显著。

表5 化肥减施和秸秆还田对始絮期棉花叶绿素含量和净光合速率的影响Table 5 Effects of chemical fertilizer reduction and stalk returning on the chlorophyll content and net photosynthetic rates at the early boll opening stage

2.4 化肥减施和秸秆还田对棉花产量和产量构成的影响

由表6 可知，连续3 年NPK 处理的籽棉产量基本稳定，S 处理的籽棉产量较NPK 显著降低，2016―2018 年分别降低14.64%、23.15%和37.96%。 2016―2018 年，与NPK 相比，NPKS 处理的籽棉产量分别增加0.45%、0.10%和1.75%，CRFS 处理的籽棉产量分别增加0.66%、1.94%和1.19%，而0.75NPKS 处理的籽棉产量分别减少0.04%、0.67%和0.92%，0.75CRFS 处理的籽棉产量分别减少0.20%、0.40%和0.34%，3 年试验中除S 处理外的5 个处理间的籽棉产量均无显著差异。

2016―2018 年，S 处理的单位面积铃数和铃重逐年降低，均显著低于NPK 处理；NPKS、0.75NPKS、CRFS 和0.75CRFS 的单位面积铃数、铃重与NPK 处理无显著差异，均显著高于S 处理的单位面积铃数和铃重。 3 年试验中所有处理间的衣分均没有显著差异（表6）。

表6 化肥减施和秸秆还田对棉花产量和产量构成的影响Table 6 Effects of chemical fertilizer reduction and stalk returning on cotton yield and yield components

3 讨论

3.1 化肥减施和秸秆还田对0～20 cm 土层土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量的影响

土壤有机质是评价土壤肥力的重要指标之一。已有研究表明，作物秸秆含有丰富的有机成分和营养元素，秸秆还田可以增强土壤微生物的数量与活性，促进土壤有机质的矿化、分解、形成、积累，从而增加土壤有机质含量[25]。秦都林等[15]研究表明，滨海盐碱地棉花秸秆还田可显著提高0～20 cm 土层的土壤有机质含量。王海景等[26]研究发现，无论小麦或玉米秸秆覆盖还田或是翻压还田，均可提高土壤有机质含量。同时，戴志刚[27]也认为，秸秆还田或秸秆还田配施化肥有利于土壤有机质的积累。本研究结果表明，NPK处理的土壤有机质含量逐年减少，秸秆还田能增加土壤有机质的含量；2016 年0.75NPKS 和0.75CRFS 的有机质含量增加不显著，可能是因为氮肥减量导致秸秆自然腐解慢；但是2017 年0.75NPKS、0.75CRFS 处理的有机质含量与NPKS、CRFS 处理的相当；2018 年0.75NPKS 和0.75CRFS 的有机质含量较NPK 分别显著增加17.00%和17.28%，说明化肥减量25%配合秸秆还田具有较好的土壤改良效果，并且随着耕种时限的增加，有机质含量逐年增加，这与前人的研究结果[5-8,11-12,15,25-28]一致。

秸秆含有氮、磷和钾等营养元素，是土壤无机营养的补给源。土壤质地、空气、水分、温度、微生物、采样方式、秸秆还田方式、作物活力以及呼吸强度等因素都会影响土壤速效养分含量的变化，因此秸秆还田对土壤氮、磷和钾含量的影响存在很大差异。张国娟等[29]研究表明，秸秆还田和施肥有利于促进土壤氮转化，能显著增加棉田土壤氨态氮和硝态氮的含量。秦都林等[15]发现，棉花秸秆还田显著提高土壤硝态氮、铵态氮和速效钾含量，但导致速效磷含量降低。吴菲[30]也发现，连续的玉米秸秆还田增加了土壤全氮、全钾的含量，但全磷含量下降。陈冬林等[31]和Ma 等[32]一致认为，连续的秸秆还田能够显著提高土壤中碱解氮、速效钾和有效磷含量。也有研究认为连续的秸秆还田可以增加土壤全氮、碱解氮、全钾和速效钾含量，但对土壤全磷和有效磷含量的影响不明显[33-34]。本研究发现，3 年连续试验NPK 对土壤有效磷、速效钾含量影响不大，但碱解氮含量略有增加；0.75NPKS 和0.75CRFS 对碱解氮、速效钾含量无显著影响，减少了0～20 cm 土层的土壤有效磷含量，这与王双磊等[12]、秦都林等[15]和戴志刚[27]的研究结果基本一致。依据本研究中0～20 cm 土层土壤有效磷含量降低趋势，建议在推广应用化肥减量配合棉花秸秆还田施肥技术时，应适当补充磷肥。

3.2 化肥减施和秸秆还田对棉花N、P、K 吸收、叶绿素含量及净光合速率的影响

秸秆还田配施化肥能够促进作物营养吸收和光合作用。王昆昆等[35-36]发现，与常规化肥处理相比，秸秆还田配施化肥处理，成熟期油菜氮、磷和钾积累量分别提高18.1%～19.1%、23.7%～36.9%和28.3%～56.9%；油菜、水稻和土壤周年的磷累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。本研究结果表明，随着秸秆还田时间的延长，2018 年0.75NPKS 和0.75CRFS 处理的磷吸收量较NPK 显著增加。与NPK 比较，NPKS、CRFS、0.75NPKS 和0.75CRFS 的N、P 和K 表观利用率均显著增加。赵峰等[37]表明，秸秆还田配施氮肥提高了水稻灌浆期的光合作用；霍竹等[38]发现，秸秆还田配施氮肥提高了夏玉米叶片叶绿素含量和净光合速率；唐志敏等[39]也指出，秸秆还田棉花的光合速率比非秸秆还田显著升高。本研究发现，NPKS 和CRFS 处理的SPAD 值和净光合速率呈现逐年增加的趋势。 2016―2018 年，NPKS 处理的叶绿素含量比NPK 分别增加2.35%、4.70%、5.23%，CRFS 分别增加3.07%、3.98%、5.41%；NPKS 和CRFS 的净光合速率平均值较NPK 分别增加 8.85% 和 10.77% ；而 0.75NPKS 和0.75CRFS 处理的叶绿素含量和净光合速率与NPK 处理的相当，差异不显著。结果表明，尽管0.75NPKS 和0.75CRFS 的化肥施用量减少25%，依然能够保障始絮期棉花具有较强的光合能力。分析其原因应该是，秸秆还田改善了土壤通透性，提高了保水蓄墒能力，使根系活力增强，促进了棉花根系对养分的吸收，进而增加了叶绿素含量，提高了叶片光合能力。

3.3 化肥减施和秸秆还田对棉花籽棉产量和产量构成的影响

国内外不少研究表明，合理施用化肥和秸秆还田可以提高作物产量。张凡等[40]在长江流域麦棉两熟制条件下，与不施秸秆和钾肥相比，小麦秸秆全量还田显著提高了棉花铃数、铃重和皮棉产量，还田第2 年和第3 年皮棉产量分别增加143.5%和93.7%。秦都林等[15]表明，棉花秸秆还田显著提高了单位面积铃数和棉花产量，籽棉产量和皮棉产量3 年平均增长率分别为14.61%和19.02%，但对棉花铃重和衣分无显著影响。杨长琴等[41]发现，皮棉产量与棉株氮、钾累积量呈显著正相关。目前，秸秆还田与化肥减施的研究主要集中在水稻[17,20,34,42]、小麦[18]和玉米[19,43-45]等作物。黄容等[17]表明，秸秆全量覆盖与常规化肥减量20%～30%配施较常规化肥处理显著提高了水稻和儿菜的产量。田雁飞[20]发现，秸秆还田条件下化肥减氮10%、减磷10%、减钾14%的水稻基本不减产。徐云连等[34]研究表明，长期减氮30%或减磷50%配合秸秆连续还田对巢湖流域水稻有增产作用，但增产不显著。万毅林[42]发现，秸秆还田配合减量施肥可以增加水稻有效穗数，提高水稻产量，但对每穗粒数、千粒重和结实率影响较小；其中90%氮磷钾肥配合秸秆还田、50%氮磷钾肥配合2 倍秸秆还田的增产效果最佳，平均增产率为17.1%和17.6%。吴玉红等[18]发现，水稻秸秆还田与化肥减施15%的小麦产量比秸秆不还田的化肥常规用量处理增产3.0%。 Lü 等[19]研究表明，秸秆还田与常规化肥减氮32%的玉米产量和传统常规施肥处理相当。曹彩云等[43]和穆心愿等[44]发现，长期适量秸秆还田能优化玉米干物质积累与分配特性，增加穗粒数和粒重，进而提高玉米籽粒产量。白伟等[45]发现，秸秆还田9 000 kg·hm－2和配施氮肥225 kg·hm－2处理的玉米籽粒产量最高，比秸秆不还田和施氮量225 kg·hm－2处理2年平均增产6.33%，增产的主要原因是百粒重和行粒数的显著增加以及秃尖数量的显著减少。本研究结果显示，2016―2018 年NPK 处理的籽棉产量、单位面积铃数、铃重和衣分年际间基本稳定，S 处理的铃重、单位面积铃数和籽棉产量较NPK 处理均显著下降，其中籽棉产量较NPK 分别减少14.64%、23.15%和37.96%。各年度NPKS、CRFS、0.75NPKS、0.75CRFS 处理的铃重、衣分、单位面积铃数和籽棉产量与NPK 处理差异均不显著，3 年内0.75NPKS 和0.75CRFS 基本不减产。结果表明，短期内合理减量施肥配合秸秆还田不仅能够减少化肥投入，促进棉花秸秆利用，还能起到稳产和节本增效的作用，这与前人的研究结果[15,17-20,42-45]基本一致。