潮土小麦-玉米轮作体系氮肥用量阈值及土壤硝态氮年际变化

摘要

[目的]合理施氮是粮食高产、稳产的重要保证.研究不同施氮水平下作物产量的可持续指数以及土壤硝态氮年际迁移特征,对指导黄淮海地区冬小麦-玉米轮作体系下农田氮肥的合理施用具有重要意义.[方法]长期定位试验始建于2006年,设置10个施氮水平:0、60、120、180、240、300、360、420、500和600 kg/hm2.测定冬小麦和夏玉米产量及土壤剖面(0—200 cm)硝态氮含量的年际变化特征.[结果]施氮水平显著影响冬小麦-夏玉米轮作体系下作物产量,施肥年限以及施肥年限与施肥量间的交互作用对小麦、玉米产量也存在极显著影响.施N 0～240 kg/hm2的处理,小麦、玉米产量随施氮量的增加逐渐增加;施N 300～600 kg/hm2的处理作物产量基本稳定,处理间差异不显著(P>0.05).施氮能显著提高冬小麦产量的可持续性指数(P<0.05),但对夏玉米产量的可持续指数影响较小.随着施氮量增加,土壤硝态氮含量呈现逐渐增加的趋势,且施N量低于300 kg/hm2时,0—200 cm土层硝态氮含量均处于较低水平,施氮量超过300 kg/hm2后,土壤硝态氮含量显著增加.另外,随着试验年限的延长,土壤硝态氮累积峰逐渐下移,2008、2011和2017年土壤硝态氮含量峰值分别在40—60 cm、80—120 cm和80—160 cm.[结论]黄淮海盐化潮土区,冬小麦-夏玉米轮作制度下氮合理用量在冬小麦上的阈值为240 kg/hm2、在夏玉米上的阈值为180 kg/hm2,在此氮肥用量下,长期施肥既可保证作物(小麦、玉米)稳产,又不会显著增加土壤硝态氮残留及向下迁移.