白 偉，張立禎，逄煥成，牛世偉，蔡 倩，孫占祥，安景文

(1．遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 耕作栽培研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110161；2．中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，農(nóng)業(yè)氣象系，北京 100193；3．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；4．遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110161)

東北地區(qū)是世界三大玉米黃金帶之一，也是我國(guó)最大的玉米主產(chǎn)區(qū)，在我國(guó)糧食生產(chǎn)中具有重要的戰(zhàn)略地位[1]。近年來(lái)，遼寧省每年玉米種植面積基本在2.0×106hm2以上，是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地之一，主要分布在鐵嶺、阜新、朝陽(yáng)等遼西北地區(qū)[2]。東北地區(qū)玉米每公頃生產(chǎn)秸稈12 253 kg，產(chǎn)量居全國(guó)之首，由于水熱資源、出苗率降低等因素的限制，秸稈還田僅占21.7%[3]。近幾十年來(lái)，土地的分散經(jīng)營(yíng)，農(nóng)民多以小型農(nóng)機(jī)具作業(yè)，大型動(dòng)力深翻、深松等作業(yè)面積越來(lái)越少，導(dǎo)致東北地區(qū)旱作農(nóng)田耕層變淺，耕層深度僅15.10 cm；土壤容重偏高，平均為1.43 g/cm3；耕層有效土壤量減少，降低幅度27%[4]。東北旱作農(nóng)田土壤耕層明顯存在的“淺、實(shí)、少、薄”問(wèn)題，已成為限制區(qū)域穩(wěn)定產(chǎn)量能力和進(jìn)一步提高糧食產(chǎn)量的重要障礙因素之一[5-6]。土壤耕作技術(shù)是解決旱地耕層問(wèn)題的有效措施[7-9]，而秸稈還田是構(gòu)建土壤耕作制度的重要方式，被越來(lái)越多的學(xué)者所重視[10-11]。秸稈還田能夠調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)[12-15]；能夠優(yōu)化土壤理化性狀，提高水分利用效率[16-17]；能夠調(diào)節(jié)碳氮平衡，提高氮素利用效率[18]。目前，遼西北地區(qū)耕層障礙問(wèn)題突出、土壤理化性狀惡化、有機(jī)質(zhì)逐年降低、地力衰退是限制區(qū)域春玉米產(chǎn)量進(jìn)一步提高的主要限制因素。如何利用秸稈還田來(lái)破解上述問(wèn)題對(duì)于區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。由于秸稈還田當(dāng)年效果不明顯，全量還田春玉米出苗率低等制約，有關(guān)遼北地區(qū)秸稈還田配施氮肥對(duì)春玉米水氮利用效率影響的研究還較少。

本研究在深翻還田的基礎(chǔ)上，設(shè)置了秸稈還田配施氮肥6個(gè)處理，探討秸稈還田與施氮量對(duì)春玉米水氮利用效率的影響，旨在為區(qū)域確定適宜的秸稈還田模式，提高農(nóng)田生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)作物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 區(qū)域概況

遼北地區(qū)屬中溫帶亞濕潤(rùn)季風(fēng)大陸性氣候，雨熱同季。全年日照為2 700 h左右，年平均氣溫6.3 ℃，無(wú)霜期150 d；年平均降雨量為500～700 mm，主要集中在6-9月。玉米秸稈主要以農(nóng)村燃料和焚燒為主，還田量低，耕作制度以一季春玉米為主，實(shí)行連年淺旋耕。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014-2015年在遼寧省鐵嶺市鐵嶺縣蔡牛鎮(zhèn)張莊進(jìn)行，逐日降雨量和平均溫度如圖1所示。試驗(yàn)土壤為棕壤，耕層土壤機(jī)質(zhì)含量14.91 g/kg，全氮為1.32 g/kg、速效氮為85.0 mg/kg，全磷為0.61 g/kg、速效磷為27.4 mg/kg，全鉀為12.4 g/kg、速效鉀為113.2 mg/kg，pH值6.3。試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)平坦，無(wú)灌溉條件。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)6個(gè)處理，分別為S0F0：秸稈0.0 kg/hm2+純NPK 0.0 kg/hm2；SN0：秸稈9 000 kg/hm2+純N 0.0 kg/hm2+純P 112.5 kg/hm2+純K 90.0 kg/hm2；SN1：秸稈9 000 kg/hm2+純N 112.5 kg/hm2+純P 112.5 kg/hm2+純K 90.0 kg/hm2；S0N2：秸稈0.0 kg/hm2+純N 225.0 kg/hm2+純P 112.50 kg/hm2+純K 90.0 kg/hm2； SN2：秸稈9 000 kg/hm2+純N 225.0 kg/hm2+純P 112.5 kg/hm2+純K 90.0 kg/hm2；SN3：秸稈9 000 kg/hm2+純N 337.5 kg/hm2+純P 112.5 kg/hm2+純K 90.0 kg/hm2。供試品種為鄭單958，種植密度為60 000株/hm2。試驗(yàn)區(qū)面積1 080 m2，小區(qū)面積60 m2，小區(qū)長(zhǎng)10 m，寬6 m(10壟，壟距0.6 m)，3次重復(fù)。各肥料種類為尿素(含氮46.3%)，過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)，硫酸鉀(含K2O 50%)。秸稈還田技術(shù)流程為收割機(jī)收獲，同時(shí)粉碎秸稈鋪于地表，用翻轉(zhuǎn)犁深翻(深度為25～30 cm)還田，型號(hào)為1LYF-435，類型為鏵式犁，犁體數(shù)左右各4，單鏵耕幅35 cm，作業(yè)寬幅2 m，配套動(dòng)力75～100馬力，肥料在播種時(shí)一次性施入，其他管理按當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)方式進(jìn)行。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定 在試驗(yàn)開始前按常規(guī)方法測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)[19]。

1.4.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 隨機(jī)選取10 m2測(cè)產(chǎn)，折合成14%含水量(水分儀測(cè)定)的公頃產(chǎn)量，3次重復(fù)。按常規(guī)方法測(cè)定產(chǎn)量構(gòu)成因素，15次重復(fù)。

1.4.3 干物質(zhì)動(dòng)態(tài)擬合 選擇生長(zhǎng)發(fā)育一致、葉片無(wú)病斑和破損的植株，分別在苗期(2014年5月26日、2015年5月29日)、拔節(jié)期(2014年6月27日、2015年6月29日)、吐絲期(2014年7月30日、2015年7月28日)、灌漿期(2014年9月3日、2015年9月1日)和收獲期(2014年9月26日、2015年9月29日)測(cè)定，測(cè)定方法為烘箱105 ℃殺青60 min，85 ℃烘至恒重稱干質(zhì)量，5次重復(fù)。

干物質(zhì)動(dòng)態(tài)擬合方程用下面方程[20]計(jì)算：

①

式中，Wm為干物質(zhì)最大積累量(g/m)，te為干物質(zhì)最大積累量的時(shí)間(d)，tm為干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間(d)，Cm為干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率((g/(m·d))，由Wm、te和tm計(jì)算得出Cm，計(jì)算公式如下：

②

1.4.4 土壤蓄水量 采用土鉆取樣，烘干法測(cè)定[21]，在作物主要生育期每10 cm一個(gè)層次，深度為0～100 cm測(cè)定土壤含水量，3次重復(fù)。

1.4.5 水分利用效率 作物耗水量：ET=R1-ΔW[21]

③

式中，ET為作物耗水量(mm)，R1為作物生育期降水量(mm)。ΔW為收獲后和播種前土壤根層儲(chǔ)水量的變化(mm)。因?yàn)樵囼?yàn)小區(qū)地勢(shì)平坦，徑流和滲漏可以忽略不計(jì)；地下水埋深較大，可以忽略不計(jì)。

水分利用利率：WUE=GY/ET[22]

④

式中，WUE為籽粒(經(jīng)濟(jì))產(chǎn)量水分利用效率(kg/(hm2·mm))。

1.4.6 土壤養(yǎng)分指標(biāo) 土壤樣品于2014，2015年收獲后秸稈還田前，采取每個(gè)小區(qū)0～40 cm土層的混樣，每10 cm為一層，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)采取3點(diǎn)，同層次的土壤混成一個(gè)土樣，裝入自封袋，9次重復(fù)，具體測(cè)定方法如1.4.1。

1.4.7 氮肥農(nóng)學(xué)利用效率 氮肥農(nóng)學(xué)利用效率(NAE)=(施氮處理產(chǎn)量-不施氮處理產(chǎn)量)/施氮量[23]。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

用Excel作圖，用SPSS 17.0做方差分析，采用Duncan法進(jìn)行多重比較，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田配施氮肥對(duì)春玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

從表1可以看出，不同處理對(duì)春玉米籽粒產(chǎn)量影響不同，2014年S0F0、SN0與S0N2、SN2、SN3差異顯著(P<0.05)，大小表現(xiàn)為SN3>SN2>S0N2>SN0>S0F0，SN2比S0N2和S0F0分別增加11.56%，74.58%，SN0比S0F0增加10.87%；2015年表現(xiàn)略有不同，S0F0、SN0與SN1、S0N2、SN2、SN3差異顯著(P<0.05)，大小表現(xiàn)為SN2>S0N2>SN3>SN1>SN0>S0F0，SN2比S0N2、S0F0分別增加1.10%，35.29%，SN0比S0F0增加1.47%。說(shuō)明秸稈還田能夠增加一定的春玉米籽粒產(chǎn)量(1.10%～11.56%)。

秸稈還田配施氮肥在產(chǎn)量構(gòu)成因素方面存在顯著差異(P<0.05)，2014年穗行數(shù)SN0與SN1、SN2、SN3，S0N2與SN2差異均不顯著(P>0.05)；行粒數(shù)SN0與SN1、SN2、SN3差異顯著(P<0.05)，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)；禿尖長(zhǎng)SN0與SN2、SN3差異顯著(P<0.05)，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)；百粒質(zhì)量SN0與SN2、SN3差異顯著(P<0.05)，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)。2015年表現(xiàn)略有不同，穗行數(shù)SN0與SN1、SN2、SN3、S0N2與SN2差異均不顯著(P>0.05)；行粒數(shù)SN0與SN2差異顯著(P<0.05)，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)；禿尖長(zhǎng)和百粒質(zhì)量差異不顯著(P>0.05)。相關(guān)分析表明，行粒數(shù)和百粒質(zhì)量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(r=0.874**、r=0.767**，n=9)。由此表明，秸稈還田配施氮肥是通過(guò)改善行粒數(shù)和百粒質(zhì)量來(lái)提高作物產(chǎn)量的。

表1 秸稈還田配施氮肥對(duì)玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響Tab.1 Effect of straw returning plus nitrogen fertilizer on maize yield and yield components

注：數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。不同小寫字母表示處理在5%水平上差異顯著。表2-3、圖2-3，5同。

Note：Date is mean± SE.Values followed by a different letter within a column for treatments are significantly different atP<0.05.The same as Tab.2-3，F(xiàn)ig.2-3，5.

2.2 秸稈還田配施氮肥對(duì)春玉米干物質(zhì)動(dòng)態(tài)模擬

干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的重要基礎(chǔ)，采用干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)方程對(duì)各處理干物質(zhì)積累過(guò)程進(jìn)行模擬，所有方程的決定系數(shù)(R2)均達(dá)到0.996(n=9)以上，說(shuō)明各方程模擬較好。參數(shù)求解后方差分析表明(表2)，2014年干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率(Cm)SN3與S0F0差異顯著(P<0.05)，SN0與SN1、SN2、SN3，S0N2與SN2差異均不顯著(P>0.05)，且隨著施氮量的增加而增加；干物質(zhì)最大積累量(Wm)SN1、S0N2、SN2、SN3與SN0和S0F0差異顯著(P<0.05)，SN3比S0F0高28.43%，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)，也隨著施氮量的增加而增大；干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間(tm)S0N2、SN2、SN3與S0F0和SN0差異顯著(P<0.05)，SN0比SN2、SN3分別延后13.11，13.83 d，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)；干物質(zhì)最大積累量的時(shí)間(te)差異不顯著(P>0.05)。2015年與2014年表現(xiàn)略有不同，干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率(Cm)SN1、S0N2、SN2、SN3與S0F0和SN0差異顯著(P<0.05)，且隨著施氮量的增加而增加；干物質(zhì)最大積累量(Wm)S0N2、SN2、SN3與SN1、SN0和S0F0差異顯著(P<0.05)，也隨著施氮量的增加而增大；干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間(tm)SN1、S0N2、SN2、SN3與S0F0和SN0差異顯著(P<0.05)；干物質(zhì)最大積累量的時(shí)間(te)差異不顯著(P>0.05)。由此表明，秸稈還田配施氮肥干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率(Cm)和干物質(zhì)最大積累量(Wm)均隨著施氮量的增加而增加，但秸稈未還田和不施氮肥處理干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間(tm)卻出現(xiàn)了延后，直接導(dǎo)致了干物質(zhì)積累量的減少，相同施氮條件下，秸稈還田比秸稈不還田干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間(tm)提前1.44 d，說(shuō)明秸稈還田有利于春玉米干物質(zhì)積累。

表2 干物質(zhì)擬合參數(shù)方差分析Tab.2 Fitted parameters of the growth of above ground dry matter

2.3 秸稈還田配施氮肥對(duì)土壤蓄水量的影響

從圖2可以看出，2014-2015年S0F0、SN0、SN1、S0N2、SN2和SN3 0～100 cm土層平均土壤蓄水量分別為254.32，269.26，276.23，277.50，266.62，268.38 mm，SN2低于S0N2。2014年降雨量為498.40 mm，收獲期各處理大小表現(xiàn)為S0N2>SN1>SN0>SN2>SN3>S0F0，S0N2比S0F0增加17.89%。2015年降雨量為583.50 mm，與2014年表現(xiàn)不同，各處理土壤蓄水量整體要高于2014年，收獲期各處理大小表現(xiàn)為S0N2>SN1>SN0>SN2>SN3>S0F0，S0N2比S0F0增加12.11%。由此表明，秸稈還田配施氮肥并未提高土壤蓄水能力，在相同施氮量條件下，收獲期秸稈還田要低于秸稈不還田。

圖2 秸稈還田配施氮肥對(duì)春玉米蓄水量的影響Fig.2 Effect of straw returning plus nitrogen fertilizer on water storage during periods

2.4 秸稈還田配施氮肥對(duì)春玉米水分利用效率的影響

春玉米水分利用效率分析結(jié)果表明(圖3)，2014年春玉米水分利用效率SN3、SN2與SN0、S0F0差異顯著(P<0.05)，大小表現(xiàn)為SN3>SN2>S0N2>SN1>SN0>S0F0，SN3比SN0和S0F0分別高55.97%和87.77%，S0N2與SN2差異均不顯著(P>0.05)。2015年與2014年表現(xiàn)不同，SN3、SN2、S0N2、SN1與SN0、S0F0差異顯著(P<0.05)，大小表現(xiàn)為SN2>S0N2>SN1>SN3>SN0>S0F0，SN2分別比SN0和S0F0高40.74%和46.35%；SN3、SN2、S0N2與SN1差異不顯著(P>0.05)，SN0與S0F0差異不顯著(P>0.05)，2年春玉米水分利用效率的不同主要是由降雨量不同所致。由此表明，秸稈還田配施氮肥能夠提高作物水分利用效率，但在相同施氮條件下，秸稈還田比秸稈不還田均有一定程度的提高，但并未達(dá)到顯著性差異(P>0.05)。

圖3 秸稈還田配施氮肥對(duì)春玉米水分利用效率的影響Fig.3 Effect of straw returning plus nitrogen fertilizeron spring maize water use efficiency

2.5 秸稈還田配施氮肥對(duì)氮肥農(nóng)學(xué)利用率的影響

2.5.1 產(chǎn)量與施氮量關(guān)系 施氮量與籽粒產(chǎn)量的關(guān)系分析結(jié)果表明(圖4)，秸稈還田條件下，春玉米籽粒產(chǎn)量(y，kg/hm2)與施氮量(x，kg/hm2)呈二次曲線關(guān)系，回歸方程為y=-0.049 3x2+27.765x+8 747.1(R2=0.993 5**，n=12)，當(dāng)施氮量為282 kg/hm2時(shí)，獲得最高產(chǎn)量為12 659.1 kg/hm2，與實(shí)際最高產(chǎn)量相差不大，綜合分析認(rèn)為，秸稈還田條件下，適宜的施氮量為225～282 kg/hm2，施氮量相比秸稈不還田要高，可能與秸稈腐解要消耗氮素有關(guān)。

圖4 施氮量對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響Fig.4 Effect of N application rate on yield of spring maize

2.5.2 氮肥農(nóng)學(xué)利用率 氮肥農(nóng)學(xué)利用率分析結(jié)果表明(圖5)，2014年SN1、SN2與SN3差異顯著(P<0.05)，SN1、SN2分別比SN3高33.95%和44.78%，并未表現(xiàn)出隨著施氮量的增加而提高的趨勢(shì)；SN2與S0N2差異顯著(P<0.05)，SN2比S0N2提高40.92%，說(shuō)明秸稈還田配施一定量的氮肥能夠提高氮肥農(nóng)學(xué)利用率。2015年與2014年表現(xiàn)不同，SN1與SN2、SN3差異顯著(P<0.05)，SN1分別比SN2、SN3高56.52%，191.89%，但S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)，表現(xiàn)出了隨著施氮量的增加氮肥利用效率逐漸降低的趨勢(shì)。

圖5 秸稈還田配施氮肥對(duì)氮肥農(nóng)學(xué)利用率的影響Fig.5 Effect of straw returning plus nitrogen fertilizeron N agronomic efficiency

2.6 秸稈還田配施氮肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

從表3可以看出，2014年土壤有機(jī)質(zhì)含量SN3、SN2與SN1、SN0、S0F0差異顯著(P<0.05)，大小表現(xiàn)為SN3>SN2>S0N2>SN1>SN0>S0F0，SN3比S0F0增加13.97%，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)；2015年表現(xiàn)與2014年基本一致，SN3、SN2、S0N2與SN0、S0F0差異顯著(P<0.05)，SN3比S0F0增加17.42%，SN3、S0N2、SN2與SN1差異不顯著(P>0.05)，SN0和S0F0差異不顯著(P>0.05)，說(shuō)明秸稈還田配施氮肥耕層構(gòu)造能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)。2014年速效氮SN3與SN1、SN0、S0F0差異顯著(P<0.05)，S0N2與SN2差異不顯著(P>0.05)；2015年與2014年表現(xiàn)不同，速效氮各處理差異均不顯著(P>0.05)。2014年有效磷各處理差異不顯著(P>0.05)，2015年與2014年表現(xiàn)不同，SN3、SN2、S0N2、SN1與S0F0差異顯著(P<0.05)。2014年有效鉀各處理差異不顯著(P>0.05)，2015年有效鉀表現(xiàn)為SN3、SN2、S0N2、SN1與S0F0差異顯著(P<0.05)。

3 討論與結(jié)論

3.1 作物產(chǎn)量與干物質(zhì)

秸稈還田配施氮肥能夠促進(jìn)作物干物質(zhì)積累，增加作物產(chǎn)量[24-25]，主要是由于秸稈還田改善了土壤的水、肥、氣、熱狀況，有利于作物根系的生長(zhǎng)。但在不同類型區(qū)不同的還田方式、還田周期、還田時(shí)間導(dǎo)致增產(chǎn)的幅度也不同，解文艷等[26]研究認(rèn)為，不同方式秸稈還田秋施肥具有顯著增產(chǎn)效果，增產(chǎn)率為8.33%～16.19%；趙亞麗等[27]研究發(fā)現(xiàn)深耕+秸稈還田和深松+秸稈還田與常規(guī)耕作+無(wú)秸稈還田相比，作物干物質(zhì)積累量分別提高19.3%和22.9%。但也有相反的研究結(jié)論，全量秸稈還田導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，原因是在較瘠薄的土壤上施肥量不足，引起土壤微生物與作物的爭(zhēng)氮效應(yīng)[28]。本研究結(jié)果表明，秸稈還田配施氮肥能夠增加春玉米產(chǎn)量，相同氮肥條件下，秸稈還田比秸稈不還田2 年增產(chǎn)幅度為1.10%～11.56%，增產(chǎn)的主要原因是由于百粒質(zhì)量和行粒數(shù)的顯著提高和禿尖的顯著降低。秸稈還田配施氮肥干物質(zhì)最大生長(zhǎng)速率(Cm)和干物質(zhì)最大積累量(Wm)均隨著施氮量的增加而增加，相同施氮條件下，秸稈還田有利于春玉米干物質(zhì)積累。本研究結(jié)果與前人相比增產(chǎn)幅度較小，主要是由區(qū)域自然條件、還田方式、還田時(shí)間、周期、配施氮肥數(shù)量的不同所致。

表3 秸稈還田配施氮肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響(0～40 cm)Tab.3 Effect of straw returning plus nitrogen fertilizer on soil nutrient

3.2 水分利用效率

秸稈還田配施氮肥通過(guò)改善土壤物理性狀，提高作物水分利用效率，特別是通過(guò)與深松、深翻等土壤耕作措施相結(jié)合能夠發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)，其機(jī)理主要是深松、深翻等耕作措施進(jìn)行秸稈還田，可以有效打破犁底層，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤滲水速度，提高旱地蓄水保墑性能[16，26-27]。但在不同類型區(qū)不同的還田方式、還田周期、還田時(shí)間導(dǎo)致作物水分利用效率提高的幅度也不同，趙亞麗等[27]研究發(fā)現(xiàn)，深耕+秸稈還田和深松+秸稈還田比常規(guī)耕作+無(wú)秸稈還田水分利用效率分別提高15.9%和15.1%；解文艷等[26]研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田秋施肥比秸稈未還田玉米水分利用效率18年累計(jì)平均值提高2.24～3.17 kg/(hm2·mm)。本研究結(jié)果表明，秸稈還田配施氮肥能夠增加土壤蓄水能力，相同施氮量條件下，秸稈還田比秸稈不還田提高作物水分利用效率，但差異并未達(dá)到顯著水平，可能與秸稈腐解需要消耗一定的土壤水分有關(guān)，與前人研究結(jié)果略有不同，主要是由區(qū)域降雨量、土壤類型不同所致。

3.3 土壤養(yǎng)分

秸稈還田配施氮肥能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分含量已經(jīng)得到學(xué)者證實(shí)[29-30]。慕平等[31]研究發(fā)現(xiàn)，連年秸稈還田土壤養(yǎng)分均實(shí)現(xiàn)了提高，且還田時(shí)間越長(zhǎng)，效果愈顯著。楊憲龍等[32]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期施氮和秸稈還田使累計(jì)氮肥利用率逐年升高，氮肥后效明顯。雋英華等[23]研究認(rèn)為，該區(qū)域正常的施氮量為180～209 kg/hm2，但本研究認(rèn)為，遼西北地區(qū)秸稈還田適宜的配施氮肥量為225～282 kg/hm2，比本研究適宜施氮量要低，主要與未作秸稈還田處理有關(guān)。秸稈還田配施氮肥能夠提高氮肥農(nóng)學(xué)利用率，秸稈還田配施氮肥能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)，但速效養(yǎng)分增加并不明顯，與前人研究結(jié)果一致。秸稈還田改良土壤是一個(gè)長(zhǎng)期和連續(xù)的過(guò)程，關(guān)于土壤養(yǎng)分研究還需要多年的定位試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

秸稈還田配施氮肥有利于春玉米干物質(zhì)積累，能夠提高春玉米產(chǎn)量，相同施氮條件下，2年秸稈還田比秸稈不還田增產(chǎn)1.10%～11.56%；秸稈還田配施氮肥能夠增加土壤蓄水能力，提高春玉米水分利用效率；秸稈還田配施氮肥能夠提高氮肥農(nóng)學(xué)利用率，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，但速效養(yǎng)分增加并不明顯。因此，本研究認(rèn)為秸稈還田量9 000 kg/hm2和配施氮肥225.0 kg/hm2是遼北棕壤區(qū)比較理想的還田方式，在該區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)于秸稈還田配施氮肥的其他效應(yīng)，土壤微生物、酶活性等科學(xué)問(wèn)題仍需要進(jìn)一步深入探討。

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