有机肥替代化肥对陇中旱区玉米生长及农田碳排放的影响

作     者：谢丽华 李玲玲 谢军红 王进斌 周永杰 陈倩 Setorkwami Fudjoe XIE Li-hua;LI Ling-ling;XIE Jun-hong;WANG Jin-bin;ZHOU Yong-jie;CHEN Qian;Setorkwami Fudjoe

作者机构：干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 

基　　金：双一流科研重点项目(GSSYLXM-02) 中央引导地方科技发展专项资金(ZCYD-2020-1-2) 国家自然科学基金项目(31761143004) 甘肃省教育厅—优秀研究生“创新之星”项目(2021CXZX-370) 

出 版 物：《植物营养与肥料学报》 (Journal of Plant Nutrition and Fertilizers)

年 卷 期：2022年第28卷第6期

页      码：1029-1038页

摘      要：【目的】为降低陇中旱农区化肥氮用量且确保该区玉米持续绿色高产,开展了有机肥替代化肥对玉米生长、农田碳排放影响及机理的研究。【方法】试验采用单因素随机区组设计,在等氮(N 200 kg/hm^(2))条件下,设5个有机肥氮替代化肥氮比例处理:0 (T1)、50.0%(T2)、37.5%(T3)、25.0%(T4)、12.5%(T5),同时设置一个不施肥处理(T6)。在玉米拔节期、大喇叭口期、灌浆期、成熟期,取样测定玉米叶面积指数和干物质量,成熟期测产,并测定不同土层土壤pH、有机碳和全氮含量。在玉米播种后至收获,每隔15天测定一次CO_(2)通量。【结果】玉米叶面积指数、干物质积累量、生长率及籽粒产量表现为T1≈T5≈T3>T4>T2>T6。收获后,T3处理土壤pH与T1处理在0—5、5—10、10—30 cm土层差异均不显著。土壤有机质含量在0—5 cm土层中最高,T3较T1、T4、T5处理分别显著提高34.5%、9.9%、38.8%;5—10 cm土层内,T3处理的有机质含量与单施化肥T1处理差异不显著,T2、T3、T4处理间有机质含量差异不显著;10—30 cm土层T3较T1显著提高土壤有机质含量31.4%,较T5处理显著提高26.1%。全氮含量在5—10 cm土层中最高,T3较T1处理显著降低23.6%,各有机肥替代化肥比例处理间差异不显著。与T6处理相比,所有施肥处理均增加了玉米全生育期的总碳排放量,而在所有施肥处理中,T1、T3与T5碳排放总量较低且相互之间无显著差异。所有施肥处理较不施肥处理(T6)均提高了净生态系统生产力(NEP)和土壤碳平衡(SCB),T3处理2019和2020年2年平均SCB高于其他所有处理,玉米农田均为大气CO_(2)的“汇”,T3表现出最强碳汇效应。相关性分析结果表明,土壤碳排放与土壤有机质含量(r=0.56*)、土壤温度(r=0.93**)呈显著或极显著正相关;与土壤pH呈极显著负相关(r=–0.77**);叶面积指数(r=0.75**)、干物质(r=0.75**)、籽粒产量(r=0.93**)与土壤碳平衡呈极显著正相关;土壤理化指标中全氮(r=0.72**)、温度(r=0.84**)与碳平衡间呈极显著正相关。【结论】在丰水年,陇中旱农区在施纯N 200 kg/hm^(2)的水平下,37.5%左右有机肥替代化肥比例较单施化肥可使玉米稳产,改善土壤pH、提高土壤肥力,土壤CO_(2)排放总量较单施化肥处理没有显著增加,为陇中旱农区全膜双垄沟播玉米有机肥替代化肥的适宜比例。

主 题 词：氮肥替代 玉米生长 土壤质量 碳排放 碳平衡 

学科分类：082803[082803] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.11674/zwyf.2021537

馆 藏 号：203113325...