华北潮土长期试验中的作物产量、氮肥利用率及其环境效应

在河南封丘潮土上进行了小麦、玉米轮作的长期肥料试验,对该长期试验的作物产量、氮利用率及其环境效应进行了分析。结果表明,在施氮量为150 kg hm-2季-1的情况下,化肥N、P、K配合施用(NPK),小麦和玉米产量最高,且年际之间变化小,14 a平均产量分别为5 261 kg hm-2和7 633 kg hm-2。在等N、P、K的情况下,1/2氮用有机肥(1/2OM),作物产量略低于NPK;全部氮用有机肥(OM),平均产量分别降低22%和16%,产量年际变化大,但表现出随时间而提高的趋势。小麦和玉米氮肥平均利用率NPK分别为60%和61%、1/2OM为51%和56%,OM为33.6%和42.5%。上述处理的表层土壤(0～20 cm)全氮含量均显著增加,增加幅度依次递增;作物吸收和表层土壤残留氮合计占氮肥施用量的69%、75%和69%,均未发现NO3-盐向土壤剖面深层的移动,N2O的排放系数<0.24%。不施P肥的处理(NK),作物产量极低,氮肥利用率几乎为零,且有大量的NO3-向剖面深层迁移,在0～100 cm范围内,NO3-含量随着深度的增加而提高,但N2O排放系数小于上述3处理。由此可以得出,在该土壤上采用小麦、玉米轮作,年氮施用量300 kg hm-2,如果配合P、K肥,可以持续保持较高的产量,且不造成NO3-盐淋移和大量N2O排放。