玉米秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量和不同生育期土壤硝態(tài)氮累積量的影響

李曉，李亞鑫，張娟霞，黃冬琳，鄭險(xiǎn)峰，王朝輝

（西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100）

玉米秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量和不同生育期土壤硝態(tài)氮累積量的影響

李曉，李亞鑫，張娟霞，黃冬琳，鄭險(xiǎn)峰，王朝輝

（西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100）

以田間試驗(yàn)方法研究了玉米秸稈還田配施氮肥對(duì)后茬冬小麥產(chǎn)量和小麥生育期土壤硝態(tài)氮累積量的影響。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主處理包括玉米秸稈還田（S1）和不還田（S0）2個(gè)處理，副處理為5個(gè)不同施氮水平，分別為0、84、168、252 kg·hm－2和336 kg·hm－2。結(jié)果表明，施氮量較低時(shí)（分別低于99 kg·hm－2和79 kg·hm－2時(shí)），秸稈還田處理小麥產(chǎn)量低于秸稈不還田處理，施氮量較高時(shí)則相反；兩條氮肥肥效曲線呈相交規(guī)律。施氮252 kg· hm－2時(shí)，秸稈還田處理分別增產(chǎn)9.5%和2.1%，施氮336 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理分別增產(chǎn)7.0%和5.6%。冬小麥冬前分蘗期土壤硝態(tài)氮主要累積在0～40 cm土層；施氮量高于84 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量有高于相同施氮量下不還田處理的趨勢(shì)，其中0～20 cm土層N336＋秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量比不還田處理提高25%（武功試驗(yàn)地）。冬小麥返青期土壤硝態(tài)氮較冬前分蘗期大幅降低，此期秸稈還田處理0～20 cm土層硝態(tài)氮累積量有低于秸稈不還田處理的趨勢(shì)。周至縣連續(xù)三年田間試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈還田處理冬小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮累積量有高于秸稈不還田處理的趨勢(shì)，不施氮肥處理0～1m土層秸稈還田比不還田處理累積量顯著提高43.4%。秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量和土壤硝態(tài)氮累積量的影響與施氮量有關(guān)，施氮量較低時(shí)秸稈還田條件下冬小麥返青期土壤硝態(tài)氮含量較低，引起作物速效氮供應(yīng)的短期（返青期追施氮肥前）缺乏，影響小麥生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。連續(xù)秸稈還田處理有利于小麥?zhǔn)斋@期2m土壤硝態(tài)氮累積，減少向下淋溶。

冬小麥；玉米秸稈還田；氮肥；硝態(tài)氮；產(chǎn)量

數(shù)量龐大的秸稈是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展不可忽視的寶貴資源。秸稈還田可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量［1－2］，增強(qiáng)土壤生物活性［3－6］，改善土壤理化性狀［7－10］。因此，合理有效地利用秸稈資源可以提高土壤肥力，減少化肥投入。由于秸稈腐解需要從土壤中吸收一定的速效氮素，當(dāng)土壤中氮素供應(yīng)不足時(shí)，則有可能導(dǎo)致微生物與作物競(jìng)爭(zhēng)速效氮素，影響作物生長(zhǎng)。因此，通常認(rèn)為，秸稈還田應(yīng)配施一定量的氮肥。根據(jù)我們的研究，由于關(guān)中平原農(nóng)田土壤肥力較高，當(dāng)麥田氮肥投入量不低于推薦施氮量時(shí)，秸稈還田處理比秸稈不還田處理并不需要額外多施氮肥［11］。

關(guān)于秸稈還田對(duì)作物產(chǎn)量的影響，有報(bào)道指出，秸稈還田配合氮肥施用可以增加作物產(chǎn)量［12－14］；也有研究報(bào)道顯示，秸稈還田后前兩年小麥產(chǎn)量連續(xù)下降，降幅達(dá)4.1%～46.1%，從第四年開(kāi)始產(chǎn)量增加，增幅達(dá)5.7%～12.8%［15］。而我們連續(xù)三年的研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田增產(chǎn)或減產(chǎn)與施氮量有關(guān)，秸稈還田處理施氮量較低時(shí)小麥減產(chǎn)，施氮量較高時(shí)小麥增產(chǎn)［11，16］。由于該試驗(yàn)氮肥用量的60%在冬小麥播種前施入，其余40%的氮肥在拔節(jié)期追肥施入，因此隨著返青期小麥生長(zhǎng)和秸稈腐解的加速，土壤速效氮大幅降低，可能造成此時(shí)期秸稈還田低氮處理小麥（在拔節(jié)期追肥以前）缺氮，最終減產(chǎn)。基于此，我們對(duì)不同處理小麥生育期土壤表層硝態(tài)氮的變化規(guī)律進(jìn)行了探索研究。

關(guān)于秸稈還田后小麥不同生育期土壤硝態(tài)氮含量影響研究較少，目前研究大部分集中在小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮累積量。有研究結(jié)果顯示，施氮量較低時(shí)秸稈覆蓋處理0～2 m硝態(tài)氮累積量高于不還田處理，施氮量高時(shí)結(jié)果則相反［17－18］。本文通過(guò)分析秸稈還田后冬小麥不同生育期土壤硝態(tài)氮含量的變化，旨在研究秸稈還田配施氮肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響趨勢(shì)及其原因，明確秸稈還田對(duì)冬小麥不同生育期吸收利用土壤氮素的影響以及環(huán)境效應(yīng)，以期為關(guān)中小麥－玉米輪作區(qū)秸稈還田條件下冬小麥農(nóng)田氮肥的優(yōu)化管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

相同處理的田間試驗(yàn)分別布置在陜西周至縣和武功縣，周至縣于2011年開(kāi)始進(jìn)行玉米秸稈還田定位試驗(yàn)，武功縣試驗(yàn)2014年開(kāi)始。試驗(yàn)地均以冬小麥－夏玉米輪作，一年兩熟。試驗(yàn)前0～20 cm土層土壤的基本理化性狀如下：周至試驗(yàn)地有機(jī)質(zhì)含量為21.7 g·kg－1，硝態(tài)氮30.01mg·kg－1，速效磷44.1 mg·kg－1，速效鉀154.51 mg·kg－1；武功試驗(yàn)地有機(jī)質(zhì)含量為18.06 g·kg－1，全氮1.02 g·kg－1，速效磷13.86 mg·kg－1，速效鉀138.91 mg·kg－1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主處理包括玉米秸稈還田（S1）和不還田（S0）2個(gè)處理，其中秸稈還田是玉米收獲后將秸稈機(jī)械粉碎，全量還田，在冬小麥播種前機(jī)械深翻（40 cm）入土，按小區(qū)分別撒施肥料，旋耕機(jī)旋耕（20 cm），并用帶有土壤壓實(shí)器的播種機(jī)播種冬小麥；秸稈不還田是將玉米秸稈移出田塊，其它耕作措施同秸稈還田處理。副處理為5個(gè)不同施氮水平，分別為0、84、168、252 kg·hm－2和336 kg·hm－2。主副處理磷、鉀肥用量相同，試驗(yàn)地點(diǎn)一（周至）2011年分別為P2O5150 kg·hm－2和K2O 135 kg·hm－2，2012年和2013年根據(jù)小麥播前土壤速效養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果調(diào)整為P2O5100 kg·hm－2和K2O 75 kg·hm－2；試驗(yàn)地點(diǎn)二（武功）2013年磷、鉀肥料用量為P2O5100 kg·hm－2和K2O 75 kg·hm－2。氮肥為尿素，磷肥為重過(guò)磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。氮肥用量的60%與全部磷、鉀肥作為底肥在冬小麥播種前一次施入，其余40%的氮肥在冬小麥拔節(jié)期追肥施入。周至試驗(yàn)地小區(qū)面積為34.45m2，冬小麥品種分別為周麥23，播量為167.9 kg·hm－2，機(jī)械播種，行距為20 cm。秸稈還田量為8 064 kg·hm－2；武功試驗(yàn)地小區(qū)面積為32 m2，冬小麥品種分別為小偃22，播量為240 kg· hm－2，機(jī)械播種，行距為20 cm。秸稈還田量為8 640 kg·hm－2。冬小麥生長(zhǎng)期間管理措施與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶一致，冬小麥生育期不灌水，按時(shí)防治病蟲(chóng)害、除草。冬小麥成熟后，每個(gè)小區(qū)取樣方計(jì)產(chǎn)并盲抽考種，同時(shí)小麥秸稈均移除田塊。冬小麥?zhǔn)斋@后種植夏玉米，氮肥用量為108 kg·hm－2，磷肥用量為P2O5138 kg·hm－2。夏玉米生長(zhǎng)期間管理措施與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶管理一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 冬小麥產(chǎn)量在小麥成熟期（2014－06）采集植株樣品，各小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)1 m2具有代表性的樣方，晾干后脫粒、稱重；取部分籽粒樣品，65℃烘干至恒重，測(cè)定水分含量，以計(jì)算小麥籽粒產(chǎn)量。

1.3.2 土壤硝態(tài)氮含量分別在冬小麥冬前分蘗期（2013－12）、返青期（2014－04－06）和收獲期（2014－06）于各小區(qū)采集0～2 m土層土樣，每20 cm為一個(gè)土層采集，用高分辨自動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定硝態(tài)氮含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，并用LSD法進(jìn)行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田配施氮肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響

秸稈還田配施氮肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響趨勢(shì)是一致的，即施氮量較低時(shí)，秸稈還田處理小麥產(chǎn)量低于秸稈不還田處理，施氮量較高時(shí)則相反（圖1），這與前兩年周至縣田間試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)相同［11，16］。圖1a為周至縣試驗(yàn)地施氮量與小麥產(chǎn)量曲線，施氮量低于99 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理小麥產(chǎn)量低于秸稈不還田處理，當(dāng)施氮量高于99 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理產(chǎn)量增加，施氮252 kg·hm－2和336 kg·hm－2時(shí)，分別增產(chǎn)9.5%和7.0%。圖1b為武功縣試驗(yàn)地施氮量與小麥產(chǎn)量曲線，施氮量低于79 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理小麥產(chǎn)量低于秸稈不還田處理，當(dāng)施氮量高于79 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理小麥產(chǎn)量增加，施氮252 kg·hm－2和336 kg·hm－2時(shí)，分別增產(chǎn)2.1%和5.6%。兩試驗(yàn)地分別在施氮量為252 kg· hm－2時(shí)和280 kg·hm－2時(shí)產(chǎn)量最高。由此可見(jiàn)，秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響與施氮量有關(guān)，施氮量較低時(shí)減產(chǎn)，施氮量較高時(shí)增產(chǎn)。

2.2 不同處理冬小麥冬前分蘗期土壤硝態(tài)氮累積量的差異

冬小麥冬前分蘗期土層硝態(tài)氮累積量如圖2、圖3所示，結(jié)果表明，硝態(tài)氮主要累積在0～40 cm土層，并且硝態(tài)氮累積量隨著土層深度增加而逐漸降低。圖2為周至縣試驗(yàn)地冬小麥分蘗期各土層硝態(tài)氮累積量，由圖可知，不施氮肥和施氮量為84 kg· hm－2時(shí)，土壤硝態(tài)氮累積量差異較小（見(jiàn)圖2a）。施氮量高于84 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量均有高于不還田處理的趨勢(shì)，在0～20 cm土層N336秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量比不還田處理提高25%，并且達(dá)到5%顯著差異水平（見(jiàn)圖2b）。圖3為武功縣試驗(yàn)地冬小麥分蘗期各土層硝態(tài)氮累積量，結(jié)果顯示，0～40 cm土層，除N0處理外，其它施氮水平均為秸稈還田處理土壤硝態(tài)氮累積量高于不還田處理。各試驗(yàn)地0～1 m土壤硝態(tài)氮累積量如表1所示，由表可知，周至試驗(yàn)地規(guī)律同0～40 cm土層，即不施氮肥和施氮量為84 kg·hm－2時(shí)，土壤硝態(tài)氮累積量差異較小。施氮量高于84 kg·hm－2時(shí)，秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量均有高于不還田處理的趨勢(shì)，并且N336秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量明顯高于不還田處理。而武功試驗(yàn)地可能由于第一年試驗(yàn)，規(guī)律不明顯。總之，秸稈還田具有保蓄土壤硝態(tài)氮的作用，在施氮量大時(shí)尤為明顯。

圖1 秸稈還田配施氮肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響Fig.1 Combined effects of the straw return and nitrogen fertilization on grain yield ofwinterwheat

圖2 周至試驗(yàn)地冬小麥分蘗期各處理土壤硝態(tài)氮累積量（kg·hm－2）Fig.2 The soil nitrate accumulation at tillering stage of winter wheat in Zhouzhi

圖3 武功試驗(yàn)地冬小麥分蘗期各處理土壤硝態(tài)氮累積量（kg·hm－2）Fig.3 The soil nitrate accumulation at tillering stage of winter wheat in Wugong

表1 冬小麥分蘗期0～1m土層硝態(tài)氮累積量／（kg·hm－2）Table 1 The soil nitrate accumulation in 0～1m soil profile at tillering stage of winter wheat

2.3 不同處理冬小麥返青期土壤硝態(tài)氮累積量的差異

冬小麥返青期各處理土層硝態(tài)氮累積量如圖4和圖5所示，兩試驗(yàn)地規(guī)律相似。隨著施氮量增高，同一土層的硝態(tài)氮累積量增加，并且在0～20 cm土層，秸稈還田處理（除N336處理外）硝態(tài)氮累積量有低于秸稈不還田處理的趨勢(shì)。這可能由于返青期小麥生長(zhǎng)和秸稈腐解需要吸收大量的氮素，導(dǎo)致該時(shí)期表層（0～20 cm）土壤硝態(tài)氮累積量明顯低于小麥分蘗期。0～1 m土層土壤硝態(tài)氮累積量如表2所示，由表可知，周至試驗(yàn)地該時(shí)期土壤硝態(tài)氮累積量明顯低于分蘗期。當(dāng)施氮量低于84 kg·hm－2時(shí)，土壤硝態(tài)氮累積量極低，并且秸稈還田處理低于秸稈不還田處理，可能導(dǎo)致小麥短期缺氮，影響小麥生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。而高氮處理則不會(huì)出現(xiàn)此期小麥氮素供應(yīng)缺乏，因而小麥正常生長(zhǎng)不受影響。

圖4 周至試驗(yàn)地返青期各處理土壤硝態(tài)氮累積量（kg·hm－2）Fig.4 The soil nitrate accumulation in re-greening stage ofwinter wheat in Zhouzhi

圖5 武功試驗(yàn)地返青期各處理土壤硝態(tài)氮累積量Fig.5 The soil nitrate accumulation in re-greening stage of winter wheat in Wugong

表2 冬小麥返青期0～1m土層硝態(tài)氮累積量／（kg·hm－2）Table 2 The soil nitrate accumulation in 0～1m soil profile at re-greening stage of winter wheat

2.4 不同處理冬小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮累積量的差異

秸稈還田配施氮肥對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮累積量的影響如表3、表4所示，不同試驗(yàn)地點(diǎn)結(jié)果不同。表3為周至縣試驗(yàn)地各土層硝態(tài)氮累積量，結(jié)果表明，隨著施氮量增加，土壤硝態(tài)氮累積量逐漸提高，施氮量高于168 kg·hm－2時(shí)，0～1m土層硝態(tài)氮累積量明顯高于1～2m土層。總體來(lái)說(shuō)，秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量均有高于秸稈不還田處理的趨勢(shì)，并且N0處理0～1 m土層秸稈還田比不還田處理硝態(tài)氮累積量提高43.4%，達(dá)到顯著性差異水平。表4為武功縣試驗(yàn)地各土層硝態(tài)氮累積量，結(jié)果顯示，N0處理外，其它施氮水平1～2 m土壤硝態(tài)氮累積量明顯高于0～1 m土層，并且0～1 m土層秸稈還田與否對(duì)其硝態(tài)氮累積量無(wú)明顯差異。而0～2m和1～2 m土層除N0處理為秸稈還田后土壤硝態(tài)氮累積量略高于不還田處理外，其它施氮水平均為秸稈還田處理低于不還田處理的趨勢(shì)。可能由于氣候、土壤類型以及試驗(yàn)?zāi)晗薜牟町悾M(jìn)而秸稈還田處理對(duì)土層硝態(tài)氮累積量影響不同。

表3 周至縣冬小麥?zhǔn)斋@期各土層硝態(tài)氮累積量／（kg·hm－2）Table 3 The soil nitrate accumulation amount after harvest in Zhouzhi

表4 武功縣冬小麥?zhǔn)斋@期各土層硝態(tài)氮累積量／（kg·hm－2）Table 4 The soil nitrate accumulation amount after harvest in Wugong

3 討論

3.1 秸稈還田配施氮肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響

秸稈還田對(duì)小麥產(chǎn)量的影響報(bào)道較多，有研究表明，秸稈還田處理不施氮肥時(shí)，會(huì)導(dǎo)致作物減產(chǎn)。Limon-Ortega等［19］試驗(yàn)結(jié)果表明，不施氮肥時(shí)秸稈還田處理小麥減產(chǎn)10.8%，施氮量為75～300 kg· hm－2時(shí)增產(chǎn)0.7%～10.2%。趙鵬等［13］田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，秸稈還田處理不施氮肥時(shí)，小麥產(chǎn)量降低，秸稈還田配施純氮90、180、270 kg·hm－2和360 kg·hm－2時(shí)比單施同量氮肥分別增產(chǎn)7.1%、8.4%、11.1%和10.2%，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果趨勢(shì)相似。結(jié)合小麥生育期土壤硝態(tài)氮含量，在返青期不施氮肥或者施氮量較低時(shí)，秸稈還田處理土層硝態(tài)氮累積量較低，低于秸稈不還田處理。返青期小麥起身、吸氮量增加，加之土壤秸稈腐解加速后對(duì)土壤速效氮的利用，可能導(dǎo)致小麥短期缺氮，影響小麥生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。也有報(bào)道指出，秸稈還田可以改善土壤的理化性狀，調(diào)節(jié)土壤的水、肥、氣、熱狀況，當(dāng)?shù)食渥銜r(shí)，更有利于小麥生長(zhǎng)，使有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量均有明顯提高，對(duì)小麥具有明顯的增產(chǎn)效果［20］。

3.2 秸稈還田配施氮肥對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響

秸稈還田不僅影響冬小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮累積量，對(duì)其不同生育期硝態(tài)氮含量也有一定影響。在冬小麥分蘗期，由于小麥苗期生長(zhǎng)所需的氮素較少，并且秸稈分解較慢，植物和微生物吸收利用氮素相對(duì)較少，因此，此時(shí)表層（0～40 cm）土壤硝態(tài)氮累積量相對(duì)較高。而秸稈還田處理對(duì)硝態(tài)氮累積量的影響與施氮量有關(guān)，施氮量較低時(shí)（低于84 kg· hm－2），秸稈還田處理與不還田處理硝態(tài)氮累積量差異不大。當(dāng)施氮量較高時(shí)（高于84 kg·hm－2），秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量均高于不還田處理；返青期隨著氣溫回升，冬小麥生長(zhǎng)所需氮素增多，加之秸稈腐解加快［21］，微生物從土壤中吸氮，導(dǎo)致土壤中氮素減少，0～20 cm土層秸稈還田各處理硝態(tài)氮累積量都低于不還田處理。

關(guān)于收獲期秸稈還田對(duì)土壤硝態(tài)氮累積量的影響，不同試驗(yàn)地點(diǎn)其結(jié)果不同，本試驗(yàn)一（周至縣）結(jié)果表明，隨著施氮量增加，土壤硝態(tài)氮累積量逐漸提高，施氮量高于168 kg·hm－2時(shí)，0～1 m土層硝態(tài)氮累積量明顯高于1～2 m土層。總體來(lái)說(shuō)，秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量均有高于秸稈不還田處理的趨勢(shì)，秸稈還田處理有利于土層硝態(tài)氮在可被小麥吸收利用土層的累積，減少其向深層土壤的淋溶量。

而本試驗(yàn)地點(diǎn)二（武功縣）結(jié)果顯示，0～2 m和1～2 m土層，除N0處理秸稈還田后土壤硝態(tài)氮累積量有高于不還田處理的趨勢(shì)外，其它施氮水平均為秸稈還田處理與不還田處理硝態(tài)氮累積量十分接近。秸稈還田對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響在不同條件下結(jié)果不同，可能受多因素的影響，如土壤溫度、水分條件、作物產(chǎn)量等。這可能是由于秸稈腐解是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，除受秸稈本身的性質(zhì)影響外，腐解時(shí)間、土壤條件、氣候等外部原因?qū)@個(gè)過(guò)程也有很大的影響。武功縣試驗(yàn)地播前土壤養(yǎng)分含量高而產(chǎn)量低于周至縣試驗(yàn)地，這也是引起兩地收獲期土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅坎町惖闹匾蛑弧Ｔ趯幭狞S灌區(qū)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)［22］，在稻田常規(guī)施肥基礎(chǔ)上，對(duì)稻稈分半量和全量還田，能有效減少30 cm土層處的硝態(tài)氮淋失量。趙鵬等［13］研究結(jié)果為，秸稈還田短期內(nèi)提高了冬小麥氮素利用效率，減少了0～200 cm土層土壤剖面硝態(tài)氮?dú)埩袅俊?/p>

4 結(jié)論

秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量和土壤硝態(tài)氮的影響與施氮量有關(guān)。施氮量較低時(shí)，秸稈還田處理小麥產(chǎn)量低于秸稈不還田處理，施氮量較高時(shí)則相反。秸稈的分解可以釋放氮素，同時(shí)也需要吸收土壤中的氮素，本試驗(yàn)中，小麥分蘗期總體趨勢(shì)為秸稈還田處理硝態(tài)氮累積量高于不還田處理，說(shuō)明秸稈還田有利于土層硝態(tài)氮的累積，減少其向下淋溶；而在小麥返青期，秸稈腐解以及小麥生長(zhǎng)都需要吸收大量的氮素，而春季追肥尚未實(shí)施，導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮含量低，并且施氮量較低時(shí)土壤硝態(tài)氮出現(xiàn)短期耗竭，秸稈還田處理低于不還田處理。秸稈還田對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮累積量的影響，不同試驗(yàn)地點(diǎn)結(jié)果不同，可能由于作物產(chǎn)量、氣候條件、土壤類型和肥力條件的差異有關(guān)，尚需長(zhǎng)期田間定位試驗(yàn)的驗(yàn)證。

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Effects of maize straw return on yield and soil nitrate accumulation in different growth stages of winter wheat

LIXiao，LIYa-xin，ZHANG Juan-xia，HUANG Dong-lin，ZHENG Xian-feng，WANG Zhao-hui
（College of Natural Resources and Environment，Northwest A＆F University，Yangling，Shaanxi 712100，China）

Field experiments were carried out to investigate the combined effect of nitrogen（N）fertilization and maize straw return on winter wheat yield and soil nitrate accumulation at different growth stages of wheat.Split plot design was used in the experiment.The main treatments were straw return（N＋S）and straw removal（S），and the subplot treatments were five levels of N fertilizer application（N 0，84，168，252 kg·hm－2and 336 kg·hm－2）.The results showed that，wheat yield was decreased for maize straw return treatments when N rate was low，while they were increased under high N rate，and increased 9.5%，2.1%and 7.0%，5.6%under252 kg·hm－2and 336 kg·hm－2，respectively，compared with the maize straw removal treatments.The soil nitrate was mainly accumulated in 0～40 cm soil layer at tillering stage of wheat，and the accumulation was increased for the straw return treatments when N rate was higher than 84 kg·hm－2.But at wheat re-greening stage，the soil nitrate accumulation in the 0～20 cm soil layer was decreased compared with that at the tillering stage for both maize straw return and removal treatments.Meanwhile，straw return treatments decreased it compared with straw removal treatments.The results of three-year-field experiment at Zhouzhi county indicated that the soil nitrate accumulation in 0～2m soil layers at wheat harvest was higher for the straw returntreatments and it significantly increased by 43.4%for the non-nitrogen fertilization treatment compared to no straw return.The effects of straw return on wheat yield and soil nitrate accumulation were associated with N fertilization rate.Straw return caused available N deficiency for wheat be fore the N top-dressing at re-greening stage when N rate was low，resulting in lower wheat grain yield.Maize straw return lasting three years increased the soil nitrate accumulation in 0～2 m soil layers at wheat harvesting stage，decreasing nitrate leaching.

winter wheat；maize straw return；nitrogen fertilizer；nitrate；grain yield

S512.1＋1

A

1000-7601（2016）06-0156-07

10.7606／j.issn.1000-7601.2016.06.24

2016-01-24

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS－3－1－31）；國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目“西北半干旱區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分調(diào)控及高效施肥技術(shù)研究與示范”（2015BAD23B04）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)“渭北旱塬冬小麥節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥技術(shù)集成及應(yīng)用”（201503124－4）

李曉（1990—），女，山東青島人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)橹参餇I(yíng)養(yǎng)與調(diào)控。E-mail：lixiaoakn＠163.com。

鄭險(xiǎn)峰（1968—），男，陜西禮泉人，副教授，博士，主要從事旱地土壤培肥與作物施肥研究。E-mail：zhengxf＠nwsuaf.edu.cn。