塿土冬小麦–夏玉米轮作体系有机肥替代化肥比例研究

【目的】有机肥替代部分化肥是实现我国化肥零增长目标的重要措施之一。探讨特定环境条件下有机肥替代化肥比例的作物产量效应及氮效率，可为合理利用有机肥资源提供科学依据。【方法】通过两年不同有机无机配施比例探讨陕西关中塿土冬小麦–夏玉米轮作体系产量及氮效率的响应。试验设对照不施肥 (CK)、氮磷钾100%由化肥提供 (NPK)、75%NPK + 25%有机肥氮 (25%M)、50%NPK + 50%有机肥氮 (50%M)、25%NPK + 75%有机肥氮 (75%M) 和全部氮由有机肥提供 (100%M)，共6个处理。【结果】与对照相比，各施肥处理均能不同程度地提高小麦、玉米产量及其总产量。在不同有机无机配比的处理中，随着有机氮替代比例的增加产量表现为先增加后降低的趋势，75%M处理的作物产量最高。不同施肥处理，两个轮作年氮回收率的变化范围分别为35%～43%和38%～61%；氮农学效率的范围分别为12.3～18.3 kg/kg和17～24 kg/kg；氮偏生产力范围分别为41.4～46.5 kg/kg和44～51 kg/kg；氮生理效率范围分别为31～47 kg/kg和34～46 kg/kg。总体而言，75%M处理的氮效率高于其它处理。小麦–玉米轮作两年之后，施肥处理0—100 cm土层硝态氮残留量为11～133 kg/hm2，以NPK处理最高。氮平衡结果显示，50%M、75%M和100%M均有一定的氮素盈余，盈余量为33～120 kg/hm2，其中以100%M处理的盈余量最大。25%M和NPK处理有一定亏缺，分别为N 19.6 kg/hm2和40.3 kg/hm2。另外，两个轮作年的年均经济收益大小为75%M > 50%M > 25%M > NPK > 100%M，其中75%M处理的年收益最高为19906元/hm 2，100%M处理的年收益最低为16634元/hm2。【结论】经过小麦–玉米两个轮作年，有机肥替代75%化肥氮可以提高作物产量和氮效率，增加年经济效益，同时有效减少土壤硝态氮的残留量。