控释掺混肥对麦玉轮作体系作物产量和温室气体排放的影响

作者：高玮; 王学霞; 谢建治; 陈延华; 倪小会; 王甲辰; 董艳芳; 李子双^*; 曹兵^*

来源：环境科学, 2023, 1-18.

DOI：10.13227/j.hjkx.202305191

• 麦玉轮作体系
• 产量
• 控释掺混肥
• 氮肥利用效率
• 温室气体排放
• 全球增温潜势

为探究控释掺混肥一次性施肥对华北平原麦玉(冬小麦和夏玉米)轮作体系作物产量和温室气体排放的影响，于2020～2022年在德州市现代农业科技园区开展田间试验。冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRU1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5:5和3:7)、CRU2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7:3和5:5)共5个处理。对比分析了不同处理的作物产量、氮肥利用效率、施肥经济效益和温室气体排放的差异。结果表明，施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P<0.05)。与FFP相比，CRU1和CRU2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了0.4%～5.6%、-5.4%～4.1%和-1.1%～3.9%(P>0.05)；氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了-8.6%～43.4%、2.05～6.24 kg·kg-1和4.24～10.13 kg·kg-1；周年净收益提高了0.2%～6.3%。施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N2O和CO2的周年排放(P<0.05)，但对CH4周年排放没有影响(第1年FFP处理除外)。CRU1和CRU2处理的土壤N2O周年排放总量较FFP处理显著降低了23.4%～30.2%(P<0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势(GWP)(P<0.05)，但各施氮处理通过提高作物产量降低了温室气体排放强度。与FFP相比，CRU1和CRU2处理的周年GWP降低了9.6%～11.5%(P<0.05)，周年温室气体排放强度(GHGI)降低了11.2%～13.8%(P>0.05)。综上所述，一次性减量施用控释掺混肥在减少氮肥和人工投入、提高作物产量、经济效益和降低温室气体排放方面具有积极作用，是促进华北平原粮食作物清洁生产的有效氮肥管理措施。

• 单位
  北京市农林科学院; 河北农业大学