长江流域油-稻与麦-稻轮作体系周年养分收支差异

• 作者: 丛日环 任涛 刘煜 廖世鹏 朱芸 李小坤 鲁剑巍
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 油-稻轮作 麦-稻轮作 养分收支差异 长江流域
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 64-73
• 页数: 10页
• 字数: 6503字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.18031

摘要

[目的]评估1990--2017年长江流域不同轮作体系周年养分收支平衡,比较油-稻与麦-稻轮作体系养分收支差异,为提高周年养分利用效率、优化水旱轮作区域养分资源的合理分配提供依据.[方法]收集了长江流域[四川、重庆、贵州、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江和上海等省(市)]513个试验的油-稻与麦-稻轮作体系各季作物施肥量、生物量(含秸秆和根茬及落叶归还)、养分含量、积累量,分析了油-稻与麦-稻轮作体系周年氮、磷、钾养分收支平衡,比较和评估了两种轮作体系氮的损失量(包含NH3挥发、N2O排放以及氮的径流和淋溶).[结果]油-稻轮作周年平均化肥投入量为N 378.5 kg/hm2、P2O5 169.9 kg/hm2和K2O 225.7kg/hm2,麦-稻轮作为N 394.4 kg/hm2、P2O5172.5 kg/hm2和K2O 210.8 kg/hm2,两种轮作方式施肥量未表现出明显差异.油-稻轮作还田生物量(18984kg/hm2)高于麦-稻轮作(18123 kg/hm2).油-稻轮作周年养分归还量为N142.5 kg/hm2、P2O5 46.4 kg/hm2和K2O 441.3 kg/hm2,较麦-稻轮作分别高出9.7％、6.7％和27.4％.落叶是油菜季养分归还量的重要部分,其带入的氮、磷、钾养分分别占到油菜还田养分总量的29.3％、18.5％和16.3％,使得油菜季养分输入量明显高于小麦季;而小麦由于群体生物量大,两种轮作模式水稻季的养分输入以麦-稻轮作优势明显(钾素除外).麦-稻轮作周年地上部养分带走量为N 333.9 kg/hm2、P2O5125.8 kg/hm2和K2O 379.3kg/hm2,分别较油-稻轮作高出14.6％、2.1％和-13.4％.油-稻与麦-稻轮作周年氮损失量分别为N 96.7和88.8kg/hm2,占周年施氮量的22.5％～25.5％.油菜季氮损失量平均N 34.5 kg/hm2,略高于小麦季的N 29.8 kg/hm2.水稻季氮损失量明显高于旱季作物,两种轮作体系相差较小(N 59.0～62.2 kg/hm2).不同氮损失途径中,NH3挥发损失的氮所占比例最大,占各季施氮量的7.2％～18.4％;其次是氮的淋溶和径流损失,约为6.7％～12.7％;N2O排放所占比例最小(1.1％～2.1％).秸秆不还田时,油-稻轮作体系氮素盈余N 37.3 kg/hm2,麦-稻体系持平或略有亏缺(N-6.0 kg/hm2),两种轮作体系P2O5盈余53.3～58.4 kg/hm2、K2O亏缺138.3～145.0 kg/hm2.秸秆还田后,油-稻轮作体系周年养分收支平衡量为N 133.0 kg/hm2、P2O593.1 kg/hm2和K2O 229.0 kg/hm2,分别较麦-稻轮作高出30.9％、3.2％和28.7％.[结论]水旱轮作体系在秸秆不还田时,油-稻体系氮盈余,麦-稻体系氮持平或略有亏缺,两个体系磷均有盈余而钾素处于亏缺状态.秸秆还田时,两种轮作体系氮、磷、钾均表现为盈余,说明秸秆还田能够增加养分输入,维持土壤养分的平衡.由于油菜落叶归还大量氮素,油-稻轮作较麦-稻轮作体系氮素盈余量高,因此,油-稻轮作可考虑降低氮肥的施用.