【摘 要】
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近年来秸秆处理问题日益受到重视,秸秆还田可以增加土壤有机质含量,避免秸秆焚烧所带来的环境问题与资源浪费,但前人有关秸秆还田对玉米生长和氮肥施用的结果并不一致。为了分析秸秆还田和氮肥施用量对玉米前期生长的影响机制,我们进行了两个试验,试验1:温度水分对玉米秸秆腐解及养分释放的影响,以玉米秸秆为材料配合腐解菌,采用二次饱和-D-最优设计设置不同温度和含水量处理,进行室内50d模拟试验。试验2:不同水平
【基金项目】
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黑龙江省玉米超高产关键技术研究(2017YFD03005006-2);
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近年来秸秆处理问题日益受到重视,秸秆还田可以增加土壤有机质含量,避免秸秆焚烧所带来的环境问题与资源浪费,但前人有关秸秆还田对玉米生长和氮肥施用的结果并不一致。为了分析秸秆还田和氮肥施用量对玉米前期生长的影响机制,我们进行了两个试验,试验1:温度水分对玉米秸秆腐解及养分释放的影响,以玉米秸秆为材料配合腐解菌,采用二次饱和-D-最优设计设置不同温度和含水量处理,进行室内50d模拟试验。试验2:不同水平秸秆还田量及氮肥量对玉米前期生长影响,试验采用裂区设计10次重复,主处理为品种(郑单958和先玉335),副处理为氮肥(尿素)施用量(4.5g/盆和2.25g/盆,相当于纯氮150kg/公顷、75kg/公顷)和秸秆还田量(70g/盆、35g/盆、0g/盆,相当于全量、半量还田及不还田),附加不施肥没有秸秆还田处理。在五叶期和拔节期选取长势均匀的5株进行各项指标的测定。试验主要结果如下:1玉米秸秆前期腐解率和秸秆养分释放可以用逻辑斯蒂Y=k/(1+e(a-b X))模拟方程描述,在配施秸秆腐解菌情况下,秸秆腐解前30d腐解较快,30d后腐解变慢,50d玉米秸秆腐解率为34.4%~49.8%,温度和含水量间存在互作效应,最大腐解率出现在高温(30℃)高含水量(80%)条件下;秸秆腐解最大速率随温度或含水量增加呈现先增加后减少变化,在25℃或70%含水量下达到高点,随后温度和含水量会抑制最大腐解速率提升;玉米秸秆中氮、磷的释放随温度增加(10℃~30℃)呈增加趋势,而钾超过25℃的释放量略有降低;随含水量增加(60%~80%)玉米秸秆中氮的释放持续增加,磷释放在70%~75%含水量之间达到高点,钾释放量在75%含水量达到高点,之后略有降低;氮磷钾释放比例分别为25.9%~34.9%、25.9%~34.9%和86%~91.9%。2玉米生育前期需要充足氮素供应,缺乏氮素会抑制玉米生长发育,在玉米生育前期,秸秆还田前期虽然可以释放一定氮素,但含量过低,不足以代替氮肥施用,氮肥施用量不宜减少过多,且为了满足玉米前期生长的氮需求,还是高氮效果较好。3秸秆还田配施高氮肥提高了玉米氮代谢相关指标,全量秸秆还田配施高氮肥影响最为显著,提高了土壤全氮、硝态氮、铵态氮,碱解氮含量,增加了土壤脲酶、纤维素酶活性;提高了玉米根系全氮、硝态氮、氨态氮的吸收;提高了玉米植株全氮、硝态氮、氨态氮、酰胺态氮、蛋白质氮、可溶性蛋白含量,增加了叶片NR、GS活性。4秸秆还田配施氮肥提高了玉米前期光合能力,全量秸秆还田配施高氮肥下玉米光合能力提升最高,显著提高了玉米叶片叶绿素含量,叶绿素荧光参数数值,玉米叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度。5秸秆还田配施氮肥促进了玉米前期生长,全量秸秆还田配施高氮肥对玉米前期生长提升最高,显著提高了玉米株高、叶面积、干物质,为玉米产量的提高提供了前期保障。
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