耕作方式对小麦-玉米周年产量、氮肥利用效率的影响及其环境效应

【作者】 郑成岩； Hojatollah Latifmanesh； 宋振伟； 邓艾兴； 张俊； 黄金苓； 李亮； 陈宗金； 郑允坦； 张保明； 张卫建；

【机构】 中国农业科学院作物科学研究所； 山东省东平县农业局；

【摘要】 小麦和玉米是重要的粮食作物,其产量分别占全球粮食总产的36%和26%。中国是主要的小麦和玉米生产国,同时我国也是农田碳排放较大的国家之一。小麦-玉米一年两熟是华北平原主要的作物种植模式,为了进一步提高该区作物产量和氮肥利用效率,许多优化施肥、土壤耕作等新技术已经广泛应用于农业生产。但是不同耕作方式对小麦和玉米周年产量、氮素利用效率及其环境效应的综合影响还少见报道。因此,本试验以小麦-玉米一年两熟模式为对象,研究在玉米季免耕条件下,小麦季不同耕作方式对作物周年产量、氮肥利用效率及环境效应的影响,以期为小麦-玉米周年持续增产增效和生态友好的耕作技术改进提供理论指导和技术支撑。试验结果表明,（1）深松+旋耕处理2个生长季小麦、玉米和周年产量均最高,免耕处理最低;深松+旋耕处理的小麦玉米周年平均产量为19643.9 kg ha^-1,比深松、旋耕和免耕处理分别增加4.8,5.9和7.7%;（2）深松耕作有利于作物对土壤氮的吸收,深松+旋耕和深松处理的植株氮素积累量、氮素收获指数和氮肥偏生产力均高于旋耕和免耕处理;（3）深松耕作导致小麦季农田N₂O排放量较高,但是玉米季N₂O排放量低于免耕处理;从周年的温室气体排放和全球增温潜势来看,耕作方式之间无显著差异。在本试验条件下,玉米季免耕,小麦季深松+旋耕处理是兼顾小麦-玉米周年高产高效低排放的最优耕作模式。更多还原