基于DNDC模型研究春玉米长期秸秆还田的氮肥减施潜力

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李骁

作者： 李骁;姜蓉;侯云鹏;何萍;邹国元;徐新朋;樊代佳;何新;何文天

作者机构：

关键词： 春玉米;秸秆还田;氮肥利用率;氮肥减施;DNDC模型

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN：

年卷期： 2023 年 011 期

页码： 2004-2017

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】探索秸秆还田对玉米氮肥减施潜力的影响，为东北黑土区养分资源高效利用提供科学依据。【方法】田间定位试验在吉林省公主岭市开展，始于2017年，分别在秸秆还田和离田条件下，设置施氮0、70、140、210、280和350 kg/hm~2，共12个处理。基于田间实测值校正和验证反硝化-分解模型（DNDC,Denitrification-Decomposition），并用校正后的模型模拟30年（1991—2020）秸秆还田对春玉米产量和氮素利用率的影响以及氮肥减施潜力。【结果】DNDC经参数校正后能够较好地模拟秸秆还田和离田条件下各施氮量处理春玉米产量、生物量、氮吸收和土壤无机氮含量，模拟值与实测值的标准平均相对误差（nARE）和标准均方根误差（nRMSE）范围平均分别为-5.7%～7.6%和10.0%～28.5%。依据长期模拟结果，秸秆还田条件下，最大产量施氮量下的春玉米产量、氮素回收率、农学效率和偏生产力比秸秆离田条件下可分别平均提高6.0%、5.5%、2.7 kg/kg和6.7 kg/kg，氮素表观盈余率平均下降36.3%。与秸秆离田条件相比，秸秆还田条件下达到秸秆离田条件下最大产量的施氮量平均减少35.5 kg/hm~2，约为18.4%。最大产量氮肥减施比例随秸秆还田年限的延长而变化，秸秆还田7～15年时的氮肥减施比例最高，平均为23.6%，秸秆还田19～30年的减施比例平均为15.8%。此外，秸秆还田的氮肥减施比例在湿润年最高，平均为20.5%，其次是平水年，平均为18.7%，干旱年最低，平均为15.4%。【结论】相比于秸秆离田，长期秸秆还田可显著提高玉米产量和氮素利用率，减少获得相同产量所需的施氮量以及氮素盈余率。按照DNDC模型预测，我国东北春玉米生产在秸秆还田下的氮肥减施潜力依年降水变化，为10%～20%。

分类号： S141

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