秸秆覆盖和抑制剂的施用保持了东北地区免耕作物的产量，减少了氮肥的投入和损失( Stover mulching and inhibitor application maintain crop yield and decrease fertilizer N input and losses in no-till cropping systems in Northeast China )

L Yuan X Chen J Jia H Chen C Lu

土壤中氮的微生物固定和铵的矿物固定是肥料氮在土壤中滞留的重要过程，而随后的矿化和非生物释放则调节着氮对作物的有效性。然而，施肥管理措施如何在时间上影响肥料氮转化的生物和非生物过程仍不清楚。为此，我们在东北地区长期免耕玉米种植系统中进行了施用氮素标记肥料的田间微区试验，以评价玉米秸秆单独覆盖和与抑制剂复盖对氮肥转化、作物利用率和损失风险的影响。试验确定了以下4个处理：（1）常规氮肥(NPK)；(2)NPK加玉米秸秆覆盖(NPKS)；（3）降低20%的NPK加玉米秸秆覆盖(RNPKS)；(4)RNPKS加脲酶和硝化抑制剂(RNPKSI)。结果表明，玉米苗期肥料氮的截留与土壤深度和管理措施有关。在020 cm土层，玉米秸秆覆盖显著促进肥料氮向固定态NH4和有机态N库的转化，比NPK分别提高了49.9%和65.6%。玉米秸秆复盖减少NPK进一步促进肥料氮向有机氮库转化43.2%，固定氮库减少32.0%，而RNPKSI处理与抑制剂配合施用则相反，肥料源NH4-N的滞留时间延长。同时，在2040 cm深度，NPKS和RNPKS处理玉米秸秆覆盖比NPK处理显著提高了肥料氮向固定NH4池的转化，而RKPNSI处理玉米秸秆覆盖和施用抑制剂进一步提高了肥料氮向固定NH4池的转化。肥料源有机氮和固定态NH4的矿化和释放影响了作物对肥料氮的吸收，与NPK相比，3个秸秆覆盖处理的肥料氮利用率(NUE)平均提高16.1%，气态损失平均减少32.8%。这些结果表明，在RNPKS和RNPKSI处理下，玉米秸秆覆盖和施用抑制剂是东北地区玉米免耕系统中有效的管理策略，可以通过调节固定NH4和有机N库之间的肥料氮转化，减少氮输入，保持作物产量，提高氮素利用率，并有可能降低环境污染风险。

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