不同有機物料還田與減氮施肥對麥田碳氮水足跡及生態(tài)服務價值的影響.pdf

1、針對當前因片面追求高產而過量使用化肥造成的耕地質量下降、肥料利用率低、環(huán)境污染嚴重等一系列問題，本研究通過玉米秸稈、牛糞、菌渣3種有機物料還田，同時減少氮肥投入（分別比對照組減少用量10％或15％）處理，對各處理小麥生育期的小麥生長情況及土壤理化性質進行測定，分析三種有機物料還田及減施氮肥方式對麥田小麥-土壤系統(tǒng)碳氮水的利用效率及產量的影響，并嘗試對麥田生態(tài)系統(tǒng)的碳氮水足跡和生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行估算。研究結果如下:
　　1.施加有

2、機物料有助于增強土壤的保水保墑能力，能夠不同程度的提升土壤的水分含量，特別是80～100 cm土層的土壤含水量，同時使麥田的水分利用效率明顯提升，其中以牛糞還田和秸稈還田效果最好。不同有機物料顯著增強了小麥生育后期的葉片葉綠素熒光值，秸稈還田的提升效果較差。秸稈還田明顯提高了作物整個生育期土壤蔗糖酶活性，牛糞還田對小麥生育后期的蔗糖酶活性提高效果顯著，各有機物料還田均使拔節(jié)期后土壤脲酶活性有效增加。不同有機物料還田與僅施化肥處理相比，顯

3、著促進了冬小麥的生長，其中秸稈還田處理對干物質積累量的增加有明顯作用，牛糞還田對提高小麥的小穗數及穗粒數有較好效果，秸稈還田和菌渣還田處理對千粒重的提高效果顯著，總經濟產量方面，以牛糞還田優(yōu)勢最大。
　　2.添加有機物料促進了土壤有機碳含量的積累，牛糞還田和秸稈還田對提高土壤有機碳含量效果顯著，菌渣還田的增加效果主要體現在小麥的生育后期。施用有機物料對提高小麥生育后期的土壤呼吸速率有積極作用，其中以牛糞還田和菌渣還田效果明顯。有機

4、物料還田和減氮施肥處理還能降低土壤溫室氣體排放，有效的降低了農田生態(tài)系統(tǒng)在全球氣溫上升過程中所發(fā)揮的作用，各不同有機物料中，牛糞還田和秸稈還田的效果最好。
　　3.有機物料的施用使小麥生育前期土壤的全氮含量顯著提高，并促進了小麥耕層土壤的堿解氮含量的增加，同時對0～100 cm土壤層硝態(tài)氮的吸收和利用有積極作用。牛糞還田和菌渣還田均增加了作物的氮積累，三種添加物均提升了氮素偏生產力，最終使小麥氮素的利用效率升高，結果顯示牛糞和秸稈

5、還田效果最好。
　　4.三種有機物料還田處理對降低麥田生態(tài)系統(tǒng)中的碳氮水足跡有顯著影響。減量施肥降低了生產中灰水足跡，有機物料的添加減少了綠水的消耗，從而降低總的水足跡。秸稈還田降低了土壤碳排放量，不同有機物料均增加了碳吸收量，最終降低了生態(tài)系統(tǒng)碳足跡。施加有機物料有效降低了化肥對氮足跡的影響，從而降低麥田氮足跡。不同有機物料還田還顯著提高了麥田生態(tài)系統(tǒng)的積累有機質功能價值、凈化環(huán)境價值、涵養(yǎng)水分價值及氣候調節(jié)價值，有利于麥田生態(tài)