EP|氮素平衡是估算我国稻田氮素投入阈值的指标
文章信息
标题：Nitrogen balance acts an indicatior for estimating threholds of nitrogen input in rice paddies of China
期刊：《Environmental Plollution》
单位：中国农科院
日期：2021-09
影响因子：8.071
与氮肥(N)施用相关的决策是农艺实践中的关键步骤，因为它与农艺生产力和环境风险直接相互作用。在该研究中，作者假设通过分析产量和 N 损失对 N 平衡的响应，可以将土壤表观 N 平衡用作确定 N 输入阈值的指标。基于来自水稻进行951田间试验的观测，我们建立了氮平衡和氨挥发，产量增加比率，和N施用率之间的关系。当氮平衡超过一定水平时，氨挥发显著增加，同时水稻产量停滞增长。使用分段回归方法，根据产量的响应，在秸秆还田和秸秆去除情景下，氮平衡的季节性上限分别确定为 44.3 和 90.9 kg N ha -1；根据 NH 3挥发的响应，确定为 53.0 –74.9 和 97.9–112.0 kg N ha -1在秸秆还田和秸秆清除情景下，分别来自最大产量考虑。根据氮平衡上限，建议单季、长江中游平原、西南地区中部、早稻和晚稻类型的施氮量阈值范围为179.0-214.9 kg N ha -1，以限制NH3挥发，范围为 193.3–249.8 kg N ha -1以实现最大产量。如果实施秸秆还田，理论上氮肥施用量的阈值可以降低17.5 kg N ha -1 。本研究为限制稻田氮肥过剩和合成肥料氮投入提供了有力的参考，指导产量目标和环境保护。
Graphical abstract
图1.收集的数据的试验点分布。
图2.土壤表观氮盈余和NH3之间的关系（a）不考虑秸秆还田；（b）考虑秸秆还田。
图3.单季(A)、中稻(B)、中稻(C)、中稻(D)和晚稻(E)秸秆还田情景下土壤表观氮平衡与增产比率(与不施氮处理相比)之间的关系。
图4.单季(A)、中稻(B)、中稻(C)、中稻(D)和晚稻(E)秸秆还田条件下土壤表观氮平衡与增产率(与不施氮处理相比)的关系
图5.单季(A)、中稻(B)、中稻(C)、中稻(D)和晚稻(E)土壤表观氮素平衡与施氮量的关系。绿点和黄点分别表示秸秆还田方案和秸秆清除方案下的数据。
表1.施氮量阈值。
图6.N施用量不同阈值场景下的投入产出关系。氮素输入包括氮肥、生物固氮、播种、灌溉和大气沉降，季节性氮素输出包括谷物和秸秆的清除。
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