麦季牛场肥水灌溉对冬小麦-夏玉米轮作土壤氮素平衡的影响

规模化畜禽养殖废弃物已成为当前重要的污染来源，为有效控制畜禽养殖污水面源污染，将处理后的养殖肥水作为水、氮资源进行农田灌溉，在华北冬小麦–夏玉米轮作灌溉区，连续3 a进行牛场肥水灌溉田间定位试验，研究冬小麦季牛场肥水灌溉对作物产量、氮表观利用率、土壤无机氮残留及轮作体系氮平衡的影响。结果表明，肥水灌溉能显著提高作物产量，肥水灌溉处理（冬小麦生育期内肥水灌溉带入氮为160、240和320 kg/hm2）冬小麦和夏玉米3 a产量平均增幅分别为36.78%和40.82%。随着牛场肥水灌溉年限的推移作物增产效果逐渐明显，冬小麦–夏玉米轮作体系作物累计氮利用率逐年升高，6季作物收获后氮累计利用率达47.87%～67.63%，肥水氮后效明显。肥水灌溉增加了100 cm土体内无机氮残留，NO3--N 残留量显著高于 NH4+-N。对冬小麦–夏玉米轮作体系氮平衡分析表明，随牛场肥水灌溉带入氮量增加，作物氮累计吸收增加，在冬小麦生育期内肥水氮带入量为160 kg/hm2夏玉米生育期内不施氮处理（T1），氮表观利用率显著高于其他肥水灌溉处理（T2和T3），100 cm土体无机氮残留率和氮表观损失率均显著低于T3处理，与T2处理差异不显著。该试验条件下，综合产量、氮累计利用率及土壤无机氮残留考虑，冬小麦–夏玉米轮作体系肥水灌溉适宜氮带入量为160～240 kg/hm2。适量牛场肥水灌溉冬小麦–夏玉米能够增加作物产量，增加作物对肥水氮的利用率，减少氮在土壤中的积累。