基于田间试验的秸秆还田化肥替减潜力综合分析

秸秆含有丰富的营养元素,秸秆还田是实现化肥减量的重要途径.中国不同农区种植制度及土壤养分供应条件相差较大,秸秆还田化肥替减率存在差异,为明确不同种植制度及土壤养分条件下秸秆还田化肥替代率,该研究以水稻、小麦、玉米、油菜 4 种主要大田作物为研究对象,基于 2000-2021 年"中国知网(CNKI)"公开发表的文献数据和 2013-2021 年湖北省 32 个秸秆还田田间试验数据,对田间生产条件下主要农作物秸秆还田化肥替减氮、磷、钾肥比例进行计算,评估区域尺度的秸秆还田化肥节本潜力.结果表明,4 种作物秸秆还田平均可替减氮肥12.2％、磷肥 23.9％、钾肥43.5％.不同作物秸秆还田氮、磷、钾肥替减率差异均不显著(P＞0.05).不同轮作制度下,水旱轮作体系(水稻单作和稻油轮作)氮、磷肥替减率较旱地轮作体系(麦玉轮作和玉米单作)分别高出 5.0～12.9、18.0～24.8 个百分点.此外,土壤养分供应能力是影响秸秆还田化肥替减潜力的重要因素.养分供应能力较低的土壤秸秆还田磷、钾肥可替减率较养分供应能力高的土壤则分别高出 9.1～11.5、6.2～14.2 个百分点.基于 2020 年各农作物种植面积和化肥消费量,中国水稻、小麦、玉米、油菜季秸秆还田可减施氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥分别为239.48×104、227.73×104、451.98×104 t,占当前氮、磷、钾肥消费量的 12.6％、25.0％、48.5％,化肥节本可达到 478.98 亿元/a.研究结果为中国主要农作物化肥减施增效提供理论依据和数据支撑.