新研究揭示免耕秸秆覆盖提升氮肥利用效率机制

　　近日，中国科学院沈阳应用生态研究所科研团队在免耕秸秆覆盖技术对肥料氮在东北黑土农田保持与供应潜能方面取得重要进展，揭示了这一技术提升氮肥利用效率的机制。相关研究成果发表于《农业、生态与环境》。

　　氮肥是农业生产中提高作物产量的重要材料。然而，过量使用氮肥会导致环境污染，并降低肥料利用效率。因此，如何更高效地使用氮肥、减少浪费，是农业领域研究的重点。

　　前期研究表明，与传统耕作相比，免耕秸秆覆盖还田的保护性耕作措施可有效提高肥料氮的利用效率和作物产量。但仍不清楚这种方法如何影响肥料氮在土壤中的转化，尤其是它如何转化为固定态铵和有机氮库，以及这些转化后的氮如何被土壤和作物长期保持与释放。

　　基于此，团队利用15N稳定同位素示踪技术，通过对作物关键生育期的观测，系统评价了免耕结合不同量秸秆覆盖对肥料氮向固定态铵和有机氮库转化及其随后释放特征的影响。

　　研究发现，当使用免耕秸秆覆盖还田时，能有效提高玉米苗期肥料氮向固定态铵和有机氮库的转化，增加了肥料氮在土壤中的保持能力。具体来看，与传统耕作方式相比，免耕秸秆覆盖还田能使肥料氮转化为固定态铵和有机氮的比例分别增加了15.3%和36.5%。此外，在作物需氮高峰期，固定态铵可快速释放出来供作物吸收利用，而有机氮则是通过微生物作用慢慢转化成矿质氮，提供长期的氮源。免耕秸秆覆盖还显著提高了肥料的利用效率和作物产量，平均增幅为10.2%和14.8%。