秸秆还田与氮肥配施对春玉米产量及水分利用效率的影响

张　哲，孙占祥，张燕卿，郑家明，杨　宁，冯良山，李开宇

(1.沈阳农业大学， 辽宁 沈阳 110161； 2.辽宁省农业科学院耕作栽培研究所， 辽宁 沈阳 110161；3.中国农业科学院环境与可持续发展研究所， 北京 100081)



秸秆还田与氮肥配施对春玉米产量及水分利用效率的影响

张哲1,2，孙占祥1,2，张燕卿3，郑家明2，杨宁2，冯良山2，李开宇2

(1.沈阳农业大学， 辽宁 沈阳 110161； 2.辽宁省农业科学院耕作栽培研究所， 辽宁 沈阳 110161；3.中国农业科学院环境与可持续发展研究所， 北京 100081)

摘要：为了探讨长期玉米秸秆还田与氮肥配施对辽西风沙半干旱区春玉米产量和水分利用效率的影响，在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站利用长期定位试验，设置了4个秸秆还田量水平(0，3 000 kg·hm-2，6 000 kg·hm-2，9 000 kg·hm-2)与两个施氮肥水平(210 kg·hm-2，420 kg·hm-2)，共8个处理。结果表明，连续秸秆还田与氮肥配施可以显著增加玉米的群体生物产量(P<0.05)和经济产量(P<0.05)，2013年(平水年)和2014年(枯水年)的产量均为C3N1处理最高，分别为14 719.95 kg·hm-2和12 397.95 kg·hm-2,大小顺序为C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1；秸秆还田可以充分利用作物生育期降水，提高降水利用效率和作物水分利用效率，2 a的研究结果显示，C3N1处理的水分利用效率最高，在生物产量和子粒产量水分利用效率方面，2013年与2014年分别比最低的C0N1处理高26.83%、43.15%和44.64%、70.55%，两年平均水分利用效率的大小顺序与生物产量相同。综合分析认为，秸秆量9 000 kg·hm-2、氮肥量210 kg·hm-2是提高该区域类型土地生产力和农田水分利用效率的较优方案。

关键词：秸秆还田；氮肥；春玉米；水分利用效率；产量

辽宁省是中国的玉米生产大省之一，每年种植面积在200万hm2以上，其中辽西旱作农业区每年种植面积占辽宁省的2/3以上[1]，从作物秸秆去向来看，作物秸秆还田、秸秆饲用、秸秆燃烧以及其它去向所占比例分别为24.3%、29.9%、35.3%和10.5%[2]。保守估计未来辽宁省每年可用于能源的秸秆的收集量将不会低于1 300万t，其中玉米秸秆约占秸秆总量的75.45%，而目前辽宁大部分秸秆仍直接在田间地头焚烧，由此带来了非常严重的空气污染和消防安全问题[3]。秸秆还田技术是改善农田生态环境、发展现代灌溉农业及旱作农业的重大措施，是节本增效型农业的重要技术支撑，也是促进绿色食品产业和农业可持续发展的有效手段[4]。而不同的秸秆施用方式则利于提高土壤对土壤水分的保蓄能力，显著增加0～100 cm土层土壤蓄水量[5]。在秸秆还田与氮肥配施方面，化学氮肥合理施用还决定于有机肥施用和秸秆还田状况，以维持土壤作物体系中氮素投入和输出平衡。所以在决定化学氮肥施用量的同时，也应考虑有机肥和秸秆带入氮量，从总需氮量中扣除有机肥供氮量[6]。霍竹、劳秀荣等[7-9]研究表明，秸秆与氮肥配施能延缓玉米叶片衰老，促进叶片合产物向子粒转移，增大玉米子粒体积，提高玉米产量。杨治平等[10]研究表明秸秆与氮肥配施能使水分利用效率提高0.26～0.29 g·kg-1。同时也有相关报道不合理的秸秆还田和施肥量会降低作物产量[11-12]。近年来关于单一秸秆还田方式对土壤物理性状、土壤养分和土壤酶活性的影响等方面报道较多[13]，本研究利用农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站长期定位试验，设置了4个秸秆还田量水平和2个施氮水平共8个处理，探讨长期秸秆还田下不同年际间的玉米产量和水分利用效率异同，前期研究结果表明，秸秆还田配施氮肥对玉米生长前期和中、后期的影响差别较大，对玉米早期生长有一定的负面作用，中、后期秸秆还田正效应逐渐得到体现，玉米生长及水分利用效率以秸秆量9 000 kg·hm-2配施纯N 420 kg·hm-2和秸秆量6 000 kg·hm-2配施纯N 420 kg·hm-2效果较佳[14]。本试验的持续研究将为明确辽西旱作农业区秸秆还田与氮肥配施技术、提高土壤持续生产能力和作物水分利用效率，实现作物的持续增产提供理论依据。

1材料与方法

1.1研究区域概况

辽宁西部地区属温带季风大陆性气候区，全区土地面积约3万km2，耕地面积约69万hm2，年平均气温7℃～8℃，5—9月份日照时数为1 200～1 300 h，10℃以上积温为2 900～3 400℃·d，无霜期为135～165 d，年降水量300～500 mm。

2013年和2014年试验区作物生育期内平均温度和降雨量如图1所示。2013年生育期降水量为359.8 mm，生育期内平均气温为21.74 ℃；2014 年生育期降水量为289.9 mm，生育期内平均气温为21.54℃。

1.2试验时间和地点

试验于2010年在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站(辽西典型类型区)开始长期定位，本研究选取了2013和2014年2a数据进行了分析。试验土壤为褐土，耕作层含有机质11.61 g·kg-1、全氮0.64 g·kg-1、全磷0.66 g·kg-1、全钾2.46 g·kg-1、速效氮72.58 mg·kg-1、速效磷136.13 mg·kg-1、速效钾62.19 mg·kg-1,地势平坦，无灌溉条件。

1.3供试品种

供试品种为郑单958，是由河南省农业科学院粮食作物研究所选育的品种。

1.4试验设计

采用完全随机设计，试验设8个处理(见表1)，每个处理重复3次，每个小区面积为32 m2(4 m×8 m)。2013年5月4日播种、9月19日收获；2014年4月28日播种，9月16日收获。种植密度为60 000 株·hm-2，种植的行距为50 cm，株距为33 cm。具体操作：将前一年收获后的玉米秸秆切碎成3～5 cm小段，春播前按试验设计方案进行还田，同时在含有N2的试验处理中施入纯氮100 kg·hm-2，春播时每个处理施入N 40 kg·hm-2、P2O5150 kg·hm-2、K2O 190 kg·hm-2，玉米拔节期含有N1的处理追施氮肥170 kg·hm-2，含有N2的处理追施氮肥280 kg·hm-2。

1.5测定指标及方法

1.5.1产量及其构成因素2013—2014 年玉米收获后，每个处理随机选取10 m2样区测产，用水分仪测定水分，按14%含水率折合成公顷产量，重复3次。每个样区随机选取连续15株，按常规方法测定产量构成因素。

1.5.2群体生物产量产量收获后，取对应的10 m2样区的生物产量称质量，随机连续植株5株，称质量后在烘箱105℃杀青60 min，85℃烘至恒质量称干质量，计算植株含水率，然后根据鲜质量和5株含水率的平均值折合成公顷生物产量。

收获指数：

HI=GY/BY

(1)

式中，HI为作物收获指数；GY为作物子粒产量(kg·hm-2)；BY为作物生物产量(kg·hm-2)。

1.5.3土壤含水率采用土钻取样烘干法，分别于2013年播种前(05-04)、收获期(09-19)及2014年播种前(04-28)、收获期(09-16)测定0～100cm土壤含水率，每10cm一个层次，3次重复。

土壤蓄水量：

W=h×a×b×10/100

(2)

式中，W为土壤蓄水量(mm)；h为土层深度(cm)；a为土壤容重(g·cm-3)；b为土壤含水率(%)。

1.5.4生育期降水利用效率生育期降水利用效率[15]：

PUE=GY/R

(3)

式中，PUE为作物生育期降水利用效率(kg·hm-2·mm-1)；GY为作物子粒(经济)产量(kg·hm-2)；R为作物生育期降雨量(mm)。由试验区内雨量器连续定位观测记录。

1.5.5水分利用效率

作物耗水量[16]：

ET=P+U-R-F-ΔW

(4)

式中，ET为作物耗水量(mm)；P为作物生育期降水量(mm)；U为地下水补给量(mm)；R为径流量(mm)；F为土壤水分渗漏量(mm)；ΔW为收获后和播种前土壤根层储水量的变化(mm)，其中土壤储水量以1m土层含水率计算；因为试验小区土地平坦，故地表径流和土壤水分渗漏量可以忽略不计；地下水埋深较大，多在几十米以下，地下水的补充可以忽略不计；据此，式(5)可简化为：

ET=P-ΔW

(6)

水分利用利率[17]：

WUEgy=GY/ET

(7)

WUEby=BY/ET

(8)

式中，WUEgy为子粒(经济)产量水分利用效率(kg·hm-2·mm-1)；WUEby为生物产量水分利用效率(kg·hm-2·mm-1)。

1.6数据处理与分析方法

试验数据用Excel 2003进行整理分析并作图，用SPSS17.0软件统计分析，采用LSD法进行多重比较，显著水平为0.05。

2结果与分析

2.1秸秆还田与氮肥配施对春玉米产量及收获指数的影响

2.1.1不同处理的产量构成因素从表2可以看出，2013年各处理间的穗行数、行粒数、粒长各处理之间均无显著差异(P>0.05)，而2014年各处理间除穗行数无显著差异之外，包括行粒数和粒长均有或多或少的变化，具体表现为C2N1处理显著低于无秸秆还田的处理(P<0.05)；在穗长方面，2013年表现为C2N1显著大于其它处理(P<0.05)，而到了2014年则表现为C1N1显著大于其它处理(P<0.05)；通过比较各处理间的百粒重可以看出，2013年表现为C3N1>C3N2>C2N2>C2N1>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1，且总体来说随着秸秆还田量的增加，百粒重也显著增加(P<0.05)。而2014年，则表现为C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N1>C1N2>C0N2>C0N1，说明在2014的年情条件下，秸秆还田的处理氮肥施用过多反而引起玉米百粒重下降。通过产量分析表明，秸秆还田与氮肥配施可以显著提高玉米产量，且在2013年和2014年两个年情条件下，各处理间百粒重变化趋势与产量基本一致，由此表明，秸秆还田与氮肥配施产量构成因素主要受百粒质量的影响。

注：数据为平均值±标准误，不同小写字母表示处理在5%水平上差异显著，下同。

Note： Date is mean± SE. Values followed by a different letter within a column for treatments are significantly different atP<0.05, same as below.

2.1.2群体生物产量及收获指数间的差异通过对玉米生物产量和收获指数的分析表明(图2)，不同秸秆还田与氮肥配施对春玉米群体生物产量影响显著，并且各个处理在2013年的生物产量要显著高于2014年(P<0.05)。2013年各处理生物产量的顺序为C3N1>C3N2>C2N2>C2N1>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1，而2014年的顺序为C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N1>C1N2>C0N2>C0N1，两年综合生物产量均为C3N1的值最大，较最少的C0N1处理分别增产21.38%和17.73%，并且各个处理均表现出随着秸秆还田量的增加，玉米生物产量呈增加的趋势。所有处理的收获指数在0.440～0.566之间，且2013年与2014年各处理间差异均不显著(P>0.05)，但总体来看2013年的玉米收获指数是高于2014年的。

2.2秸秆还田与氮肥配施对土壤含水率及蓄水量的影响

2.2.1土壤含水率土壤含水率的高低反映土壤持水能力和供水能力的高低。2014年不同时期各处理土壤含水率测定结果如图3所示。总体上来看，各生育时期秸秆还田量越多的处理，其0～100 cm的土壤平均含水率越高，且各处理平均含水率基本表现为C3N2>C3N1>C2N2>C2N1>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1，说明秸秆还田疏松了土壤，增加了雨水入渗的能力，显著提高了土壤的含水率。玉米苗期的土壤含水率各处理之间变化较小，变幅为12.31%～20.54%，但在50 cm处秸秆还田处理的含水率有明显的增加，且还田量越多，含水率越高；拔节期是玉米生长的关键时期，土壤含水率变幅为11.65%～16.37%，随着玉米根系的生长，对土壤浅层水分消耗较大，在根系分布比较密集的耕层(0～50 cm)水分变化趋势基本一致，但在50 cm以下变化较为剧烈；正常雨量充沛年份，灌浆期表层土壤含水率较高，但在2014年出现了严重的伏旱，所以土壤含水率普遍较低，各处理平均土壤含水率的变幅为8.02%～16.59%，这说明秸秆还田与氮肥配施处理，在干旱年份对提高土壤含水率效果明显，且各处理间0～50 cm土壤含水率变化剧烈，各处理均呈增加趋势，在50～100 cm各处理的土壤含水率随着深度的增加而逐渐减少；成熟期随着植株需水量的减少，土壤水分在趋于平稳，各处理总体趋势与灌浆期基本一致，但变幅为10.02%～16.59%。

注：不同小写字母表示处理在5%水平上差异显著，下同。

Note： Values followed by a different letter within a column for treatments are significantly different atP<0.05, and hereinafter.

图2玉米秸秆还田与氮肥配施对玉米生物产量及收获指数的影响

Fig.2Effects of crop residues incorporation and N-fertilizer utilization on maize biomass and harvest indexes

2.2.2土壤蓄水量从图4中可以看出，2013年—2014年不同时期各处理间差异明显(P<0.05)，均表现为C0N1>C0N2>C1N1>C1N2>C2N1>C2N2>C3N1>C3N2，两年各处理土壤需水量的平均值分别为192.15、196.7、217.27、223.07、232.2、238.2、249.62、257.2 mm，总体来看2013年各处理的土壤蓄水量均要高于2014年的蓄水量(P<0.05)。

2.3秸秆还田与氮肥配施对水分利用效率的影响

2.3.1降水利用效率通过对各处理生育期降雨利用效率分析结果表明(图5)，2013年C3N1处理生育期平均降水利用率表现为最高，达到40.91 kg·hm-2·mm-1，C0N1处理生育期平均降水利用率为最低，为28.18 kg·hm-2·mm-1，且各处理间存在显著差异(P<0.05)，2014年大小顺序为C3N1>C3N2≈C2N1>C2N2≈C1N1>C1N2>C0N2>C0N1(P<0.05)。总体来看，2014年生育期内秸秆还田处理的降水利用率要高于2014年，这主要是由于在干旱年份下，秸秆还田处理可明显促进土壤蓄水保墒，为作物提供更多可利用水分。

2.3.2作物水分利用效率从表3可以看出，不同降雨年型、不同秸秆还田量、不同施氮量对作物耗水量和作物水分利用效率的影响不同。在作物耗水量方面，2013年与2014年均表现为没有秸秆还田的处理耗水量较高，显著高于秸秆还田的处理(P<0.05)，而相同秸秆还田量不同施氮水平之间差异不显著(P>0.05)，但2013年和2014年秸秆还田处理的总体耗水量存在差异，其中2013年表现为C0>C1>C3>C2,而2014年秸秆还田的各处理差异不显著(P>0.05)；在生物产量水分利用效率方面，2013年与2014年C3N1处理均为最高，分别比最低的C0N1处理高26.83%和43.15%，2013年的生物产量水分利用效率各处理之间均存在着显著差异(P<0.05)，大小顺序为C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1，这与不同处理间的产量差异基本一致，而在2014年虽然C3N1与C0N1处理的生物产量水分利用效率仍为最高和最低，但各处理间的大小差异与2013年略有不同，C1N1、C1N2、C2N1、C2N2处理间差异不显著；在子粒产量水分利用效率方面，2013年与2014年C3N1处理显著高于其它处理(P<0.05)，分别比最低的C0N1处理高44.64%和70.55%，且两年的均表现出C3>C2>C1>C0，这说明随着秸秆还田量的增加，提高了玉米的子粒产量水分利用效率。2013年的子粒产量水分利用效率总体趋势为C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1(P<0.05)，而2014年的趋势则与2013年不同，其中C3N2与C2N1处理的差异不显著。总体来看，2013年比2014年秸秆还田处理的生物产量水分利用效率和子粒产量水分利用效率要低，这主要是由于秸秆还田提高了作物生物量，但在干旱年份(2014年)，作物耗水量差异不显著。

图5秸秆还田与氮肥配施对生育期内降水利用效率的影响

Fig.5Effects of crop residues incorporation and N-fertilizer

utilization on rainfall use efficiency during growth period

3讨论

3.1作物产量与收获指数

作物产量和总生物量的增加是检验耕作措施好坏的重要指标，不同还田年限玉米子粒产量差异显著，反映出秸秆还田措施能够促进玉米子粒产量的提高，且与还田年限呈正相关[18]。霍竹[7]等研究表明：秸秆还田与氮肥配施，能使夏玉米的子粒体积最多增加19.69%，穗粒数达到598.19 粒·穗-1，与秸秆不还田不施氮处理相比增加了27.3%，秸秆还田传统施氮(纯N 300 kg·hm-2)处理的千粒重达到239.75 g，产量显著提高。还田还可以改善作物产量性状，进而提高作物产量，高旺盛等[19]研究发现长期秸秆还田可使玉米穗长增加0.58～2.0 cm，穗粒数增加4.8%～14.1%，千粒重增加2.0%～13.1%，增产达4.7%～25.7%。秸秆还田和优化施氮可以提高华北平原夏玉米干物质日增长量和总积累量，子粒体积增加了17.38%～19.69%，高速灌浆持续期延长5～7 d，产量和玉米叶面积指数显著提高[20]。本研究为长期定位试验，通过对2013和2014两年的结果分析，不同秸秆还田量与氮肥配施对春玉米产量影响显著，其中2013年与2014年秸秆还田处理显著提高了玉米百粒重和产量，这与前人的研究基本一致；但在不同年份下，相同秸秆还田量不同施氮水平，表现出一定差异，这与年际间水分和温度差异有关。通过对玉米生物产量和收获指数进行分析，秸秆还田量的增加显著提高了玉米的生物产量，各个处理在2013年的生物产量要显著高于2014年(P<0.05)，均表现为C3>C2>C1>C0，这与前人所研究的最高还田量基本一致。两年的所有处理收获指数在0.440～0.566之间，且2013年与2014年各处理间差异均不显著(P>0.05)，但总体来看2013年进行连续秸秆还田的玉米收获指数是高于2014年的，可能是由于2014年伏旱严重，对灌浆期影响较大，进而影响其生物产量和子粒产量。

3.2土壤水分与水分利用效率

秸秆还田可提高土壤的蓄水保水的能力，保证作物需水关键期的供水，缓解旱地作物水分供需矛盾，提高作物产量和水分利用效率。陈素英等[21]通过研究秸秆还田处理降雨前后不同土层(0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm)土壤含水量的变化得出：秸秆还田不仅增加了降水的入渗量，而且有利于降水向深层土壤下渗。马晓丽等[22]研究也认为，秸秆还田能有效增加土壤水分含量，蓄水保墒，改善作物水分供给状况，秸秆还田量越高，效果越好。本研究通过对2013年和2014年两年的研究数据进行分析表明，秸秆还田可以充分利用作物生育期降水，提高作物的降水利用效率，且秸秆还田量越大，其降水利用效率越高，这与与前人的研究结果一致。2013年生育期内降水利用率要高于2014年，这主要是由于2013年生育期内降水量多。玉米不同生育时期的土壤蓄水效果与秸秆还田量、氮素水平有着密切的关系，2 a的作物产量水分利用效率和子粒产量水分利用效率各处理间趋势不一致，这可能与2014年的伏旱有密切关系，对产量形成造成了一定的影响。

3.3秸秆还田与氮肥配施

秸秆还田要配施适量速效性氮肥以调节C/N，为了加速秸秆腐解，及时释放其中的养分供作物利用，否则出现氮素损失过大，即微生物与作物争氮，从而影响农作物正常生长发育，影响产量的提高，甚至导致减产[18]。本研究为2010年开始的长期定位试验，前期结果显示[14]：(1) 秸秆还田前期不利于保水，中后期保水效果较好； (2) 秸秆还田配施氮肥对玉米产量影响不显著，但由于秸秆还田处理玉米生育期耗水量小于不还田处理，因此水分利用效率较高； (3) 建议秸秆还田量6 000～9 000 kg·hm-2配施纯N 420 kg·hm-2，可达到较好效果。本文通过2013年和2014年两年的数据显示，不同处理间玉米产量存在显著差异，说明长期秸秆还田可明显提高玉米产量，而在氮肥配施方面，部分处理的高氮处理要低于低氮处理，这可能是由于多年的秸秆还田与氮肥配施会出现一个碳氮施用量平衡点。本文中在玉米产量和水分利用率方面证明了无论在平水年(2013年)和枯水年(2014年),均表现为C3N1处理是最为理想的秸秆还田量和施氮水平，这与前期结果有一定差异。并且，在枯水年份秸秆还田对玉米的水分效率有明显的提高，这说明C3N1处理的碳氮含量为目前5年定位试验中最佳量。但是本研究中，由于不同年际间生态环境差异，不同处理间的差异水平变化较大，而继续秸秆还田土壤内C/N值是否还会维持在现有范围内，则有待进一步研究。

4结论

1) 通过对2013年和2014年两年的产量数据分析得出，连续秸秆还田与氮肥配施可以显著增加玉米的群体生物产量(P<0.05)和经济产量(P<0.05)，表现最好的为N3C1处理，两年的平均子粒产量为14 719.95 kg·hm-2和12 397.95 kg·hm-2,总体来说随着秸秆还田量的增加，主要是由于百粒重的增加造成的。

2) 两年的研究结果证明，秸秆还田可以充分利用作物生育期降水，提高降水利用效率和作物水分利用效率，C3N1处理的水分利用效率最高，在生物产量水分利用效率方面，2013年与2014年分别比最低的C0N1处理高26.83%和43.15%，在子粒产量水分利用效率方面，2013年与2014年分别比最低的C0N1处理高44.64%和70.55%，两年平均水分利用效率大小顺序为C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1，尤其在干旱年份，适宜的秸秆还田量可以在显著提高作物水分利用效率的同时，显著增加玉米产量。

参 考 文 献：

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Effects of crop residues incorporation and N-fertilizer on yield and water use efficiency of spring maize

ZHANG Zhe1,2, SUN Zhan-xiang1,2, ZHANG Yan-qing2,3, ZHENG Jia-ming2,YANG Ning2, FENG Liang-shan2, Li Kai-yu2

(1.CollegeofLandandEnvironment,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang,Liaoning110161,China;2.TillageandCultivationResearchInstitute,LiaoningAcademyofAgriculturalSciences,Shenyang,Liaoning110161,China;3.InstituteofEnvironmentandSustainableDevelopmentinAgriculture,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,China)

Keywords:crop residues incorporation; N-fertilizer; spring maize; water use efficiency; yield

Abstract：In order to explore the effects of crop residues incorporation and N-fertilizer utilization on spring maize yield and water use efficiency in semi-arid area of western Liaoning Province, a long-term experiment was conducted in Fuxin Agricultural Environment and the Farmland Conservation Scientific Observation Station. Four quantities in straw returning (0 kg·hm-2, 3 000 kg·hm-2, 6 000 kg·hm-2, and 9 000 kg·hm-2) and two nitrogen levels (210 kg·hm-2and 420 kg·hm-2) were set up accounting for a total of eight treatments. The results showed that the continued crop residues incorporation and N-fertilizer utilization could significantly increase maize population biological yield (P<0.05) and output (P<0.05). The C3N1 treatment resulted in the highest yield in 2013 (normal year) and 2014 (dry year), reaching 14 719.95 kg·hm-2and 12 397.95 kg·hm-2, respectively. The influence on yield by different treatments followed the order of C3N1>C3N2>C2N1>C2N2>C1N2>C1N1>C0N2>C0N1. The yield under C0N1 was the lowest. Straw returning could take fully use of precipitation during crop growth period and rainfall use efficiency and crop water use efficiency could became enhanced. The results from two years showed that C3N1 treatment allowed the highest water use efficiency. As a result, biological and grain yields were 26.83% and 43.15% in 2013 and 26.83% and 43.15% in 2014 higher than those by the C0N1 treatment respectively. Same results in two years were obtained in average water use efficiency and biological yield size. In conclusion, the optimal solution is straw returning in amount of 9 000 kg·hm-2and nitrogen is 210 kg·hm-2, which can increase the land productivity and agricultural water use efficiency in this area.

文章编号：1000-7601(2016)03-0144-09

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.03.23

收稿日期：2015-05-13

基金项目：农业部公益性行业科研专项资金项目(201303125-01)；国家科技支撑计划项目(2012BAD09B02)；辽宁省科技攻关项目(2014213004)；农业部公益性行业科研专项资金项目(201103001)；辽宁省农业领域青年科技创新人才培养计划项目(2014017)；辽宁省农业领域青年科技创新人才培养计划项目(2014017)；农业部公益性行业科研专项(201503119-06-02)；辽宁省自然科学基金(2015020789)

作者简介：张哲，男，辽宁开原人，助理研究员，博士生，主要从事旱作节水农业研究。 E-mail：chick409@126.com。 通信作者：孙占祥，男，辽宁抚顺人，研究员，博士生导师，主要从事旱作节水农业研究。 E-mail:sunzhanxiang@sohu.com。

中图分类号：S141.4； S143.1

文献标志码：A