近30年来我国小麦和玉米秸秆资源时空变化特征及还田减肥潜力

[目的]我国拥有丰富的小麦和玉米秸秆资源,明晰我国小麦、玉米秸秆产量和养分资源量及还田减肥潜力的时空变化特征,可为推进秸秆资源利用和化肥减施提供决策依据.[方法]以农业农村部 1988-2019 年在全国小麦玉米区的土壤长期监测数据为基础,分析我国各地区不同年份的小麦玉米秸秆和养分资源量及还田减肥潜力.[结果]2010s全国小麦和玉米秸秆年均量分别达到 1.62×108 和 4.23×108 t,比 1990s增加 0.16×108 和 2.04×108 t;秸秆NPK 总养分资源年均量分别达到 278.19×104 和 901.08×104 t,比 1990s 增加 27.97×104 和 434.82×104 t,均以华北增量最高.30 年来全国小麦秸秆及养分资源呈先降后增的趋势,玉米呈增长趋势.第一阶段(1990s—2000s)和第二阶段(2000s—2010s)小麦秸秆资源年变化速率分别为-42.47×104 和 205.10×104 t·a-1,N、P 和 K 的养分资源年变化速率分别为-0.26×104、-0.03×104、-0.44×104 t·a-1 和 1.27×104、0.14×104、2.11×104 t·a-1;第一阶段和第二阶段玉米秸秆资源年变化速率分别为 397.82×104 和 1643.60×104 t·a-1,N、P和K的养分资源年变化速率分别为3.46×104、0.56×104、4.46×104 t·a-1 和 14.30×104、2.30×104、18.41×104 t·a-1.80%以上的小麦秸秆及其养分资源分布在华北和长江中下游,以华北最高(0.93×108 t,NPK 160.31×104 t),西南最低(0.09×108 t,NPK 16.05×104 t);70%左右的玉米秸秆及其养分资源分布在东北和华北,以东北最高(1.39×108 t,NPK 296.96×104 t),长江中下游最低(0.21×108 t,NPK 44.40×104 t).全国小麦秸秆还田的N、P和K养分单位面积年均当季释放量分别为 21.1、3.0 和 62.3 kg·hm-2,以华北最高,西南最低;玉米秸秆还田的N、P和K养分单位面积年均当季释放量分别为 48.6、10.6 和 97.7 kg·hm-2,以西北最高,西南最低.近 30 年来,全国单位面积小麦和玉米秸秆还田的养分年均当季释放