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在河南省鹤壁市农科院科技园区(35.17°N,114.14。E)开展了两年(2008.10-2010.10)定位试验,研究了冬小麦-夏玉米高产轮作体系施氮的产量与环境效应、土壤供氮能力、氮素和干物质积累及运移特性、氮素营养生理特征和缓施氮肥与普通尿素配施的氮肥简化施用技术。主要结论是：1、随施氮量的提高,冬小麦和夏玉米产量呈线性加平台变化,最高产量施氮量分别是270.0kg/hm2和318.7kg/hm2;吸氮量呈线性变化；氮肥利用率和农学效率冬小麦均呈抛物线变化,夏玉米均呈逐渐降低的趋势。同一收获期,相同土壤层次硝态氮积累量随施氮量的增加呈增加趋势,而且随着茬口的推移,处理之间差异加大,当施氮量超过270kg/hm2,土壤硝态氮不仅在0-100cm土层呈明显积累趋势,而且在100cm以下的土层呈明显积累趋势。氮素平衡分析表明,低施氮量时,氮素盈余以残留Nmi。为主,高量施氮时则以表观损失为主。将收获后100cm土层中的硝态氮控制在165kg/hm2,可以在兼顾环境的前提下获得较高的产量、较高的氮肥利用率和农学效率,此时冬小麦季的施氮量是247.3kg/hm2,夏玉米季施氮量为230.6kg/hm2,轮作周期冬小麦-夏玉米产量可达21736.1kg/hm2.2、在高肥力土壤上,土壤具有相对较高的供氮能力,其中不施氮处理的冬小麦季相对产量保持在80.1%-86.2%,夏玉米季为60.9%-71.2%,两季相比夏玉米季高于冬小麦季；但随时间的推移,不施氮处理作物相对产量呈下降趋势,表明土壤供氮能力呈降低趋势。增加供氮水平可提高土壤的持续供氮能力,但过量施氮则会引起土壤中无机氮的大量积累,引起较大的环境风险。本试验条件下,施氮量270kg/hm2左右是既能保持土壤较高供氮能力,又可持续实现较高的产量的适宜施氮量。3、在冬小麦-夏玉米高产轮作连续施氮条件下,当季施氮量在0-390kg/hm2时,随着施氮量的增加,冬小麦、夏玉米营养器官和籽粒中氮素的积累量均增加；成熟期,氮素在籽粒、叶片的分配比例呈降低趋势；冬小麦营养器官氮素转移量及其对冬小麦籽粒的贡献率也均增加,变化范围分别在108.86-161.19kg/hm2,73.80%-79.55%,而转移率则逐渐降低,变化范围在74.72%-66.15%；冬小麦开花前营养器官干物质积累量和转运量增加,但开花后营养器官转运率及其对籽粒的贡献率逐渐降低,变化范围在45.37%-26.11%；百公斤籽粒需氮(N)量呈增加趋势,最高需氮2.95kg,增加了18.1%。随着施氮量的增加,玉米成熟期,氮素在籽粒、叶片的分配比例呈降低趋势,与不施氮相比,最高可分别降低7.4%和13.9%,而在茎中呈增加趋势,最高可达26.26%,最大增加量可达不施氮处理的41.3%；营养器官中氮素积累量和转运量也相应增加,吐丝后营养器官氮素的转运率及其对籽粒中氮素的贡献率则呈下降趋势,分别降低23.7%和29.7%；吐丝后干物质积累量对营养器官分配比率增加,最高可达25.61%,为不施氮肥处理的3.9倍；而对籽粒的分配比率呈降低趋势为,最低可达72.95%,降低了22.0百分点；百公斤籽粒需氮(N)量呈增加趋势,最高需氮1.89kg,增加了17.4%。当冬小麦-夏玉米轮作产量水平达到22500kg/hm2以上时,成熟期冬小麦和夏玉米氮素积累量分别为271.15kg/hm2、236.95kg/hm2,干物质积累量分别为21044.71kg/hm2、24972.83kg/hm2;冬小麦开花后营养器官氮素转运量为159.81kg/hm2,营养器官氮素转运率及其对籽粒氮素的贡献素分别为69.64%、79.55%,干物质转运量为2731.62kg/hm2,干物质转运率及其对籽粒干物质的贡献率分别为19.59%、27.78%；夏玉米吐丝后营养器官氮素转运量为42.39kg/hm2,营养器官氮素转运率及其对籽粒氮素的贡献素分别为31.80%、29.03%,干物质积累量为16325.62kg/hm2,干物质向营养器官和籽粒的分配率分别为16.95%、83.05%;冬小麦、夏玉米形成100公斤籽粒需氮量分为2.76kg、1.75kg。4、施氮显著增加了冬小麦、夏玉米叶片可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、光合电子传递相对速率、叶片NR和GS活性。冬小麦、夏玉米各生育期叶片全氮含量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、硝态氮和铵态氮含量、NR和GS活性以及光合电子传递相对速率等均随施氮量的增加而增加。施氮量超过210kg/hm2,冬小麦叶片叶绿素含量和GS活性无显著差异。施氮量超过270kg/hm2,冬小麦叶片可溶性蛋白质含量、硝态氮含量差异不大。夏玉米吐丝前施氮量超过270kg/hm2,功能叶片全氮含量无显著差异,有利于夏玉米生育后期叶片硝态氮含量维持较高水平。施氮量超过330kg/hm2时,夏玉米叶片叶绿素含量无显著差异。5、在冬小麦-夏玉米高产轮作体系,冬小麦季,与普通尿素施一次基肥和三次追肥常规施肥模式相比,一次基肥和一次追肥施肥模式下100%缓释尿素处理在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面无显著差异；夏玉米季,各缓释尿素处理在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面均不低于常规施肥模式,其中80-20缓释-普通尿素组合处理产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均达最高。与常规施肥模式相比,在冬小麦季,100%缓释尿素处理在灌浆后具有相对较高的无机氮水平;在夏玉米季,80-20缓释-普通尿素组合处理在吐丝15d后具有相对较高的无机氮水平,且在吐丝期土壤无机氮水平亦高于其它缓释尿素处理。冬小麦-夏玉米轮作体系采用100%缓释尿素、80-20缓释-普通尿素组合处理的一基一追模式在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面均高于常规施肥模式的,总产量均超过22500kg/hm2,实现了高产高效简化的施肥目标。