冬小麦/夏玉米轮作是陕西省关中地区作物的主要耕作方式。化肥对作物的增产作用毋庸置疑,但近几年来,随着化肥投入量的增加,产量并未随之而同步增长,而出现了化肥利用率下降及产出下降的现象。在关中地区,氮肥的过量施用相当普遍,农民施肥已成习惯,而磷钾肥的重视程度不够。过量的施用氮肥,不仅造成大量的经济损失,更重要的是引起一系列环境问题。本研究在扶风县新集村(高肥力)和杨陵区孟家寨村(中肥力)通过大田试验,研究了冬小麦/夏玉米轮作条件下作物对氮、磷、钾养分的吸收、累积及转运规律,以及不同施氮量对作物产量、氮肥利用率、硝态氮累积、氮平衡及氮效率的影响,旨在了解和掌握作物对养分的吸收及累积规律,为合理施肥提供科学依据。主要的研究结果如下:1.新集冬小麦/夏玉米轮作试验结果表明,玉米籽粒产量为7000~7700 kg/hm2,施氮增产效果很低,最高只有9%,氮肥利用率仅为10.2~17.9%。小麦籽粒产量5400~6800 kg/hm2,施氮可显著增产16~24%;氮肥利用率为34.2~38.3%,随施氮量增加而略有降低。冬小麦和夏玉米生物量累积动态曲线都呈“S”型。夏玉米地上部氮和磷累积至成熟期达最大,而钾在灌浆期累积量就达最大。冬小麦氮、磷、钾养分最大累积量出现的时期分别是灌浆、成熟和开花期。夏玉米养分的累积阶段主要在苗期至拔节期和大喇叭口期至灌浆期;而冬小麦养分累积的关键期是苗期、拔节期和开花期。随着施氮量的增加,夏玉米氮和磷的转运量、转运效率及在籽粒中的比例都降低。冬小麦氮转运效率为59~71%,随施氮量增加而降低,转运氮对籽粒氮的贡献率为69~87%。小麦磷转运效率高达82~90%,转运的磷占籽粒的比例和秸秆转运量随施氮量增加而增加。总体来说,过量施氮不利于氮、磷养分向作物籽粒转运。2.孟家寨冬小麦/夏玉米轮作试验结果表明,小麦籽粒产量在5300~6700 kg/hm2之间,氮肥利用率为20.4~66.4%,施氮可增产20~25%。玉米籽粒产量在5400~6500 kg/hm2之间,氮肥利用率在9.2~22.6%之间,增施氮肥都有显著的增产效果,平均增产18%左右。小麦季氮肥利用率要高于玉米季,最高达66.4%,但都随施氮量增加而明显降低。夏玉米和冬小麦地上生物量累积动态都呈“S”型,符合生物量累积的一般规律。作物氮、磷、钾养分含量随生育期的延长而降低,而地上部养分累积量总体是增加趋势。冬小麦地上部磷累积在其全生育期内一直增加,氮在灌浆期累积达最大,而钾在开花期就达最大。夏玉米地上部氮、磷养分累积量也是在其全生育期持续增加,至成熟期达最大,而钾在灌浆期已达最大。冬小麦苗期就有大量的养分累积,拔节期是养分吸收量的最大时期,开花期养分吸收亦不容忽视。夏玉米地上部氮、磷、钾养分累积主要集中在苗期