近年来，为了提高蔬菜产量，生产中普遍存在氮肥施用过量的问题。多余氮素随降雨或灌溉在土壤中大量残留，并以 NO3--N 形式淋溶进到土壤深层或地下水，严重威胁地表及地下水水质[1].相关研究表明，不同氮肥施量和灌溉、降雨是影响蔬菜地氮素淋溶的 2 个重要因素[2].氮肥施肥量越大，其增加的趋势越明显，但氮肥利用率会相对减少； 而氮淋溶强度随灌溉和降雨强度的增加而增加[3].因此，明确露地蔬菜土壤淋溶特征以及影响因素，并探讨既能保持蔬菜产量又能同时实现减少氮素淋溶的优化措施，以期提高氮肥利用率，减少对环境的污染，为农业生产提供科学指导[4].
　　
　　本研究以露地蔬菜作物白菜和甘蓝为研究对象，研究不同氮肥用量对蔬菜地土壤硝态氮淋溶分布及特征规律的影响，探讨不同施肥方案下白菜-甘蓝轮作系统硝态氮淋溶的显现特征及差异，在保证蔬菜增产的前提下，探求提高氮肥利用率、降低土壤硝态氮向深层地下水淋失的合理施氮肥措施，旨在为该地区作物生产的合理施肥提供科学依据。
　　
　　1 材料和方法
　　
　　1. 1 试验地概况
　　
　　本研究为长期定位试验（ 从 2015 年 3 月开始）的一部分，所用数据为 2015 年上半年的甘蓝季和下半年白菜季的试验结果。研究的试验地点设置在河北省农科院大河实验站，位于石家庄市鹿泉市大河镇大河村，属于黄淮海半湿润平原区气候，四季分明[5].
　　
　　供试土壤为壤质潮土，土壤肥力水平中等，0 ~20 cm土层有机质16.292 g/kg、全氮0.702 g/kg、全磷0.061g / kg、全 钾 1. 817% 、有 效 磷 5. 4 mg / kg、速 效 钾62 mg / kg,pH 值 8. 34[6].
　　
　　1. 2 试验与设计
　　
　　供试甘蓝品种为铁头，种植方式为移栽； 白菜供试品种为北京 3 号，种植方式为播种。试验设置 6个处理，3 次重复，试验田分为 18 个小区，各小区长8 m,宽 5 m,小区内的处理随机排列。6 个处理依次为： CK[有机肥 + 优化磷钾肥用量（ 简称 M） ]; OPT-N（ M + 优化施氮量的 50% ） ; OPT（ M + 优化施氮量的 100%） ; OPT + N（ M + 优化施氮量的 150%） ; FP（ M + 农民习惯施氮肥量） ; OPT-NW（ M + 优化施氮量的 75% + 节水灌溉（ 滴灌） （ 表 1） .甘蓝白菜施肥处理方案相同，磷、钾肥与有机肥作为基肥，均一次性底施。氮肥尿素分 3 次施用，底肥施 40%,追肥分 2 次（ 莲座期和结球期） 施用，各施 30%.
　　
　　1. 3 测定项目与方法
　　
　　在各小区的1 m 深度处埋设土壤溶液取样器抽取淋溶液，每次灌溉后分别抽取各小区底部的土壤淋溶液，以计算白菜及甘蓝全生育期的氮淋溶量[7].收获时，在各小区内随机取 2 行 ×10 棵白菜及甘蓝进行收获，测产并测定植株全氮含量，同时各小区分层次取土、20 cm 一层，取样深度 100 cm.计算不同土层深度的土壤硝氮、氨氮含量和淋溶液的硝态氮含量。
　　
　　土壤硝氮、氨氮及水样硝态氮含量的测定，采用连续流动分析仪法； 植株全氮含量测定则采用凯氏定氮法[8].
　　
　　1. 4 数据处理与分析
　　
　　土壤无机氮（ Nmin） （ kg/hm2） = 土壤硝氮（ kg/hm2） + 土壤氨氮（ kg/hm2） ; 吸氮量（ kg/hm2）= 地上部生物量 （ kg / hm2） × 植株地上部氮浓度（ g/kg） /1 000; 氮肥农学效率（ kg/kg） = （ 施氮区蔬菜产量 - 对照区蔬菜产量） /施氮量[8]; 氮肥利用率（ %） = （ 施氮条件下作物吸氮量 - 不施氮条件下作物吸氮量） ×100/施氮量； 氮肥偏生产力（ kg /kg）= 施氮处理产量（ kg / hm2） /施氮量（ kg /hm2）[9];数据均采用 Excel 和 SPSS 软件进行统计分析。
　　
　　2 结果与分析
　　
　　2. 1 不同施氮量对蔬菜产量的影响
　　
　　由图 1、表 2 可以看出，不同含量的氮肥处理对蔬菜产量和构成因素有明显差异，不同施氮措施蔬菜产量均明显高于 CK 处理，产量差异均达到 1%的显着水平，增产幅度为20.1% ~33.4%.从图1 产量趋势差异图可以看出，4 个优化处理（ OPT-N、OPT、OPT + N 和 OPT-NW） 之间的蔬菜产量并无显着差异，其中，优化施氮量（ OPT 处理） 的甘蓝、白菜产量最高，分别为 3 994. 44,7 057. 78 kg/hm2,增产率分别为33. 4% 和 34. 1% .优化施氮量 OPT 与农民习惯用量FP 相比，在减少了将近一半施氮量的情况下，产量反而增加； OPT +N、FP 处理较 OPT 处理而言，用氮量逐步增加，产量却逐步下降，但 OPT、OPT + N、FP 和OPT-NW 处理下总体产量差异不太显着，表明适宜的施氮量可以使蔬菜产量增加，施氮量过高或过低则不利于蔬菜的增产，且增加环境的负担[10].
　　
　　2. 2 不同施氮量对蔬菜氮肥利用率的影响
　　
　　由表 3,4 和图 2 中的数据可以看出，不同施氮量对甘蓝、白菜的吸氮量、氮肥利用率、氮肥生理利用率和氮肥农学利用率有显着差异，随着施氮量的增长，甘蓝、白菜的吸氮量呈上升趋势、各利用率呈下降的趋势，甘蓝的 OPT + N 和 FP、OPT 和 OPT-NW,白菜的 OPT 和 OPT + N 相比，氮肥利用率差异较小，其他两两比较则差异较大。甘蓝和白菜 FP处理的总吸氮量最高，为118. 70,286. 68 kg/hm2,即随施氮量的升高而逐渐升高，与 CK 相比，OPT-N、OPT 和 OPT + N 处理的施氮量分别提高 100% ,200% 和 255. 6% ,氮肥利用率则分别降低 10. 15% ,15. 28% ,18. 45% 和 7. 72% .从不同施氮量对氮肥利用率的影响来看，FP 处理（ 农民习惯用量） 的氮肥利用率最低，分别为 7. 72%和 29. 52%; OPT-N 处理的氮肥利用率则最高，为 26. 17% 和61. 20%.表明施氮量越高，蔬菜的氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥生理利用率越低[11].综上所述，综合蔬菜产量及土壤硝态氮结果来看，OPT 处理（ 优化施氮量） 既保证了产量并有效降低了氮淋溶的风险，使氮肥利用率达到相对最大化[12.
　　
　　2. 3 不同施氮量对土壤硝态氮分布及特征的影响
　　
　　由图 3 中的数据可以看出，不同施氮量对土壤硝态氮的分布有明显差异，甘蓝和白菜的硝态氮分布情况相似，施氮量越大，土壤硝态氮的含量越高，各处理表层土壤的硝态氮含量最高[13].CK 处理的硝态氮含量最低，平均含量仅 0. 09 ~0. 55 kg/hm2;其他处理的硝态氮含量均明显高于 CK,并且随施氮量增加而呈增大的趋势； OPT 处理和 OPT-N 处理硝态氮含量略高于 CK,平均含量为 0. 57 ~ 1. 91kg / hm2和 0. 42 ~3. 88 kg/hm2; 高氮处理（ OPT + N、FP） 表层土硝态氮含量最高，达 2. 48,3. 23 kg / hm2（ 甘蓝） ; 5. 96,6. 85 kg/hm2（ 白菜） ,且浅土层差异略小，相差大约为 0. 21 ~ 0. 90 kg/hm2,但在 60 ~80 cm和 80 ~ 100 cm 处差异明显，施氮量越大，深层土差异越明显，相差 2 kg/hm2左右，表明施氮量越高，深土层累积的硝态氮含量越大，硝态氮明显下移，增加了向下淋溶的风险； OPT-NW 处理与 OPT处理相比，施氮量较多，但深层土的硝态氮含量却相对降低，相差 0. 6 ~1. 3 kg/hm2,表明使用滴灌的灌溉方式，在保证产量的前提下，大大降低了硝态氮向下淋溶的风险[14].
　　
　　2. 4 不同施氮量和灌溉方式对硝态氮淋溶的影响
　　
　　在甘蓝种植期间，降雨总量为 119. 9 mm,白菜种植期间降雨总量为 598. 18 mm[17].由表 5 的结果可以看出，降雨量越大，施氮量越大，淋溶液的硝态氮含量越高[15],与 CK 相比，施氮处理淋溶液硝态氮含量有明显差异，甘蓝与白菜的淋溶液硝态氮含量均以 CK 处理最低，分别为 9. 36,7. 06 mg/L ,FP 处理（ 农民习惯用量） 淋溶液硝态氮含量最高，为 55. 20,43. 31 mg/L,比 OPT 处理增加 53. 9% 和61. 4% ,且远高于其他处理； 而 OPT-NW 处理 （ 滴灌） 与 OPT-N 处理相比，施氮量增加了25%,但淋溶液硝态氮含量却差异不大，均在20,9 mg/L 左右，表明适宜的灌溉方式能有效减少硝态氮的淋失[16].
　　
　　3 讨论与结论
　　
　　许多研究表明，施氮量越高，蔬菜土壤剖面的硝态氮含量也就越高，硝态氮向下移动的趋势越明显[18].降雨和灌溉方式也是影响土壤硝态氮含量的重要因素，降雨量和灌溉量越大，淋溶液硝态氮的含量越大，硝态氮的淋失越明显[19].本研究结果显示了相似的规律。本研究结果显示，施氮肥可显着提高蔬菜的产量，但不是越多越好； 与农民习惯施肥相比，优化施肥施氮量减少了 43. 7% （ 磷钾、有机肥用量不变） ,蔬菜产量增加 9% 左右，土壤硝态氮含量降低 0. 23 ~ 1. 44 kg/hm2,氮肥利用率提高 20%左右，淋溶液硝态氮降低 26. 59 ~29. 64 mg/L,并且采用滴灌方式的处理，相较于漫灌方式，土壤及淋溶液的硝态氮含量大大降低[20].
　　
　　综上所述，结合生态效益和经济效益，采用优化施肥处理（ 施氮量为225 kg/hm2） 及采用滴灌的灌溉方式最为合理，既能保证蔬菜产量、提高氮肥利用率，又可有效降低氮淋溶的淋失，是值得推荐的施氮措施。
　　
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