不同管理模式下农田水氮利用效率及其环境效应-中国农业科学.PDF

中国农业科学 2011,44(13):2701-2710 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.13.008 不同管理模式下农田水氮利用效率及其环境效应 王欢元，胡克林，李保国，金 梁 1 （中国农业大学资源与环境学院/教育部植物-土壤相互作用重点实验室，北京 100193） 摘要：【目的】定量化不同水氮管理模式下的农田水氮利用效率和环境效应，为制定优化的水肥管理措施提 供理论指导。【方法】在华北平原北部的冬小麦-夏玉米轮作区，设置了农民习惯和基于土壤水分养分实时监测的优 化管理两种水氮管理模式。首先，应用田间系统的观测数据（2004 年10 月至2006 年9 月）对水氮管理模型进行了 校验，然后应用校验后的模型计算得到了两种水氮管理模式下的作物产量、农田水分渗漏、氮素淋失、气体损失和 水氮利用效率等。【结果】2 年内农民习惯和优化管理下的灌水量差别不大，而优化管理的施肥量（540 kg N·hm-2 ） 仅为农民习惯施肥量 （1 100 kg N·hm-2 ）的一半。农民习惯和优化管理模式下的作物年平均产量分别为11 579 和 11 748 kg·hm-2 -3 -1 ；两者的水分利用效率分别为1.65 和 1.72 kg·m ；氮素利用效率分别为15 和24 kg·kg N。氮素 淋失和氨挥发是氮素损失的主要途径，农民习惯和优化管理下的氮素淋失分别为407 和68 kg N·hm-2 ；氨挥发分别 达到了282 和104 kg N·hm-2 。【结论】优化管理下的作物产量和水氮利用效率都高于农民习惯管理的，并且氮素损 失明显低于农民习惯管理。因此，为了保证该地区的农业可持续发展，必须改进当前农民习惯的水氮管理措施。 关键词：华北平原；水氮管理模型；水分渗漏；氮素淋失；水氮利用效率 Analysis of Water and Nitrogen Use Efficiencies and Their Environmental Impact Under Different Water and Nitrogen Management Practices WANG Huan-yuan, HU Ke-lin, LI Bao-guo, JIN Liang (College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University/Key Laboratory of Plant-Soil Interaction, Ministry of Education, Beijing 100193) Abstract: 【Objective 】 The objective of this study was to quantify water and nitrogen use efficiencies (WUE and NUE) and their environmental impact under different water and nitrogen management practices, and to provide some suggestions on making optimal management practice. 【Method 】 Two kinds of water and nitrogen management practices, farmers’ practic