水肥耦合利用对农业生产有着巨大的贡献,但是肥料尤其是氮肥施用量大、利用率低构成了粮食增产和环境污染这一矛盾。因此,研究喷灌条件下不同施氮量对土壤中氮素(主要是硝态氮)的分布和累积,及其对作物生理指标和产量、肥料利用率的影响,提出喷灌条件下适宜的施氮量和施肥时间,对提高农业生产和保护土壤及地下水环境具有重要的现实意义。本研究针对以上问题,于2008.7～2009.10在中国科学院地理科学与资源研究所通州农田水循环与现代节水灌溉试验基地开展试验,研究了喷灌条件下不同施氮量对土壤氮素分布及作物生长影响的试验,试验作物选用冬小麦和夏玉米,通过田间试验和室内理化分析实验,取得的主要结果包括：　　 ⑴冬小麦季,土壤硝态氮主要累积在0～100 cm土层,小麦季硝态氮未发生深层(>100 cm)渗漏；夏玉米季,由于降水量较多,土壤硝态氮已被淋洗到100～160 cm土层,产生明显深层渗漏。　　 ⑵经过冬小麦-夏玉米轮作,0～300 cm土层中硝态氮在0～100cm,100～200 cm和200～300 cm土层内的含量分别占25％、50％和25％。0～300 cm土层硝态氮累积量中75％的累积范围超出了作物根系分布区(0～100 cm),使得氮素的利用率降低,可能对地下水构成污染。　　 ⑶施氮量为222 kg/hm2时(N3处理),冬小麦和夏玉米的产量、水分利用效率、氮肥利用率和氮肥利用效率较高,如冬小麦产量为4.95 t/hm2,夏玉米干生物量为31.19 t/hm2,冬小麦水分利用效率13.55kg/(hm2·mm),夏玉米水分利用效率为75.11 kg/(hm2·mm),冬小麦夏玉米平均氮肥利用率为20.3％,冬小麦夏玉米平均氮肥利用效率为49.3 kg/kg。因此,从高产和低环境污染的角度出发,建议本地区单季作物(冬小麦或夏玉米)施氮量采用222 kg/hm2。