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集约化农业发展伴随着农用化学品投入的增加,氮肥的高量投入导致菜地生态系统氮素持续盈余,我国江淮间蔬菜种植体系作物收获后土壤剖面中大量残留硝态氮,其对后作的氮素供应潜力以及向土壤深层和地下水淋洗程度尚不清晰。本研究采用外源标记硝态氮注射法、高残留硝态氮土壤剖面的作物吸收法,设置田间微区试验,通过土壤剖面取样技术和土壤溶液提取器,研究合肥及周边地区菜地生态系统中土壤剖面残留硝态氮的行为及植物利用,为本地区残留硝态氮的利用与管理提供理论依据。试验主要得出以下结论:(1)利用15N微注射的田间微区试验法,研究了蔬菜种植体系中菠菜、甘蓝两种蔬菜对土壤不同层次标记硝态氮利用的差异。试验表明,在N0、N1、N2、N3条件下,菠菜对15㎝和30㎝标记硝态氮的利用率分别为:20.71%、13.31%、20.54%、25.95%和20.25%、9.59%、14.98%、30.65%,平均利用率为20.48%、11.45%、17.76%、28.30%,其中菠菜在N3条件下达即传统施氮量的40%时对30㎝标记硝态氮的利用率最高,这说明在传统施氮量的基础上减少氮肥施用量有利于挖掘植株对深层标记硝态氮的吸收。就当季肥料氮利用率来看,在N3条件和15㎝和30㎝标记硝态氮条件下,菠菜对肥料氮的利用率最高,达44.39%。在N0、N1、N2、N3条件下,后茬甘蓝对15㎝和30㎝标记硝态氮的利用率分别为:15.12%、7.61%、11.88%、9.16%和11.58%、5.55%、9.67%、8.98%,平均利用率为:13.35%、6.58%、10.78%、9.07%。其中甘蓝在N0条件下即不施氮时对15㎝标记硝态氮的利用率最高。(2)菠菜收获后,15N标记处理的土壤剖面硝态氮均出现了明显的积累峰,而后茬甘蓝收获后,15N标记处理的土壤剖面硝态氮均未出现明显的积累峰。(3)土壤剖面无论上部的累积硝态氮还是下部的累积硝态氮,在土壤水分的作用下,都发生了垂直和水平移动,且表现出上层标记硝态氮移动距离长,下层移动距离短的趋势。在本试验的水氮管理条件下,甘蓝生长期间没有明显的自由水流通过土壤剖面90㎝深处,因而在甘蓝生长季内也没有发生硝态氮的强烈淋洗。(4)利用15N标记的方法能够明确的计算出植物对土壤剖面不同层次标记硝态氮的利用率,是研究土壤剖面不同层次残留硝态氮去向及植物有效性的较好方法;植物通过吸收富集硝态氮降低其在土壤剖面中的残留,挖掘土壤中的残留氮素,同时也达到修复硝态氮严重累积土壤的目的。