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合理施用氮肥对提高作物产量、改善作物品质起到重要作用。然而,随着我国农业集约化水平越来越高,各种种植体系均存在不同程度氮肥过量施入的现象,未被作物利用的氮素以氨气挥发、氧化亚氮排放、硝态氮淋洗等形式排放,造成了一系列环境污染问题。因此,亟需针对不同种植体系特点,进行氮素优化管理,提高氮素利用效率,降低氮素排放及其环境风险;而了解不同种植体系氮素流动特征,辨析氮素排放的主导因素则是氮素优化管理的重要基础工作。为此,本文以河北省中部(冀中)平原地区冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄等不同种植体系为研究对象,采用实地跟踪调研和养分流动模型等方法,分析不同种植体系氮素排放特征,并明确其主要影响因素,进而提出阻排途径。主要结果如下:(1)冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄四种种植体系单位面积农田氨气挥发量、硝态氮淋洗量、氧化亚氮排放量均存在显著差异,具有一定的时空特征。冬小麦-夏玉米种植体系,单位面积农田氮素总排放量两个种植周期平均为84.7 kg N/hm2,其中氨气挥发量、硝态氮淋洗量、氧化亚氮排放量分别为55.1、26.0、3.7 kg N/hm2,三者差异显著;第二个种植周期单位面积农田氮素总排放量、氨气挥发量、硝态氮淋洗量分别比第一个种植周期显著增长24.7%、33.0%、54.7%;季节上,单位面积农田氮素总排放量为秋冬春季显著高于夏季。冬小麦-大豆体系,单位面积农田氮素总排放量两个种植周期平均为44.8 kg N/hm2,其中氨气挥发量、硝态氮淋洗量、氧化亚氮排放量分别为30.1、13.0、1.8 kg N/hm2,三者差异显著。桃体系中,单位面积农田氮素总排放量两个种植周期平均为101.2 kg N/hm2,其中氨气挥发量、硝态氮淋洗量、氧化亚氮排放量分别是67.3、29.2、4.7 kg N/hm2,三者差异显著;桃第二个种植周期单位面积农田氮素总排放量、氨气挥发量、硝态氮淋洗量分别比第一个种植周期显著减少32.9%、33.1%、35.6%。设施番茄体系,单位面积农田氮素总排放量达201.9kg N/hm2,其中硝态氮淋洗量、氨气挥发量、氧化亚氮排放量依次分别是107.8、88.8、5.2 kg N/hm2,三者差异显著。四种种植体系单位面积农田氮素总排放量相互差异显著。(2)四种种植体系氮素排放量与管理因素密切相关。氮素总排放量随施氮量、灌溉次数的增加而增加。桃、设施番茄种植密度与农田氮素总排放的相关关系分别为y=0.0943x-130.75,R2=0.3881**、y=0.3059x-26.271,R2=0.4369**。冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄四种种植体系单位面积农田施氮量分别为424.4、246.8、763.9、1084.4 kg N/hm2。四种种植体系中,夏玉米、大豆灌溉次数分别与其他种植体系差异相互显著。(3)冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄种植体系单位面积农田氮素总排放量受土壤质地的影响。随着土壤粘粒的减少,单位面积农田氮素总排放量随之增多,冬小麦-夏玉米和冬小麦-大豆和桃和设施番茄农田壤土、砂壤土、砂土单位面积农田氮素总排放量分别为 69.4、87.2、95.9 kg N/hm2和 32.0、49.5、53.4 kg N/hm2和 89.0、124.4、135.8 kgN/hm2和 184.9、209.0 kg N/hm2。土壤硝态氮累积也与种植体系有关,桃种植体系农田土壤累积所带来的淋洗风险远高于冬小麦-夏玉米体系。四种种植体系氮素排放量受农户教育年限影响。(4)常规管理下,冬小麦、夏玉米、大豆、桃、设施番茄单位面积农田氮素总排放量分别为47.2、36.4、1.7、100.5、201.9 kg N/hm2,通过优化施氮量、灌水次数、播期、播量等管理措施,冬小麦、夏玉米、大豆、桃、设施番茄可达到最高产,同时氮素总排放量可分别减少50.5%、15.1%、28.2%、7.0%、12.4%。在最高产的管理措施基础上,适当降低施氮量、灌溉次数,产量仍处于高产水平与最高产相差无几,但农田氮素总排放量会明显降低,冬小麦、夏玉米、大豆、桃、设施番茄的施氮量分别在 222～242 kg/hm2、165～185 kg/hm2、2.5～22.5 kg/hm2、556～656 kg/hm2、775～875 kg/hm2范围内,冬小麦-夏玉米、冬小麦-大豆、桃、设施番茄单位面积农田氮素总排放量分别为81.4、43.1、71.8、191.8 kg N/hm2左右,冬小麦、夏玉米、桃、设施番茄的灌溉分别在2次～4次、1次～2次、6次～8次、4次～6次范围内,冬小麦-夏玉米、桃、设施番茄单位面积农田氮素总排放量分别为45.2、112.7、190.1 kg N/hm2左右。在各种植体系中,认为施肥会造成农业环境污染的农户单位面积农田氮素总排放量显著低于认为施肥不会造成农业环境污染的农户。综上,合理调整作物布局、优化作物管理措施,在一定范围内降低施氮量和灌溉次数、种植密度,实行农户作物管理科学培训会、提高农户对农业环境的认知,均可以降低农田氮素排放量。