在我国水资源不足，然而用水浪费，利用率低下；肥料尤其是氮肥对粮食的增产贡献最大，氮肥用量大，而氮素利用率低也一直是困扰农业生产的一个突出问题。为了提高水、肥利用率，国内外学者对以水保肥，以肥调水，水肥耦合效应进行大量研究，并取得了积极的进展。然而，水肥关系的研究偏重于干旱区，在湿润区，此项研究尚属空白。 重庆市旱地占耕地面积的54.56％，加上15.34％的望天田，形成了湿润区大比重的旱作农业。重庆市属丘陵地貌，旱坡地比重大，质量差，玉米是种植面积较大的粮食作物，对水肥需求量大，常常受到春干、夏干、伏旱的威胁，因此，在坡顶玉米水肥问题更突出。鉴于此，本项目以西南湿润区三种代表性土壤为对象，研究水分对氮素矿化的影响，在此基础上，以坡顶取得的肥力低下的灰棕紫泥为供试土壤，以玉米为供试作物，在每千克干土施用0.2克P₂O₅（普钙）和0.2克K₂O（氯化钾）的基础上进行三种氮素水平和四种水分类型的完全方案的盆栽试验，结果表明： 水分对土壤氮素矿化影响很大，从水分胁迫到相对含水量60％—70％，矿化量随水分增加而增加，二者呈线性关系，土壤相对含水量60％—70％是土壤氮素矿化的最佳含水量，随水分继续增加而矿化量减少；施氮后，土壤氮素矿化容量和矿化强度提高，但未改变水分对土壤氮素矿化的规律；无论施氮与否，三种土壤的矿化差异都是有质地不同而引起的。 在土壤绝对含水量10％—25％范围内，随水分增长能明显促进玉米株高增长，水分株高效应为：25％＞20％＞15％＞10％，水分胁迫的限制作用比丰水的促进作用更大，其中水分重度胁迫还使玉米生育进程比其它水分处理延迟10天。 对于本来较低的土壤肥力，只有有限的水分（＜20％）使其得以发挥，增产幅度也不大。水分的多少却严重影响着肥料肥效的发挥。在土壤水分重度胁迫时（10％），施氮无增产效果；水分从轻度胁迫到丰水时（15％～25％），施氮增产效果显著，增产幅度高达4倍以上。水分对氮肥肥效呈线性关系。水分之所以能促进玉米增产是因为水分含量增加促进玉米对肥料中氮素吸收而使氮素利用率提高，最终反映在产量上，但是水分并没有提高玉米含氮量。从干旱到正常供水，土壤水分增加能提高子粒/茎叶氮比，使养分更多的向经济产物转运，水分继续增加到丰水，对氮肥的效果则转向非经济产物。 玉米收获后，在不施氮时土壤中残留的有效氮并未受水分影响，而施氮后随水分增加残留氮降低，至丰水时残留氮降到无氮处理的程度。 施用氮肥能促进根系生长，增加根系活力，提高蒸腾强度，使玉米吸收、转运水分和养分的能力增强；增大功能叶面积和叶绿素，使光合作用加强，尤其是在于旱条件下施氮能改善叶片水分状况，脯氨酸含量提高而增强叶片的渗透调节能力，使玉米抗逆性增强，最终反映在增产上。除水分重度胁迫外，施氮使玉米耗水量增加，更重要的是使水分利用率提高，这是玉米增产的主要依掂。中、高氮比较，限水条件下高氮并不能使水分利用率尤其是经济利用率更高。即使在丰水下高氮水分利用率的增加也是在丰水中、低氮处理水分利用率降低的基础上取得的。 通过玉米水、氮耦合效应分析，对玉米增产水效应、氮素效应以及水氮交互效应都达到极显著水平，其中氮素效应最大。水、氮交互作用以25％的水分和0．sg．N／kg干土的配比最优，然而从提高水分、氮利用率角度出发，以20％的水分和0．259．N／kg干土的配比最优。 运用V五”攻关提出的建模方法建立了两个玉米水氮效应耦合模型：其一，直接耦合效应模型，Y＝－71．06＋274石3XI＋46．88X2＋0．80 XIXZ－379．22XI‘－0．25X2‘，经检验达显著或极显著水平，在本试验条件范围内，可以用来预测玉米产量。至于是否适用于田间，还有待于进一步检验。其二，转换耦合效应模型，Y＝仁6．59刊．167w)＋（·286．66＋33．156w）X＋（－315．04＋39．952W）X‘，运用本试验数据检验，理论产量与实际产量差异较大，因此模型不能用于玉米产量的预测预报。用此方法建模还需更深入的研究。