化肥是提高作物产量的重要措施之一。据统计，农作物增产的30%~60%来自化肥，尤其是氮肥施用占相当大的比重，约为60%左右。但当单位面积氮肥施用量达到一定水平后再增加氮肥施用量，则氮肥利用率会相应降低，肥效下降，残留量增加。
在我国农田中，当季作物对氮肥的利用率只有30%~40%，大部分经各种途径损失到环境中，造成对水、土壤和大气环境的污染。连彩云等研究了露地栽培条件下大白菜适宜的施氮量，对提高氮肥利用率和控制氮素污染等，具有重要的科学价值和实践意义。
施氮量对大白菜产量的影响
表1试验设计方案
试验结果（图1）表明，在一定施氮量范围内（0~656.4kg/hm2），大白菜的产量随施氮量的增加而增加，呈线型增长模式；而当施氮量增加到一定程度（656.4~806.4kg/hm2）时，产量不再随施氮量的增加而增加。作物产量对施N水平的反应表现为线性平台模型。
在施氮量低于656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，每1kg纯氮可增加84kg大白菜，氮肥的施用可以带来显著的经济效益。当施氮量高于656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，继续投入氮肥只能造成投入的增加和经济效益的下降。在试验条件下，从施肥经济效益的角度来看，656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）为该土壤条件下的适宜施氮量。
图1 不同施肥处理对大白菜产量的影响
施氮量对氮素吸收、
氮素利用率的影响
大白菜的吸氮量与氮肥对产量的影响是一致的（图2），在施氮量小于656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，吸氮量随施氮量增加而增加；而当施氮量大于656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，大白菜吸氮量不再增加，反而略呈下降的趋势。
此结果说明，大白菜的施氮量与氮肥利用率呈现与产量相似的规律，当施氮量达到656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，氮肥利用率为最高峰值，为12.6%。而当施氮量高于656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，继续投入氮肥只能造成投入的增加和经济效益的下降，同时对环境造成污染。
从肥料利用率角度分析，最佳施肥量为656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）。
图2 不同处理对氮素吸收与利用率的影响
氮肥施用量对土壤硝态氮
分布与累积的影响
不同处理成熟期硝态氮残留量如图3所示。不同施氮量处理的结果说明，在0~180cm的土层中，施氮处理为M0N1和M1N0的累积量分别为128.0kg/hm2和175.0kg/hm2，相差不大；
当施氮量为656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2）时，累积量则高达443.2kg/hm2，即氮肥施用过量会造成土壤剖面无机氮的积累，当氮肥施用量超过作物需要时，土壤中氮的积累就成了一个潜在的环境问题。从氮肥累积量的角度分析，氮肥累积量的突变点为656.4kg/hm2（纯氮300kg/hm2+有机肥12000kg/hm2），为试验肥力条件下的最适宜施氮量。
图 3 不同处理对 0~180cm 土壤剖面 NO3--N 分布与累积的影响
结 论
1. 在施氮量为656.4kg/hm2（含纯氮300kg/hm2和有机肥12000kg/hm2）时，大白菜的产量达到最高，氮肥的利用率也最大。进一步增加施氮量并未带来产量的提升，反而导致产量下降。从高产和环境安全的角度出发，推荐的大白菜适宜施氮量为656.4kg/hm2。
2. 优化施氮量处理（M1N1）与较高施氮量处理（M1N2）相比，氮肥施用量减少了50%，但氮肥利用率提高了8.3个百分点。吸氮量随施氮量增加先增后减，施氮处理与不施肥处理相比，极显著增加了作物的吸氮量。在施氮量为656.4kg/hm2时，吸氮量达到最高。
综合考虑大白菜产量和环境安全，适宜的施氮量为纯氮375kg/hm2+有机肥12000kg/hm2，这一施氮量既能保证作物高产，又能确保环境安全。
引用
连彩云,马忠明. 露地栽培条件下大白菜氮肥投入阈值研究[J]. 甘肃农业科技,2014(6):6-9.
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文案 | 来源 连彩云,马忠明. 露地栽培条件下大白菜氮肥投入阈值研究[J]. 甘肃农业科技,2014(6):6-9.
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