全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（４）：９２７－９３５ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０４１１
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１４－０４－１１ 接受日期：２０１５－０３－１７ 网络出版日期：２０１５－０５－０８
基金项目：公益性行业（农业）科研专项（２０１２０３０１２－４－４，２０１１０３０３９）资助。
作者简介：陈静（１９８２—），女，江西玉山人，博士，主要从事农业环境生态研究。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊ＠ｎｅｒｃｉｔａ．ｏｒｇ．ｃｎ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｙｉｎｇｃｈｕｎ＠ｃａａｓ．ｎｅｔ．ｃｎ
滴灌施肥对冬小麦农田土壤 ＮＯ－３ Ｎ分布、
累积及氮素平衡的影响
陈 静１，２，王迎春１，李 虎１，王立刚１，邱建军 １，肖碧林１
（１中国农科院农业资源与农业区划研究所，北京 １０００８１；２北京农业信息技术研究中心，北京 １０００９７）
摘要：【目的】黄淮海平原高产麦田水肥资源的大量投入带来了水肥利用率低、氮素损失量大等一系列问题，本文
研究了滴灌施肥对黄淮海平原冬小麦大田氮素利用和损失的影响，以期为小麦高产高效施肥提供新的技术手段。
【方法】以尿素、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４和ＫＣｌ混合的水溶性肥料为材料，在山东桓台进行冬小麦主要生育期测墒补灌并随水
施肥的田间试验，设置４个施氮量处理，即Ｎ０（不施肥）、Ｎ１（９４５ｋｇ／ｈｍ２）、Ｎ２（１８９ｋｇ／ｈｍ２）和 Ｎ３（２７０ｋｇ／ｈｍ２），
分析了大田土壤ＮＯ－３Ｎ空间分布、剖面累积及氮素的平衡。【结果】１）滴灌施肥２４ｈ后，随施氮量的增加，在滴头
周围水平方向上土壤ＮＯ－３Ｎ从在湿润土体边缘聚集逐渐变化为在滴头下方聚集，当施氮量为１８９ｋｇ／ｈｍ
２时，滴灌
施肥后滴头下方和湿润土体边缘的ＮＯ－３Ｎ含量差异不显著，在滴头周围水平方向上均匀性最好；ＮＯ
－
３Ｎ在滴头
下方土壤内随水运移深度主要在６０ｃｍ以上，滴灌施肥后滴头下方垂直方向上ＮＯ－３Ｎ没有在湿润体边缘聚集。２）
冬小麦收获后，０—１００ｃｍ土壤剖面ＮＯ－３Ｎ累积量随施氮量的增加而逐渐增加，且施氮量超过Ｎ１８９ｋｇ／ｈｍ
２后，土
壤剖面ＮＯ－３Ｎ累积量的增加幅度加大，０—４０ｃｍ土层的ＮＯ
－
３Ｎ增加量显著高于其他土层，Ｎ０、Ｎ１、Ｎ２和Ｎ３处理
０—４０ｃｍ土层ＮＯ－３Ｎ累积量所占比例分别为６６％、７２％、７２％和７１％。３）随着施氮量的增加，冬小麦吸氮量和籽
粒产量先增加后下降，而０—１００ｃｍ土层氮素残留量、表观损失量不断增加，滴灌施肥条件下氮素表观损失量较
低，Ｎ１、Ｎ２和Ｎ３的表观损失率分别为２０％、１７％ 和１６％。【结论】滴灌施肥措施下，合理的灌溉量可以调节滴灌
施肥后硝态氮主要向下运移至作物根区范围，集中在作物根系最密集的０—４０ｃｍ范围内，肥液浓度对硝态氮运移
深度影响不大。施入适宜量氮肥有利于提高滴头下方湿润体内水平方向上 ＮＯ－３Ｎ分布的均匀度，从而促进作物
对氮素的吸收。施氮量为１８９ｋｇ／ｈｍ２的Ｎ２处理获得了最高的籽粒产量和氮肥利用效率，播前和收获后根区土壤
ＮＯ－３Ｎ累积量基本达到平衡，是试验筛选出的最佳滴灌施氮模式。
关键词：冬小麦；滴灌施肥；ＮＯ－３Ｎ；空间分布；氮素平衡
中图分类号：Ｓ２７５６；Ｓ５１２１＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０４－０９２７－０９
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｓｏｉｌｎｉｔｒａｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅｉｎｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｆｉｅｌｄｕｎｄｅｒｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ
ＣＨＥＮＪｉｎｇ１，２，ＷＡＮＧＹｉｎｇｃｈｕｎ１，ＬＩＨｕ１，ＷＡＮＧＬｉｇａｎｇ１，ＱＩＵＪｉａｎｊｕｎ
１
，ＸＩＡＯＢｉｌｉｎ１
（１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＰｌａｎｎｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；
２ＢｅｉｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００９７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】ＷｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅＮＯ－３Ｎｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ
ｆａｒｍｌａｎｄｓｏｉｌ，ａｉｍｉｎｇｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅＮｌｏｓｅｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．
【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ｕｒｅａ，ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４ａｎｄＫＣｌｍｉｘｅｄｔｏｍａｋｅｌｉｑｕｉｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ．Ａｆｉｌｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｉｅｄａｔｉｎ
ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，ａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｒｅｃｈａｒｇｅａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｂｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｗｉｎｔｅｒ
ｗｈｅａｔｇｒｏｗｔｈｓｅａｓｏｎ．Ｆｏｕｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｎｏｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（Ｎ０），９４５ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ１），１８９ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ２）ａｎｄ２７０
ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ３）ｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅｓｗｅｒｅｓｅｔｕｐ，ｔｈｅＮＯ－３Ｎｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｐｒｏｆｉｌｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
ｂａｌａｎｃｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】１）Ａｆｔｅｒ２４ｈｏｆｄｒｉｐｉｒｉｇａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ
ＮＯ－３Ｎｉｎｓｏｉｌａｔｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｅｒａｇｇｒｅｇａｔｅｄｆｒｏｍｍｏｉｓｔｓｏｉｌｅｄｇｅｔｏｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｅｒ
ｄｏｗｎｗａｒｄ．Ｗｈｅｎｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗａｓ１８９ｋｇ／ｈｍ２ｔｈｅＮＯ－３Ｎｉｎｓｏｉｌｔｈａｔｂｅｎｅａｔｈｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｅｒａｎｄｍｏｉｓｔ
ｓｏｉｌｅｄｇｅｈａｄｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅａｆｔｅｒｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｒｏｕｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｅｒｈａｓ
ｔｈｅｂｅｓｔｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ，ｔｈｅＮＯ－３Ｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｅｒｗａｓｍｏｓｔｌｙａｂｏｖｅ６０ｃｍ，ｔｈｅＮＯ
－
３Ｎｉｎｓｏｉｌａｔｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｗａｓｎｏｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄａｔｔｈｅｍｏｉｓｔｓｏｉｌｅｄｇｅ．２）Ａｆｔｅｒｈａｒｖｅｓｔ，ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＮＯ－３Ｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈ
ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｔ０－１００ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒａｎｄｗｈｅｎｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｂｏｖｅＮ１８９ｋｇ／ｈｍ２，ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
ｂｅｃａｍｅｌａｒｇｅｒ，ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎ０－４０ｃｍｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｉｎｏｔｈｅｒｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ，ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｔ０－４０ｃｍｗａｓ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ６６％，７２％，７２％ ａｎｄ７１％ ｉｎＮ０，Ｎ１，Ｎ２ａｎｄＮ３ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．３）Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｎｉｔｒｏｇｅｎｕｐｔａｋｅａｎｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｔｆｉｒｓｔｔｈｅｎｄｅｓｃｅｎｄｅｄ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ
ａｍｏｕｎｔｏｆｒｅｓｉｄｕｅａｎｄａｐｐａｒｅｎｔｌｏｓｅｓｏｆＮＯ－３Ｎｗａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ａｐｐａｒｅｎｔＮｌｏｓｅｓｗａｓｌｏｗｅｒｗｈｅｎｄｒｉｐｉｒｉｇａｔｉｏｎ，
ｔｈｅａｐｐａｒｅｎｔｌｏｓｅｓｒａｔｅｏｆＮ１，Ｎ２ａｎｄＮ３ｗａｓ２０％，１７％ ａｎｄ１６％．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｔｈｒｏｕｇｈｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ，ｔｈｅ
ｒａｔｉｏｎａｌｄｒｉｐｉｒｉｇａｔｉｏｎｃｏｕｌｄａｄｊｕｓｔｎｉｔｒａｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｔｒａｎｓｆｅｒｔｏｔｈｅｒｏｏｔａｒｅａａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｏｎｔｈｅ０－４０ｃｍｓｏｉｌ
ｌａｙｅｒ，ｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｈａｖｅｌｉｔｌｅｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｄｅｐｔｈｔｈａｔｎｉｔｒａｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｆｅｒｅｄ．Ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅ
ａｍｏｕｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｉｌｂｅｎｅｆｉｔｔｏｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆＮＯ－３Ｎｉｎｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｍｏｉｓｔ
ｓｏｉｌｕｎｄｅｒｔｈｅｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｅｒｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＮ．ＷｈｅｎｔｈｅＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓ１８９ｋｇ／ｈｍ２，ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ
ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄＮｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄ，ｔｈｅＮＯ－３Ｎｉｎｓｏｉｌａｒｏｕｎｄｒｏｏｔａｒｅａａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄａｍｏｕｎｔｗａｓ
ｂａｓｉｃａｌｙｂａｌａｎｃｅｄ，ａｎｄｃｏｕｌｄｂｅｔｈｅｂｅｓｔｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｔｈａｔｂｅｓｅｌｅｃｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ牷ｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ牷ＮＯ－３Ｎ牷ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ牷ｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅ
如何提高化肥利用率已引起人们的高度重视，
好的施肥措施应为作物根区持续、适量供应养分，
滴灌施肥技术无疑是达到这一目的理想灌溉施肥方
式［１］。与传统的施肥方法相比，滴灌施肥的显著特
点是可以将水肥通过滴灌系统直接输送到作物根区
附近，使水分和养分在土壤中均匀分布，以保证养分
被根系快速吸收［２］。在一般条件下滴灌施肥可以
获得相当或更高的作物产量，同时可以提高肥料利
用效率５０％以上［３］。滴灌施肥技术目前主要应用
在果树和经济作物上，但是随着粮食安全、水资源短
缺、农业面源污染等问题的日益严峻，在粮食作物上
的应用也逐渐成为趋势。据估计到２０１５年，中国将
新增玉米水肥一体化技术应用面积１００万公顷，小
麦３３３万公顷［４］。然而滴灌施肥条件下氮素在土
壤中的运移规律非常复杂，存在转化、吸收和吸附等
过程，受土壤性质、滴头流量溶液浓度、肥料类型、施
肥历时等多种因素的影响。如李久生等进行室内滴
灌施肥模拟研究表明，灌水结束后湿润体边缘有
ＮＯ－３Ｎ累积的现象
［５－７］；Ｈａｙｎｅｓ［８］和杨梦娇等［９］利
用尿素溶液进行的滴灌施肥田间试验的结果则表
明，滴灌施肥后 ＮＯ－３Ｎ主要聚集在滴头下方，不存
在湿润土体边缘聚集的现象。Ｂｌａｉｎｅ等［１０］应用
ＨＹＤＲＵＳ－２Ｄ模型模拟了尿素、铵和硝酸盐三种肥
料进行滴灌施肥后在土壤中的运移情况，结果显示
滴灌施肥后尿素横向稍有扩散，随着时间推移由于
水解作用浓度逐渐降低，铵由于土壤吸附作用聚集
在滴头周围，而硝酸盐没有被土壤吸附，且反硝化作
用可忽略不计，滴灌施肥后一直向下运移。
Ｈａｙｎｅｓ［８］的大田试验和习金根等［１１］的室内土柱模
拟结果相似，不同肥料类型显著影响土壤内氮素的
运移规律，滴灌施肥后氮素向下运移的深度是硝态
氮肥＞尿素＞铵态氮肥。Ｈａｊｒａｓｕｌｉｈａ等［１２］用１５Ｎ标
记肥料，表明肥料为铵态氮时氮素向下运动到１５０
ｃｍ；而肥料为硝态氮时氮素可以向下运移至２１０—
２４０ｃｍ。因此研究滴灌施肥条件下 ＮＯ－３Ｎ的空间
分布和累积规律不仅能减少ＮＯ－３Ｎ的损失，提高滴
灌施肥系统效率［１３］，而且对于粮食生产、环境保护
和节约资源都具有非常重要的现实意义。
黄淮海平原是典型的冬小麦／夏玉米轮作区，属
暖温带半湿润大陆季风气候区。由于冬小麦生长季
节干旱少雨，为了获得可观的产量，高产麦田往往需
要大量补充灌水。水肥资源的大量投入带来了一系
列的问题，如水肥利用率低、氮素损失量大等［１４］。
为了系统研究滴灌施肥措施下滴施后氮素在土壤中
的运移规律、氮素利用效率和氮平衡，笔者在山东冬
小麦大田内进行了滴灌施肥试验，以期为提高滴灌
施肥系统的综合效率提供数据支持。
８２９
４期 陈静，等：滴灌施肥对冬小麦农田土壤ＮＯ－３Ｎ分布、累积及氮素平衡的影响
１ 材料与方法
１１ 试验地概况
本试验于２０１２ ２０１３年在山东省桓台县新城
镇逯家村中国农业大学试验基地进行。地理位置处
于北纬３６°５７′３０″，东经１１７°５８′１５″，该地区属半干旱
半湿润暖温带大陆性季风气候，２０１２ ２０１３年小麦
季试验区降水量１４９８ｍｍ，与该地区平水年相近。
试验区主要种植制度为冬小麦／夏玉米轮作，本试验
在已连续多年实施免耕和秸秆还田管理的冬小麦／
夏玉米轮作农田上进行。供试农田土壤质地为粉壤
土，土壤其他基础理化性质见表１。
表１ 试验地基础土壤理化性质
Ｔａｂｌｅ１ Ｓｏｉｌｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｒｉｅｔｉｅｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌｏｔｓ
土壤层次
Ｓｏｉｌｌａｙｅｒ
（ｃｍ）
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
有效磷
Ａｖａｉｌ．Ｐ
（ｍｇ／ｋｇ）
速效钾
Ａｖａｉｌ．Ｋ
（ｍｇ／ｋｇ）
田间持水量
Ｆｉｅｌｄｃａｐａｃｉｔｙ
（ｃｍ３／ｃｍ３）
容重
Ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ
（ｇ／ｃｍ３）
土壤含水量
Ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ
（ｃｍ３／ｃｍ３）
ＮＨ＋４Ｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
ＮＯ－３Ｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
０—２０ ２０ ２９８ １６７９ ３２０ １５８ ２７３ ０７ １８４
２０—４０ ０９ ７７ １３０３ ３０８ １５６ ２３８ ０５ ８２
４０—６０ ３１５ １５８ ２３９ ０７ ８０
１２ 试验设计与材料
试验设置 ４个施氮量处理即 Ｎ０（不施肥）、
９４５ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ１）、１８９ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ２）和 ２７０ｋｇ／ｈｍ２
（Ｎ３）。试验采用随机区组设计，每处理重复３次，
试验小区面积 ＝５０ｍ２（５ｍ×１０ｍ）。滴灌系统采
用滴灌线，滴头间距 ３０ｃｍ，每行小麦布设 １条毛
管。每个小区配备一个压差式施肥罐和一个水表，
以保证每个小区单独灌水和施肥的要求，灌溉总压
力为０３Ｍｐａ，平均滴头流速为０１５Ｌ／ｈ。根据冬
小麦的营养特性，各施肥处理的磷、钾肥用量相同，
折纯Ｐ２Ｏ５和Ｋ２Ｏ的具体用量分别为８４７和１１８３
ｋｇ／ｈｍ２。氮、钾肥全部滴施，磷肥２０％作为底肥一
次施入，８０％滴施。其中滴施磷肥成分为磷酸一铵，
底肥磷肥成分为过磷酸钙，三个处理滴施氮肥中均
有Ｎ１３ｋｇ／ｈｍ２来自磷酸一铵，其余来自于尿素。
每次滴灌时按比例随水施肥，具体施肥比例为分蘖
期１５％，拔节期２０％，孕穗期２５％，扬花期２５％，灌
浆期１５％。试验区根据冬小麦需水规律采用测墒
补灌法进行滴灌，以田间持水量的７５％和１００％为
灌水下限和上限，试验区地处半干旱区，土壤湿度相
对干旱区较高，每个主要生育期实际灌水一次，灌水
的同时随水施肥一次，具体的灌溉施肥时间和灌溉
施肥量见表２。供试小麦品种为鲁原５０２，供试滴灌
肥料为水溶性复合肥（新疆自治区农科院研制），肥
料成分为尿素、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４和ＫＣｌ。
表２ 试验区灌溉施肥管理
Ｔａｂｌｅ２ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌｏｔｓ
生育期
Ｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓ
灌溉施肥日期
Ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｄａｔｅ
（ｙ／ｍ／ｄ）
灌溉量
Ｉｒｉｇａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ
（ｍｍ）
施氮量ＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＮａｍｏｕｎｔ（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｎ０ Ｎ１ Ｎ２ Ｎ３
播种Ｓｏｗｉｎｇ ２０１２／１０／６ ０ ０ ００ ００ ００
分蘖期 Ｔｉｌｅｒｉｎｇ ２０１２／１１／７ ０ ０ １４２ ２８４ ４０５
拔节期Ｊｏｉｎｔｉｎｇ ２０１３／４／６ ５０ ０ １８９ ３７８ ５４０
孕穗期Ｂｏｏｔｉｎｇ ２０１３／５／１ ３６ ０ ２３６ ４７３ ６７５
扬花期Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ２０１３／５／１６ ２４ ０ ２３６ ４７３ ６７５
灌浆期Ｆｉｌｉｎｇ ２０１３／５／３０ ２０ ０ １４２ ２８４ ４０５
合计Ｔｏｔａｌ １３０ ０ ９４５ １８９ ２７０
９２９
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
１３ 取样与分析
１３１土样取样与测定 根据滴灌后农田土壤不完
全湿润，水分在滴头周围形成近似截顶椭球体分布
区的特性，在拔节期、抽穗期和扬花期三次灌溉施肥
２４ｈ后在各小区内分别用土钻采取 Ｕ、Ｅ和 Ｄ三点
的土壤样品。Ｕ点位于滴头正下方，Ｅ点和 Ｄ点分
别位于滴头周围湿润土体中离作物较远一侧边界内
侧和外测５ｃｍ范围内。根据滴灌量的不同，单个滴
头周围的湿润土体水平半径为１５—２０ｃｍ，具体见
图１。取样层次为０—２０、２０—４０、４０—６０、６０—８０和
８０—１００ｃｍ，每个取样点、每个层次取１个土样。
另外，分别于冬小麦播前和收获后，在０—２０、
２０—４０、４０—６０、６０—８０和８０—１００ｃｍ的５个层次
上用土钻取样，为了保证所取样品能够代表田间无
机氮平均水平，每小区取两个样点，取样点分别在畦
上两株冬小麦之间和滴头下方位置，然后将取自同
一土层的土样于田间混合均匀。
每次所取土样置于预先装有冰块的保温箱中，
带回实验室后，立即过２ｍｍ筛，称取鲜土２４００±
０００５ｇ，装入５００ｍＬ白色振荡瓶中，加入１００ｍＬ１
ｍｏｌ／Ｌ的ＫＣｌ溶液浸提，振荡１ｈ，将滤液于－１８℃冰
柜中保存，测定前解冻，利用连续流动分析仪（Ａｕｔｏ
ａｎａｌｙｚｅｒ３）测定ＮＯ－３Ｎ和ＮＨ
＋
４Ｎ浓度。
１３２植株取样与测定 冬小麦收获期根、茎、叶和
籽粒四部分分别取样，烘干粉碎，并混合均匀，过
０５ｍｍ筛，阴凉干燥处密封保存。植株样经Ｈ２ＳＯ４
－Ｈ２Ｏ２消煮后，用凯氏法测定全氮含量。
图１ 取样点示意图
Ｆｉｇ．１ Ｓａｍｐｌｅｌｏｃａｔｉｏｎｓｃｈｅｍａｔｉｃ
１３３计算公式及方法
氮表观矿化（ｋｇ／ｈｍ２）＝不施氮区作物吸氮量
＋收获后土壤Ｎｍｉｎ－播前土壤Ｎｍｉｎ；
氮表观损失（ｋｇ／ｈｍ２）＝播前氮 Ｎｍｉｎ＋施氮量
＋表观矿化量－施氮区作物吸氮量－收获后Ｎｍｉｎ
氮表观损失率（％）＝氮表观损失量／施氮量 ×
１００；
ＮＯ－３Ｎ累积量（ｋｇ／ｈｍ
２）＝土层厚度（ｃｍ）×
土壤容重（ｇ／ｃｍ３）×ＮＯ－３Ｎ浓度（ｍｇ／ｋｇ）／１０（其
中，２０—４０ｃｍ土层按１５６ｇ／ｃｍ３计算，其他各土层
按１５８ｇ／ｃｍ３计算）；
氮素吸收利用率（％）＝（施氮区作物吸氮量 －
不施氮区作物吸氮量）／施氮量×１００；
氮素农学利用率（ｋｇ／ｋｇ）＝（施氮区产量 －不
施氮区产量）／施氮量；
氮素生理利用率（ｋｇ／ｋｇ）＝（施氮区产量 －不
施氮区产量）／（施氮区作物吸氮量 －不施氮区作物
吸氮量）；
籽粒氮素吸收利用率（％）＝（施氮区籽粒部分
吸氮量 －不施氮区籽粒部分吸氮量）／施氮量
×１００。
数据均采用 ＳＰＳＳ１９０和 Ｅｘｃｅｌ２００７软件进行
统计分析。
２ 结果与分析
２１ 土壤ＮＯ－３Ｎ水平分布特征
分析土壤ＮＯ－３Ｎ含量的在滴头周围水平分布
规律（图２）发现，三次灌溉施肥２４ｈ后，Ｎ０处理没
有施入氮肥，仅灌溉水中带入少量氮，Ｅ点和 Ｕ点
ＮＯ－３Ｎ含量仅略高于Ｄ点，Ｎ１和Ｎ２处理Ｅ点的土
壤ＮＯ－３Ｎ含量高于 Ｕ点，具有 ＮＯ
－
３Ｎ在湿润土体
边缘聚集的特征，在差异最明显的 ０—２０ｃｍ土层
内，Ｎ１处理Ｅ点含量比 Ｕ点高２６８３％。Ｎ３处理
则是 Ｕ点土壤 ＮＯ－３Ｎ含量高于 Ｅ点，没有出现
ＮＯ－３Ｎ在湿润土体边缘聚集的现象。表现出随施
氮量的增加，滴灌施肥后ＮＯ－３Ｎ在湿润土体边缘聚
集的现象越不明显的特征，Ｎ２处理 Ｕ点和 Ｅ点的
ＮＯ－３Ｎ含量差异最小，湿润土体内土壤养分均匀度
最高。同期的土壤含水量分析结果为该试验设置的
滴灌量下，每次滴灌施肥后水分在土壤中向下运移
深度为８０ｃｍ以上［１５］，因此本文未考虑滴灌施肥后
尿素淋洗对结果的影响。
２２ 土壤剖面ＮＯ－３Ｎ累积特征
冬小麦收获后，总体来说，０—１００ｃｍ土壤剖面
ＮＯ－３Ｎ累积量随施氮量的增加而逐渐增加，且施氮
量超过Ｎ１８９ｋｇ／ｈｍ２后，土壤剖面硝态氮累积量的
增加幅度加大（图２），不施氮处理收获期０—１００ｃｍ
０３９
４期 陈静，等：滴灌施肥对冬小麦农田土壤ＮＯ－３Ｎ分布、累积及氮素平衡的影响
图２ 施氮量与０—１００ｃｍ土层ＮＯ－３Ｎ累积量的关系
Ｆｉｇ．２ ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｓａｎｄＮＯ－３Ｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎ０－１００ｃｍｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓ
土壤剖面 ＮＯ－３Ｎ累积量最低，Ｎ１、Ｎ２和 Ｎ３处理
０—１００ｃｍ土壤剖面 ＮＯ－３Ｎ累积量比不施氮处理
分别增加了２６９７、６５１９和１６２２１ｋｇ／ｈｍ２。
从不同部位不同深度土壤 ＮＯ－３Ｎ含量分析
（图３），各处理中滴灌施肥２４ｈ后，ＮＯ－３Ｎ在土壤
中垂直分布规律基本一致，ＮＯ－３Ｎ随水运移深度主
要在６０ｃｍ以上。各施 Ｎ处理中随土层的增加 Ｅ
点和Ｕ点的硝态氮含量增加量逐渐减少，０—４０ｃｍ
土层的ＮＯ－３Ｎ增加量显著高于其他层次，其中０—
２０ｃｍ最高，Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３处理三次滴灌施肥后Ｅ点和
Ｕ点０—２０ｃｍ土层的平均 ＮＯ－３Ｎ含量减去 Ｄ点
ＮＯ－３Ｎ含量占０—１００ｃｍ总增加量的比例分别是
７５％、８３％和９４％，滴灌施肥后垂直方向上硝态氮
没有在湿润体边缘聚集。进而如图４所示，冬小麦
收获后０—４０ｃｍ土层 ＮＯ－３Ｎ累积量占０—１００ｃｍ
土层总量的比例最大，Ｎ０、Ｎ１、Ｎ２和 Ｎ３处理０—４０
ｃｍ土层所占比例分别为６６％、７２％、７２％和７１％。
０—２０ｃｍ、２０—４０ｃｍ以及４０—６０ｃｍ土层内土壤剖
面ＮＯ－３Ｎ累积量均呈现出施氮量越高ＮＯ
－
３Ｎ累积
量越高的趋势。０—２０ｃｍ土层不同施氮处理间土
壤ＮＯ－３Ｎ累积量在Ｐ＜００５水平下存在显著差异；
２０—４０ｃｍ和４０—６０ｃｍ土层中，在 Ｐ＜００５水平
下，分别是Ｎ１和 Ｎ２处理间、Ｎ０和 Ｎ１处理间未达
到显著性差异水平，其他处理间差异显著。６０—８０
ｃｍ和８０—１００ｃｍ土层各处理土壤剖面 ＮＯ－３Ｎ累
积量均较低，在 Ｐ＜００５水平下不存在显著差异。
说明施氮量主要影响了０—６０ｃｍ土层的ＮＯ－３Ｎ累
积量，对６０—１００ｃｍ土层的影响不大。
２３ 土壤－小麦体系中氮素平衡
每次滴灌施肥后氮素在土壤中的运移分布特征
和均匀程度将影响土壤－小麦体系的氮素平衡和氮
素利用效率。在氮平衡计算中，考虑到小麦根系有
效利用土壤氮的范围，将土壤无机氮所在层次定为
０—１００ｃｍ深度。从表３看出，土壤氮素矿化量加
上起始无机氮的数量，土壤自身供氮量为 ２３７８
ｋｇ／ｈｍ２，总输入量随氮肥施用量的增加而增加。
施氮量较少时，作物吸氮量随着施氮量的增加
而增加，但是当施氮量增加到 Ｎ３水平后，作物吸氮
量不但没有增加，反而略有下降。冬小麦收获后
Ｎｍｉｎ残留随施氮量的增加而增加，当施氮量为 ２７０
ｋｇ／ｈｍ２时，残留量高达２６２２ｋｇ／ｈｍ２，这部分氮素
如不能被后茬作物有效吸收，将淋洗出１００ｃｍ土体
或通过反硝化途径损失，造成水体或大气污染。
总体来说，滴灌施肥措施下各处理的表观损失
量均较低，介于０ ４３４ｋｇ／ｈｍ２之间，与施氮量呈
正相关关系（Ｒ２＝０９２６），Ｎ１、Ｎ２和 Ｎ３的表观损
失率分别为２０％、１７％和１６％。
２４ 冬小麦氮素利用率
如表４所示，随着施氮量的增加冬小麦籽粒产
量呈现先增加后降低的趋势，施氮处理的籽粒产量
显著高于不施氮处理，施氮量为１８９ｋｇ／ｈｍ２时籽粒
产量最高。综合氮肥吸收利用率、生理利用率、农学
利用率和籽粒氮肥吸收利用率，最优的为Ｎ２处理。
３ 讨论
对特定的土壤而言，影响滴灌施肥后氮素空间
分布的主要因素是滴头流量、灌水量、肥液浓度和肥
料种类等［７－８］。李久生等［５－７］利用 ＮＨ４ＮＯ３肥料溶
液在室内用１５°扇柱体土箱模拟研究滴肥液浓度对
砂壤土氮素运移分布规律的影响后认为，肥液浓度
是影响ＮＯ－３Ｎ分布的主要因子，无论在径向还是垂
直方向，ＮＯ－３Ｎ在距滴头１７５ｃｍ范围内呈均匀分
布，其浓度随肥液浓度的增加而增加，在湿润边界上
ＮＯ－３Ｎ产生累积，比滴头周围高出５０％以上，但是
肥液浓度增加湿润峰附近的 ＮＯ－３Ｎ浓度无明显增
加。杨梦娇等［９］通过在大田内按照不同施肥量模
拟滴灌施肥发现，径向方向０—３０ｃｍＮＯ－３Ｎ平均
含量逐渐减小，在湿润峰处未发现 ＮＯ－３Ｎ累积现
象。Ｈａｙｎｅｓ［８］在果园用不同类型肥料进行滴灌施肥
对比试验，结果表明施入硫酸铵后矿质氮主要集中
在滴头下方的０—１０ｃｍ土层内，横向运移量很小，
施入尿素和硝酸盐后由于它在土壤中具有很好的流
动性，矿质氮主要在滴头下方向下运移，横向运移至
１３９
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
图３ 滴灌施肥２４ｈ后不同位置不同层次土壤ＮＯ－３Ｎ变化
Ｆｉｇ．３ ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌＮＯ－３Ｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈ２４ｈａｆｔｅｒｄｒｉｐｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ
［注（Ｎｏｔｅ）：Ｕ—滴头下方Ｕｎｄｅｒｅｍｉｔｅｒ；Ｅ—滴头周围湿润土体的边缘Ｔｈｅｅｄｇｅｏｆｗｅｔｚｏｎｅａｒｏｕｎｄｅｍｉｔｅｒ；Ｄ—滴头周围形成的湿润土体边缘以
外的干燥区Ｄｒｙｚｏｎｅｎｅａｒｔｈｅｗｅｔｚｏｎｅａｒｏｕｎｄｅｍｉｔｅｒ．图中误差线为三个空间重复的标准误差 Ｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｂａｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｔａｎｄａｒｄｅｒｏｒｓｏｆｔｈｒｅｅ
ｒｅｐｌｉｃａｔｅｓ．］
２３９
４期 陈静，等：滴灌施肥对冬小麦农田土壤ＮＯ－３Ｎ分布、累积及氮素平衡的影响
图４ 冬小麦收获后不同施氮水平下不同土层ＮＯ－３Ｎ累积量
Ｆｉｇ．４ ＮＯ－３Ｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｆｔｅｒｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓ
ｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ
［注（Ｎｏｔｅ）：柱上不同小写字母表示同一深度下不同施氮量处理差异显著性（Ｐ＜００５）
ＤｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｔｈｅｂａｒｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｄｅｐｔｈｇｒｏｕｐｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｄｉｆｅｒｅｎｔＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓａｔｔｈｅＰ＜００５ｌｅｖｅｌ．］
表３ 冬小麦全生育期的０—１００ｃｍ氮素平衡（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｔａｂｌｅ３ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅａｃｒｏｓｓｔｈｅｗｈｏｌｅｇｒｏｗｉｎｇｓｅａｓｏｎｉｎ０－１００ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ
项目Ｉｔｅｍ Ｎ０ Ｎ１ Ｎ２ Ｎ３
氮输入 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｐｕｔ
施氮量 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｒａｔｅ ０ ９４５ １８９ ２７０
播前 ＮｍｉｎＮｍｉｎｂｅｆｏｒｅｓｏｗｉｎｇ １７４６ １７４６ １７４６ １７４６
矿化 Ｎｅｔｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ６３２ ６３２ ６３２ ６３２
总投入 Ｔｏｔａｌｉｎｐｕｔ ２３７８ ３３２３ ４２６８ ５０７８
氮输出 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｔｐｕｔ
作物携出 Ｃｒｏｐｕｐｔａｋｅ １３７３ｃ １８５７ｂ ２２８６ａ ２０１７ａｂ
残留 Ｎｍｉｎ ＲｅｓｉｄｕａｌＮｍｉｎ １００８ｃ １２７９ｂｃ １６６２ｂ ２６２７ａ
表观损失 Ａｐｐａｒｅｎｔｌｏｓｓｅｓ ０ １９１ ３２５ ４３４
注（Ｎｏｔｅ）：同一行数值后的不同小写字母分别表示处理间差异显著（Ｐ＜００５）Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｅｒｓｗｉｔｈｉｎｅａｃｈｒｏｗａｒｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔＰ＜００５
表４ 施氮量对冬小麦籽粒产量及氮素利用率的影响
Ｔａｂｌｅ４ Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｓｕｐｐｌｙｌｅｖｅｌｓｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
籽粒产量
Ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
作物吸氮量
ＣｒｏｐＮｕｐｔａｋｅ
（ｋｇ／ｈｍ２）
氮素吸收
利用率
ＮＲＥ（％）
氮素生理
利用率
ＮＰＥ（ｋｇ／ｋｇ）
氮素农学
利用率
ＮＡＥ（ｋｇ／ｋｇ）
籽粒氮素吸
收利用率
ＧＮＲＥ（％）
Ｎ０ ３９３６９ｂ １３７３ｃ
Ｎ１ ４０２２２ｂ １８５７ｂ ５１２ａ １８ｃ ０９ｂ ５０５ａ
Ｎ２ ６３８４９ａ ２２８６ａ ４８３ａ ２６８ａ １３０ａ ４１８ａ
Ｎ３ ４９４７６ｂ ２０１７ａｂ ２３８ｂ １５７ｂ ３７ｂ １８５ｂ
注（Ｎｏｔｅ）：ＮＲＥ—Ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＮＰＥ—Ｎｉｔｒｏｇｅｎｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＮＡＥ—Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＧＮＲＥ—Ｇｒａｉｎ
ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ同列数值后的不同小写字母表示处理间在 Ｐ＜００５水平差异显著 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｅｒｓｗｉｔｈｉｎｅａｃｈ
ｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔＰ＜００５ｌｅｖｅｌ．
３３９
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
距离滴头半径１５ｃｍ的湿润边界上，但是三种肥料
灌溉后滴头下方的矿质氮含量均比湿润体边缘更
高。本试验的结果表明，滴灌施肥后，垂直方向上三
个处理硝态氮均在土体表面累积，而径向方向上随
施氮量的增加，土壤ＮＯ－３Ｎ从在湿润土体边缘聚集
逐渐变化为在滴头下方聚集，参考上述研究成果，主
要原因应该是大田试验中肥液的初始浓度远远高于
实验室配置的肥液浓度，而肥液浓度越高，ＮＯ－３Ｎ
在湿润边界聚集的比例越低，因此高肥液浓度也可
能是ＮＯ－３Ｎ没有在湿润土体边缘聚集的原因之一。
本试验中Ｎ２处理试验结果是滴灌后径向方向上滴
头下方和湿润土体边缘的 ＮＯ－３Ｎ含量没有显著性
差异，均匀性最好，说明在滴灌施肥中合理的施肥量
有利于提高滴灌后土壤养分的均匀性，促进作物对
肥料的吸收。
在滴灌施肥措施下（氮肥种类为尿素），施氮量
与土壤 ＮＯ－３Ｎ残留量成正比，作物收获期 ＮＯ
－
３Ｎ
含量为表层土（０—２０ｃｍ）最高，且在０—１００ｃｍ剖
面呈现降低的趋势，０—４０ｃｍ土层与０—１００ｃｍ土
层的相对ＮＯ－３Ｎ累积量为５０％左右
［１６－１７］。本试验
结果与上述研究结果基本一致，Ｎ１、Ｎ２和 Ｎ３处理
０—１００ｃｍ土壤剖面 ＮＯ－３Ｎ累积量比不施氮处理
分别增加了２７０、６５２和１６２２ｋｇ／ｈｍ２，与施氮量
呈正比，０—４０ｃｍ土层 ＮＯ－３Ｎ累积量比例最大，占
０—１００ｃｍ土层的比例平均为７１％，０—４０ｃｍ土层
的比例高于上述研究成果，这应该与本试验中尿素
与铵态氮肥混合有关，铵态氮肥更多的被吸附在土
壤表层，而后被硝化为ＮＯ－３Ｎ。
许多研究表明，当施氮量超出一定范围时，不利
于后期植株氮素吸收，将不能促进作物对氮素的吸
收，甚至降低作物吸氮量和产量［１８－２０］。本研究中，
施氮量从０增加到１８９ｋｇ／ｈｍ２，冬小麦吸氮量和籽
粒产量逐渐增加，当施氮量高于１８９ｋｇ／ｈｍ２后，吸
氮量和籽粒产量均有所下降。而 ０—１００ｃｍ土层
ＮＯ－３Ｎ残留量、表观损失量随施氮量的增加持续增
高，呈显著正相关关系（Ｒ２＝０８９０，Ｒ２＝０９２６）。
连续种植作物的情况下，当季施氮量过高会造成对
当季作物收获后土壤ＮＯ－３Ｎ累积量高，随着作物种
植，表层累积的ＮＯ－３Ｎ有向下淋失的趋势
［２１］，本试
验中Ｎ３处理０—１００ｃｍＮＯ－３Ｎ累积量高达２６２７０
ｋｇ／ｈｍ２，在夏玉米季７、８月份雨季来临时存在很大
的Ｎ素淋失风险。因此在滴灌施肥条件下，合理地
降低施氮量是减少ＮＯ－３Ｎ残留，进而减少农业面源
污染的直接和有效途径。
从试验区氮素平衡的结果可以看出，各滴灌施
氮量处理的表观损失均较低，表观损失率介于１６％
２０％之间，远低于巨晓棠等［２２］在北京冬小麦大田
试验得出的表观损失率为４５％ ５６％的试验结果，
主要原因应该是本试验滴灌量条件下，各处理养分
主要分布在０—６０ｃｍ范围内，减少了氮素的淋溶，
从而减少了氮素表观损失率。
综上所述，滴灌施肥措施下，设置合理的灌溉量
可调节滴灌施肥后硝态氮主要向下运移至作物根区
范围内，且集中在作物根系最密集的０—４０ｃｍ范围
内，肥液浓度对硝态氮运移深度影响不大。滴施入
适宜量氮肥有利于提高滴头下方湿润体内径向方向
上硝态氮分布的均匀度，从而促进作物对氮素的吸
收。Ｎ２（１８９ｋｇ／ｈｍ２）处理滴灌施肥后土壤养分径
向方向分布均匀，获得了最高的籽粒产量和氮肥利
用效率，基本实现播前和收获后根区土壤ＮＯ－３Ｎ累
积量平衡，减少了 ＮＯ－３Ｎ向下淋失的风险，该试验
区冬小麦最佳滴灌施氮模式。
参 考 文 献：
［１］ Ｐａｐａｄｏｐｏｕｌｏｓ Ｉ． Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇｒｏｗｎ
ｃｕｃｕｍｂｅｒ［Ｊ］．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，１９８６，９３（１）：８７－９３
［２］ ＢｕｒｔＣ，Ｏ’ＣｏｎｎｏｒＫ，ＲｕｅｈｒＴ．Ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ［Ｍ］．ＳａｎＬｕｉｓ
Ｏｂｉｓｐｏ：ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｒｉｇａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇ
ａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｃｅｎｔｅｒ，１９９５
［３］ ＨａｙｎｅｓＲＪ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｕｓｅｆｏｒｔｒｉｃｋｌｅｉｒｉｇａｔｅｄｃｒｏｐｓ
［Ｊ］．ＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，１９８５，６（３）：２３５－２５５
［４］ 农业部办公厅．水 肥 一 体 化 技 术 指 导 意 见 ［ＥＢ／ＯＬ］．
ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏａ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｚｗｌｍ／ｚｗｄｔ／２０１３０３／ｔ２０１３０３０４＿３２３６９
６７ｈｔｍ，２０１３．
ＧｅｎｅｒａｌＯｆｉｃｅｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ．Ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｃａｌ
ｇｕｉｄａｎｃｅ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏａ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｚｗｌｍ／ｚｗｄｔ／
２０１３０３／ｔ２０１３０３０４＿３２３６９６７ｈｔｍ，２０１３
［５］ ＬｉＪＳ，ＺｈａｎｇＪＪ，ＲａｏＭ Ｊ．Ｗｅｔｉｎｇｐａｔｅｒｎｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｓａｆｅｃｔｅｄｂｙｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｒｏｍ ａｓｕｒｆａｃｅ
ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００４，６７：８９
－１０４
［６］ 李久生，张建君，任理．滴灌点源施肥灌溉对土壤氮素分布
影响的试验研究［Ｊ］．农业工程学报，２００２，１８（５）：６１－６６．
ＬｉＪＳ，ＺｈａｎｇＪＪ，ＲｅｎＬ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎｓｏｉｌｕｎｄｅｒ
ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｆｒｏｍａｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅ
ＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００２，１８（５）：６１－６６．
［７］ 李久生，张建君，薛克宗．滴灌施肥灌溉原理与应用［Ｍ］．北
京：中国农业科学技术出版社，２００３
ＬｉＪＳ，ＺｈａｎｇＪＪ，ＸｕｅＫＺ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆ
ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｄｒｉｐｉｒｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｒｅｓｓ，２００３
［８］ ＨａｙｎｅｓＲＪ．Ｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｆｆｅｒｔｉｇａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎ
４３９
４期 陈静，等：滴灌施肥对冬小麦农田土壤ＮＯ－３Ｎ分布、累积及氮素平衡的影响
ｂｅｌｏｗｔｒｉｃｋｌｅｅｍｉｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｅｃｔｓｏｎｐＨｉｎｔｈｅｗｅｔｅｄｓｏｉｌ
ｖｏｌｕｍｅ［Ｊ］．ＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９０，２３：１０５－１１２
［９］ 杨梦娇，吕新，侯振安，等．滴灌施肥条件下不同土层 ＮＯ－３
Ｎ的分布规律［Ｊ］．新疆农业科学，２０１３，５０（５）：８７５－８８１
ＹａｎｇＭＪ，ＬüＸ，ＨｏｕＺＡ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒａｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ ｕｎｄｅｒｄｒｉｐ ｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｘｉｎｊｉａｎｇ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１３，５０（５）：８７５－８８１
［１０］ ＨａｎｓｏｎＢ， Ｓｉｍｕｎｅｋ Ｊ， ＨｏｐｍａｎｓＪ． Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆｕｒｅａ
ａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｗｉｔｈｄｒｉｐｉｒｉｇａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌ
ｍｏｄｅｌｉｎｇ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００６，８６：１０２－
１１３
［１１］ 习金根，周建斌，赵满兴，等．滴灌施肥条件下不同种类氮
肥在土壤中迁移转化特性的研究［Ｊ］．植物营养与肥料学
报，２００４，１０（４）：３３７－３４２
ＸｉＪＧ，ＺｈｏｕＪＢ，ＺｈａｏＭＸｅｔａｌ．Ｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓａｄｄｅｄｂｙｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ
［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，１０（４）：３３７
－３４２
［１２］ ＨａｊｒａｓｕｌｉｈａＳ，ＲｏｌｓｔｏｎＤＥ，ＬｏｕｉｅＤＴ．Ｆａｔｅｏｆ１５Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｒｉｃｋｌｅｉｒｉｇａｔｅｄｇｒａｐｅｖｉｎｅｓ［Ｊ］．ＡｍｅｒｉｃａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆ
ＥｎｏｌｏｇｙａｎｄＶｉｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，１９９８，４９：１９１－１９８
［１３］ ＲａｊｐｕｔＴＢＳ，ＰａｔｅｌＮ．Ｗａｔｅｒａｎｄｎｉｔｒａｔｅｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｄｒｉｐ
ｉｒｉｇａｔｅｄｏｎｉｏｎｕｎｄｅｒｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｉｒｉｇａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ［Ｊ］．
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００６，７９（３）：２９３－３１１
［１４］ 陈健，宋春梅，刘云慧．黄淮海平原旱田氮素损失特征及其
环境影响研究［Ｊ］．中国生态农业学报，２００６，１４（２）：９９
－１０２．
ＣｈｅｎＪ，ＳｏｎｇＣＭ，ＬｉｕＹＨ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮｌｏｓｓａｎｄｉｔｓ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｄｒｙｌａｎｄｏｆＨｕａｎｇＨｕａｉＨａｉｐｌａｉｎ
［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２００６，１４（２）：９９
－１０２．
［１５］ 陈静，王迎春，李虎，等．滴灌施肥对免耕冬小麦水分利用
及产量的影响［Ｊ］．中国农业科学，２０１４，４７（１０）：１９６６
－１９７５
ＣｈｅｎＪ，ＷａｎｇＹＣ，ＬｉＨｅｔ．ａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎｗｉｔｈ
ｎｏｔｉｌａｇｅｏｎｗａｔｅｒｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ［Ｊ］．
ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，２０１４，４７（１０）：１９６６－１９７５
［１６］ 井涛，樊明寿，周登博，等．滴灌施氮对高垄覆膜马铃薯产
量、氮素吸收及土壤ＮＯ－３Ｎ累积的影响［Ｊ］．植物营养与肥
料学报，２０１２，１８（３）：６５４－６６１
ＪｉｎｇＴ，ＦａｎＭ Ｓ，ＺｈｏｕＤ Ｂ ｅｔａｌ．．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｐｏｔａｔｏｔｕｂｅｒｙｉｅｌｄ，ＮｕｐｔａｋｅａｎｄｓｏｉｌＮＯ－３Ｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｐｌａｓｔｉｃｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｄｒｉｐｉｒｉｇａｔｉｏｎ［Ｊ］．
ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１２，１８（３）：６５４－６６１
［１７］ 姜慧敏，张建峰，杨俊诚，等．施氮模式对番茄氮素吸收利
用及土壤 ＮＯ－３Ｎ累积的影响［Ｊ］．农业环境科学学报，
２００９，２８（１２）：２６２３－２６３０
ＪｉａｎｇＨＭ，ＺｈａｎｇＪＦ，ＹａｎｇＪＣｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｍｏｄｅｌｓｏｆｎ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｔｏｍａｔｏｎｕｐｔａｋｅ，ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｓｏｉｌ
ＮＯ－３Ｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，
２００９，２８（１２）：２６２３－２６３０
［１８］ 赵俊晔，于振文，李延奇，等．施氮量对土壤无机氮分布和
微生物量氮含量及小麦产量的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学
报，２００６，１２（４）：４６６－４７２
ＺｈａｏＪＹ，ＹｕＺＷ，ＬｉＹＱｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｒａｔｅｏｎｓｏｉｌｉｎｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓ
ｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄ
ＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００６，１２（４）：４６６－４７２
［１９］ 韩燕来，葛东杰，汪强，等．施氮量对豫北潮土区不同肥力
麦田氮肥去向及小麦产量的影响［Ｊ］．水土保持学报，２００７，
２１（５）：１４１－１５４
ＨａｎＹＬ，ＧｅＤＪ，ＷａｎｇＱｅｔａｌ．ＥｆｅｃｔｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅｏｎ
ｆａｔｅｏｆｌａｂｅｌｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｙｉｅｌｄｏｎｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌ
ｆｅｒｔｉｌｉｔｙｆｉｅｌｄｓｉｎｃｈａｏｓｏｉｌａｒｅａｉｎＮｏｒｔｈＨｅｎａｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
ＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２００７，２１（５）：１４１－１５４
［２０］ 林琪，侯立白，韩伟．不同肥力土壤下施氮量对小麦子粒产
量和品质的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００４，１０（６）：
５６１－５６７
ＬｉｎＱ，ＨｏｕＬＢ，ＨａｎＷ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｒａｔｅｓｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ
ａｎｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｈｅａｔｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎ
ａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，１０（６）：５６１－５６７
［２１］ 张学军，赵营，陈晓群，等．滴灌施肥中施氮量对两年蔬菜
产量、氮素平衡及土壤ＮＯ－３Ｎ累积的影响［Ｊ］．中国农业科
学，２００７，４０（１１）：２５３５－２５４５
ＺｈａｎｇＸＪ，ＺｈａｏＹ，ＣｈｅｎＸＱｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ
ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｎｖｅｇｅｔａｂｌｅｙｉｅｌｄ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅａｎｄｓｏｉｌｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｗｏｙｅａｒｓ’ｄｒｉｐｆｅｒｔｉｇａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｔｉａ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｉｎｉｃａ，２００７，４０（１１）：２５３５－２５４５
［２２］ 巨晓棠，刘学军，张福锁．冬小麦与夏玉米轮作体系中氮肥
效应及氮素平衡研究［Ｊ］．中国农业科学，２００２，３５（１１）：
１３６１－１３６８．
ＪｕＸＴ，ＬｉｕＸＪ，ＺｈａｎｇＦＳ．ＳｔｕｄｙｏｎＥｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅｉｎｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔａｎｄｓｕｍｍｅｒｍａｉｚｅｒｏｔａｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｉｎｉｃａ，２００２，３５（１１）：１３６１－
１３６８
５３９