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本文选择华北平原具有区域代表性的小麦-玉米一年两熟农田作为研究对象，重点开展不同肥料施用量和配比下土壤硝态氮的运移规律与淋失通量研究。首先利用土壤溶液取样器、中子仪进行土体0～220cm的分层原位土壤溶液采集与土壤水分含量的同步测定，利用大型蒸渗仪进行农田水分蒸散的测定，应用水量平衡方法定量估算硝态氮的淋失通量与小麦-玉米种植制度下硝态氮淋洗损失发生的主要时期。其次，分层测定不同N、P、K配比下0～4米土体硝态氮的累积和分布，分析氮、磷、钾肥对硝态氮在土体中累积和分布的影响，探索玉米季土壤硝态氮的下移深度。同时还应用RZWQM(根区水质)模型对玉米生长季土壤水及硝态氮的分布和累积进行模拟，模拟了玉米生长季土壤水和硝态氮的运移过程和硝态氮淋洗损失的时期。
通过近三年的田间试验、室内分析和模型模拟，取得以下主要结果：1.土壤硝态氮的淋失量随着施入氮肥量的增加而增大，小麦-玉米两熟种植制度下，年施氮量为200、400、800kg/hm2时通过180cm界面的硝态氮淋失量分别为2、38、160kg/hm2.y，各处理氮肥的淋失率分别为1.0％、9.5％、20.0％。冬小麦季硝态氮的淋失主要发生在底墒水和返青水灌溉时期；玉米季硝态氮淋失主要发生在玉米苗期～大喇叭口期。
2.单施氮肥0～4米土体硝态氮的累积量与施入的氮量呈线性相关(y=1.3356x+79.042，r=0.985)，增施钾肥提高了作物从土壤中收获的氮量(最高达24.14kg/hm2.y)，从而减少了0～4米土体硝态氮的累积量，施钾肥还降低了0～4米土壤剖面中硝态氮累积峰的峰值，使累积峰的位置下移了40～60cm。磷肥虽然提高了作物产量，增加了作物收获氮量，但是它对硝态氮在土壤中的累积分布的影响较为复杂，有待继续深入研究。通过比较玉米播前、收后土壤剖面硝态氮累积峰的位置，得出2002年玉米季土壤硝态氮累积峰的下移深度整体可达40～80cm。
3.RZWQM对土体硝态氮累积量的模拟效果比较理想，玉米生长季的模拟值与实测值之间的线性相关系数r值达到0.989。从分层土壤水分含量模拟结果来看，模型对160cm以上各层次土壤含水量变化的模拟效果较好，160cm以下的模拟效果不很理想，模拟值低于实测值。RZWQM首次在我国的生态条件与种植制度下进行应用，一些作物及土壤等参数还需要进行适当的修正。
4.华北地区小麦-玉米一年两熟制农田推荐施肥为：秸秆还田农田的合理N、P、K配比为年施N200kg/hm2，P32.5kg/hm2，K150kg/hm2(N200P32.5K150)。同时控制小麦底墒水及返青水的灌溉量和玉米季苗期的灌水量，可降低硝态氮深层淋失的危险。