土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素,为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律,利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不施氮NN:0;减量施氮RN:180 kg hm^(–2);常量施氮CN:240 kg hm^(–2))对土壤硝化作用、氨化作用、固氮作用及氨挥发、N_2O排放、NO_3~–-N累积的影响。结果表明,IMS较相应单作提高了土壤硝化和氨化作用, IMS的氨挥发损失率和N_2O损失率较MM降低21.6%和29.7%;IMS下玉米土壤的NO_3~–-N积累量显著高于MM,而大豆土壤的NO_3~–-N积累量显著低于MS。各施氮处理间, RN较CN降低了玉米土壤的氨化与硝化作用,增加了大豆土壤的硝化和固氮作用。IMS下RN的玉米、大豆全生育期固氮作用较CN增加29.7%和32.0%,年均氨挥发总量和N_2O排放量较CN降低37.2%和41.0%。玉米-大豆套作系统在减量施氮下通过提高土壤氮素氨化、硝化与固氮作用,减少氮素排放损失,增强耕层土壤NO_3~–-N积累,为作物氮素吸收提供了充足氮源。
通过田间试验研究了3种施氮水平(RN1:210 kg N·hm^(-2);RN_2:270 kg N·hm^(-2);CN:330 kg N·hm^(-2))与4个施肥距离(与窄行玉米距离,D1:0 cm、D2:15 cm、D3:30 cm、D4:45 cm)对玉米/大豆套作系统增产节肥的影响.结果表明:与CN相比,RN_2下玉米花后的干物质积累量、转移量及对籽粒的贡献率提高1.4%、23.0%、16.0%,玉米穗粒数与单株产量增加1.6%和4.9%;大豆花前的物质积累量、转移量及对籽粒贡献率提高2.1%、37.9%、26.9%,单株粒数与籽粒产量均增加7.3%;RN_2下玉米/大豆套作系统的作物氮素吸收量与氮肥利用率比CN提高5.0%、44.4%,玉米的土壤总氮含量提高4.1%,大豆的则降低0.8%.各施肥距离间,以D2处理效果较好;RN_2下,D2的玉米花后(大豆花前)干物质积累对籽粒贡献率、玉米穗粒数(大豆单株粒数)分别比D1提高57.2%、9.4%,大豆的则比D4提高335.2%、2.4%;D2的玉米/大豆套作系统氮素吸收量及氮肥利用率分别比D1提高15.1%和112.4%,比D4提高21.4%和66.3%;玉米土壤总氮含量D2比D1提高6.6%,大豆土壤总氮含量D2比D4提高16.0%.合理的减量施氮和施肥距离有利于玉米/大豆套作系统下作物干物质向籽粒转运,提高作物的单株粒数、百粒重和产量,促进作物氮素吸收与氮肥高效利用,达到节肥增产的目的.
