內(nèi)蒙古河套灌區(qū)向日葵增產(chǎn)氮磷肥優(yōu)化配施模式研究

婁 帥，楊樹(shù)青*，劉瑞敏，劉德平

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特010018； 2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱150030）

0 引 言1

【研究意義】?jī)?nèi)蒙古河套灌區(qū)由于土壤鹽漬化較嚴(yán)重、養(yǎng)分不足，使得當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶不得不大量施用化肥來(lái)保證作物所需的氮、磷、鉀來(lái)源充足[1]。然而，由于缺乏可靠的理論基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)厥┓柿恳恢边^(guò)高，且氮磷肥的配比也無(wú)合理依據(jù)，致使當(dāng)?shù)睾芏噢r(nóng)田中，氮磷肥的利用率均處于較低水平（磷肥約10%～20%，氮肥約30%～35%）[2]。因此，提出合理的施肥方案勢(shì)在必行[3]?！狙芯窟M(jìn)展】研究認(rèn)為，這種忽視了土壤養(yǎng)分供應(yīng)和作物養(yǎng)分需求的、過(guò)量的、單一的化肥施用措施會(huì)直接導(dǎo)致肥料利用效率低下及農(nóng)田面源污染[4-5]。田德龍等[6]在對(duì)內(nèi)蒙古河套灌區(qū)向日葵進(jìn)行水肥耦合試驗(yàn)研究中初步提出最佳水、氮、磷施用量。郭富強(qiáng)等[7]對(duì)向日葵開(kāi)展的水氮耦合研究表明，節(jié)氮20%對(duì)向日葵產(chǎn)量無(wú)明顯影響，但顯著提高了氮肥利用效率。湯宏等[8]、楊黎等[9]研究表明，合理范圍內(nèi)單肥增量施用，對(duì)于作物的生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量、品質(zhì)均有顯著提升，而李志賢等[10]、尚文彬等[11]研究則表明，氮、磷合理配施是提高養(yǎng)分利用效率和產(chǎn)量的主要途徑[12]?！厩腥朦c(diǎn)】在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)進(jìn)行水、氮研究的較多，而關(guān)于磷肥及氮、磷交互作用的研究較少。本研究針對(duì)向日葵開(kāi)展氮、磷配比平衡施肥研究，在3414 施肥方案[13]的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析氮、磷肥料效應(yīng)及其交互作用，將肥料回收效應(yīng)、植物對(duì)肥料的利用、肥料殘留相結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以此為基礎(chǔ)，提出適于當(dāng)?shù)叵蛉湛牧着涫┠Ｊ?，以期為合理調(diào)配灌區(qū)氮、磷施肥結(jié)構(gòu)，提高肥料利用效率，減輕農(nóng)業(yè)面源污染提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2014 年在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)下游北場(chǎng)示范區(qū)進(jìn)行。示范區(qū)地處我國(guó)西北干旱、半干旱、半荒漠草原地帶，屬典型溫帶大陸性氣候區(qū)，年平均氣溫5.6～7.8 ℃，年平均無(wú)霜期160～180 d，全年日照時(shí)間3 100 h，太陽(yáng)總輻射量6 200 MJ/m2，年均降水量139～222 mm，年均蒸發(fā)量1 999～2 346 mm，土壤垂直剖面質(zhì)地排列以黏砂層居多，剖面1～2 m 處廣泛分布著粉細(xì)砂類層，示范區(qū)以引黃自流灌溉為主，灌溉條件良好。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用灌區(qū)主要經(jīng)濟(jì)作物向日葵（品種DC6009，生育期100～110 d）為供試作物；氮肥采用尿素（46% N），磷肥采用過(guò)磷酸鈣（16% P2O5），鉀肥采用加拿大氯化鉀（60% K2O）；試驗(yàn)區(qū)供試土壤為壤土（經(jīng)試驗(yàn)前采用五點(diǎn)法測(cè)定），表層20 cm 土壤養(yǎng)分組成為：總氮量為1.1 g/kg，有效磷量為8 mg/kg，速效鉀量為313.2 mg/kg，有機(jī)質(zhì)量為16.8 g/kg。5 月9 日鋪膜、施底肥，5 月29 日播種，同年9 月18 日收獲，種植行距40 cm，株距35 cm，采用人工點(diǎn)播器點(diǎn)種；向日葵全生育期灌水2 次，灌水方式為畦灌，灌水定額105 mm，一水5 月25 日，二水6 月13 日。

試驗(yàn)采用3414 部分實(shí)施方案，鉀肥全部做底肥，施肥水平為300 kg/hm2。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行氮、磷二因素肥料效應(yīng)試驗(yàn)，并增加1 個(gè)當(dāng)?shù)厥┓仕?，?0個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3 次重復(fù)，試驗(yàn)小區(qū)面積9 m×9 m；全部的磷、鉀肥及50%氮肥作為基肥，其余50%氮肥在二水前追施，追肥方式為穴施。在試驗(yàn)開(kāi)始前平整土地，小區(qū)四周用埋深1.2 m 的聚乙烯膜相隔，頂部留30 cm，其余田間管理與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶一致。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)肥料施量 Table 1 Test fertilizer design kg/hm2

1.3 研究方法

1.3.1 樣品處理及檢測(cè)

向日葵測(cè)產(chǎn)采取試驗(yàn)小區(qū)全部取樣的方式。植物樣測(cè)定：在向日葵收獲后，選取長(zhǎng)勢(shì)均勻、具有代表性的向日葵3 株，按器官分解后分裝牛皮紙袋內(nèi)，用烘箱于105 ℃殺青0.5 h，再于80 ℃下烘干至恒定質(zhì)量，測(cè)定各器官干物質(zhì)質(zhì)量，最后粉碎，按器官分別測(cè)定全氮、全磷量，消化后，以釩鉬黃比色法測(cè)定磷素，凱氏定氮法測(cè)定氮素，最后通過(guò)加權(quán)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算整株向日葵養(yǎng)分量[12]。

土樣測(cè)定：在向日葵播種前及收獲后，用土鉆采集0～120 cm 土層土樣，20 cm 為1 層，共分6 層。用烘干法測(cè)定土壤含水率，NO3-量的測(cè)定方法為：首先稱取5～10 g 新鮮土壤于離心管或三角瓶中，準(zhǔn)確記錄稱取土壤質(zhì)量，然后以水土比5∶1 的比例用移液管加入1 mol/L 的氯化鉀溶液浸提液，25 ℃下震蕩2 h，3 500 r/min 下離心15 min，0.45 μm 濾膜過(guò)濾，取濾液備用，之后采用流動(dòng)分析儀測(cè)定。

1.3.2 分析方法

本研究考慮不同氮、磷施用量與產(chǎn)量、植株吸氮量、植株吸磷量之間的關(guān)系，利用Kriging 最優(yōu)內(nèi)插法進(jìn)行插值分析。

肥料利用率（RE）指肥料單位施用對(duì)作物氮、磷、鉀吸收的增加量，該指標(biāo)能直觀反映肥料在施入土壤后的回收效率[14]，計(jì)算式為：

肥料生理利用率（PE）指作物地上部吸收單位肥料所能增加的籽粒產(chǎn)量，指出了植物體內(nèi)養(yǎng)分的利用效率[15]，計(jì)算式為：

式中：Y 為施肥下作物產(chǎn)量（kg/hm2）；Y0為不施肥下作物產(chǎn)量（kg/hm2）；U 為施肥后作物收獲時(shí)地上部吸肥總量（kg/hm2）；U0為未施肥作物收獲期地上部吸肥總量（kg/hm2）；F 為肥料投入量（kg/hm2）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用Office 2010、SPSS 19.0、Surfer 8.0、Sigmaplot 10 等軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮磷配施模式下向日葵肥料效應(yīng)研究

2.1.1 單因素肥料效應(yīng)研究

單因素肥料效應(yīng)的研究結(jié)果如圖1 所示，圖中的不同字母表示同一時(shí)期處理差異達(dá)5%顯著水平。由圖1 可知，隨施氮量增加，向日葵產(chǎn)量表現(xiàn)為先增后減趨勢(shì)。中氮（240 kg/hm2）處理產(chǎn)量最高，比空白（N0P0）及當(dāng)?shù)靥幚矸謩e增產(chǎn)58.0%、9.5%，說(shuō)明在一定施肥范圍內(nèi)（0～240 kg/hm2），增施氮能夠顯著增加向日葵產(chǎn)量，而產(chǎn)量達(dá)到極限值后，繼續(xù)增施氮?jiǎng)t對(duì)向日葵生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，使產(chǎn)量顯著降低（減產(chǎn)11.7%）。在中磷（105 kg/hm2）水平時(shí)，高氮（360 kg/hm2）與低氮（120 kg/hm2）處理間無(wú)顯著差異，其余處理間差異顯著（P<0.05）。在中氮（240 kg/hm2）水平時(shí)，中磷（105 kg/hm2）與低磷（52.5 kg/hm2）、缺磷（0 kg/hm2）處理間差異顯著，與高磷（157.5 kg/hm2）處理間無(wú)顯著差異，高磷（157.5 kg/hm2）、低磷（52.5 kg/hm2）、缺磷（0 kg/hm2）處理間無(wú)顯著差異（P<0.05）。其中，中磷（105 kg/hm2）產(chǎn)量最高，說(shuō)明在一定施肥范圍內(nèi)（0～105 kg/hm2），增施磷能夠有效增加向日葵產(chǎn)量，當(dāng)產(chǎn)量增長(zhǎng)達(dá)到極限值后，增施磷肥則使其產(chǎn)量降低（減產(chǎn)4.5%）。

圖1 不同施肥水平下向日葵產(chǎn)量 Fig.1 Analysis of crop yield under different fertilization treatments

2.1.2 氮、磷二因素互作效應(yīng)分析

圖2 為氮、磷二因素對(duì)向日葵產(chǎn)量交互作用分析結(jié)果。不難看出，施氮量單因素變化時(shí)，交互作用可以分為3 個(gè)階段：①施氮量較小時(shí)（0～120 kg/hm2），氮、磷之間為正交互效應(yīng)，對(duì)產(chǎn)量表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，此時(shí)處于施氮高效期；當(dāng)施氮量達(dá)到120 kg/hm2左右時(shí)，增施磷肥并不能有效增加作物產(chǎn)量，處于施氮緩效期。②隨著施氮量增加（120～240 kg/hm2），當(dāng)施磷處于0～105 kg/hm2時(shí)，增施磷肥能有效增加作物產(chǎn)量，向日葵處于施磷高效期、施氮緩效期；當(dāng)施磷處于105～157.5 kg/hm2時(shí)，增施磷肥不能增加產(chǎn)量，處于施磷無(wú)效期。③當(dāng)施氮在300 kg/hm2左右時(shí)，處于施氮緩效或無(wú)效期；施氮量> 300 kg/hm2，氮、磷之間表現(xiàn)為拮抗作用，此時(shí)處于施氮負(fù)效期。

圖2 氮、磷互作效應(yīng)-產(chǎn)量等值線圖 Fig.2 N,P interaction effects-yield isoline map

2.2 不同氮磷配施模式下向日葵肥料利用效率研究

2.2.1 氮磷肥單因素對(duì)植株吸氮（磷）量的影響

氮、磷施量分別與植株吸氮（磷）量的一元二次回歸模型如圖3 所示。由圖3 可知，二者具有較好的擬合關(guān)系，施氮量和植株吸氮量呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)施氮量達(dá)到一定水平之后，植株需求量達(dá)到極限。合理的施肥應(yīng)該協(xié)調(diào)土壤供氮能力與植株吸氮需求間的供需平衡，植株吸磷量也表現(xiàn)出類似規(guī)律。

圖3 氮（磷）素吸收量對(duì)施氮（磷）量的反應(yīng)曲線 Fig.3 Sunflowers NP uptake responses to N/P rates at harvest

2.2.2 氮磷肥二因素互作對(duì)植株吸氮（磷）量的影響 氮磷互作對(duì)向日葵植株吸氮（磷）量的影響如圖4 所示。由圖4（a）可知，隨著施氮的增加（0～240 kg/hm2），向日葵植株吸氮量處于顯著增加階段，施磷量在0～52.5 kg/hm2時(shí)，對(duì)植株吸氮量產(chǎn)生顯著影響，此時(shí)處于施氮高效期，氮、磷對(duì)植株吸收量表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用；當(dāng)?shù)?、磷施用量達(dá)到某一極限時(shí)（240、105 kg/hm2），增施氮肥并不能有效增加向日葵植株吸收，此時(shí)處于施氮緩效期或負(fù)效期，增施磷肥只在一定范圍內(nèi)增加植株吸氮量。

由圖4（b）可知，隨著施磷量的增加（0～105 kg/hm2），向日葵的植株吸磷量處于顯著增加階段，氮（0～240 kg/hm2）、磷對(duì)植株吸收量表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，此時(shí)處于施磷高效期；當(dāng)?shù)?、磷施用量達(dá)到某一極限值時(shí)（240、105 kg/hm2），增施氮、磷肥并不能有效提升植株吸磷量，此時(shí)處于施氮緩效期、負(fù)效期。

圖4 N、P 肥互作效應(yīng)-植株吸N、P 量情況 Fig.4 N, P fertilizer interaction effects-N, P uptake contour map

2.2.3 向日葵肥料利用率分析

肥料利用率及生理利用率如表2 所示。中氮（240 kg/hm2）水平時(shí)，P0與各處理間的REN差異顯著，且P1、P2、P3處理間無(wú)顯著差異。具體表現(xiàn)為以P2處理下的REN最高，分別較P0、P1、P3處理的肥料利用率高39.53%、12.06%和7.3%；中磷（105 kg/hm2）水平時(shí)，N1、N2、N3處理間差異顯著，其中以N2處理的REN最高，分別較N1、N3處理高7.62%和39.53%；對(duì)各處理REP分析則表現(xiàn)為：中氮（240 kg/hm2）水平時(shí)，P3與各處理間差異顯著，P1、P2處理間無(wú)顯著差異，表現(xiàn)為P1最高，分別較P2、P3高11.64%和44.52%；中磷（105 kg/hm2）水平時(shí)，N0與各處理間差異顯著，其余各處理間無(wú)顯著差異，其中以N2處理的磷素利用率最高，分別高出N0、N1、N3處理47.66%、15.95%和5.59%。

此外，對(duì)各處理間PEN分析得出：中磷（105 kg/hm2）水平時(shí)，N0與N3處理、N1與N2處理間的PEN無(wú)顯著差異，其余處理間差異顯著。表現(xiàn)為PEN以N2最高，較N0、N1、N3處理分別高60.53%、5.17%和57.22%；中氮（240 kg/hm2）水平時(shí)，P0與P1處理、P2與P3處理間的PEN無(wú)顯著差異，其余處理間差異顯著，表現(xiàn)為P2最大，且分別較P0、P1、P3處理高52.5%、31.47%和6.32%。而對(duì)PEP分析可以發(fā)現(xiàn)：中氮（240 kg/hm2）水平時(shí)，各施磷處理間差異顯著，以P0處理的PEP最大，分別比P1、P2、P3處理高28.06%、55.30%和106.12%；中磷（105 kg/（hm2））水平時(shí)，N1與N3處理間無(wú)顯著差異，其余處理間差異顯著，表現(xiàn)為N2處理最大，分別較N1、N3處理高5%和57.5%。

綜上，從作物對(duì)N、P 肥料利用率和生理利用率分析，N2P2的優(yōu)化配施模式對(duì)于作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量及肥料的利用效率均可達(dá)到最優(yōu)效果。

產(chǎn)量、植株吸氮（磷）量與施氮（磷）量的關(guān)系如圖5 所示。由圖5 可知，施氮（磷）量與植株吸氮（磷）量滿足二次回歸關(guān)系，表現(xiàn)為正相關(guān)。施氮量小于260 kg/hm2時(shí)，隨施氮量增加，籽粒產(chǎn)量與施氮量呈正相關(guān)關(guān)系，而大于260 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量與施氮量間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，施磷量小于120 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量與施磷量呈正相關(guān)關(guān)系，而大于120 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量隨施磷量增加變化不大，此時(shí)施磷量與REN（REP）、PEN（PEP）負(fù)相關(guān)。隨著氮、磷施量的增加，植株吸氮（磷）量及籽粒產(chǎn)量都表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，而當(dāng)籽粒產(chǎn)量達(dá)到臨界值時(shí)，植株吸氮（磷）量仍表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，此時(shí)，植株對(duì)氮、磷的吸收主要是增加作物秸稈的產(chǎn)量，這一階段屬于奢侈吸收。REN（REP）、PEN（PEP）表現(xiàn)為隨著施氮（磷）量的增加而降低，適量的磷（氮）肥也能夠有效增加作物植株吸氮（磷）量，從而提高作物對(duì)土壤中氮（磷）素的回收及植株中氮（磷）素的利用。而中氮中磷（N2P2）相對(duì)對(duì)照處理，施氮量削減12.7%，施磷量削減27.6%的同時(shí)，REN、REP分別提高了2.9%、3.8%，PEN、PEP分別增加了8.3、40 kg/kg。

表2 肥料利用率及生理利用率 Table 2 Apparent recovery efficiency of applied fertilizer and physiological efficiency of applied fertilizer

圖5 肥料利用率與生理利用率 Fig.5 Apparent recovery efficiency of applied fertilizer and physiological efficiency of applied fertilizer

2.3 向日葵收獲后土壤殘留硝態(tài)氮累積

向日葵收獲后各土層土壤硝態(tài)氮?dú)埩衾鄯e量狀況見(jiàn)圖6。作物收獲后0～120 cm 土層中土壤殘留無(wú)機(jī)氮成分主要為硝態(tài)氮。因此評(píng)價(jià)作物收獲后礦質(zhì)氮時(shí)，只考慮硝態(tài)氮的殘留。由圖6 可知，作物收獲后0～120 cm 土層土壤殘留硝態(tài)氮表現(xiàn)為缺氮（0 kg/hm2）、低氮（120 kg/hm2）、中氮（240 kg/hm2）、高氮（360 kg/hm2）處理間差異顯著（P<0.05），氮肥施入量越大殘留越大，缺氮處理為59.1～71.6（kg/hm2），低氮處理為111.3～117 kg/（hm2），中氮處理為173.8～208.2 kg/hm2，高氮處理為260.7 kg/hm2；缺氮水平各處理、低氮水平各處理、中氮水平各處理間均無(wú)顯著差異，高氮處理與各處理間差異顯著，中氮中磷配施處理在N2水平4 個(gè)處理中最低，相比對(duì)照處理減少了51.1 kg/hm2的硝態(tài)氮?dú)埩簦f(shuō)明適當(dāng)?shù)牡?、磷配施能夠減少作物收獲后土體中的殘留硝態(tài)氮含量。0～40、40～80、0～80 cm 土層土壤殘留硝態(tài)氮的變化規(guī)律同0～120 cm 土層相似，各處理80～120 cm 土層的土壤硝態(tài)氮無(wú)明顯變化。0～40 cm 土層的土壤硝態(tài)氮?dú)埩粼诟魍翆又凶顬閲?yán)重，占0～120 cm 土層中的57.3%～62.4%，0～80 cm 土層則占0～120 cm 土層中的81.7%～95.6%，80～120 cm土層所占比例最小。

硝態(tài)氮?dú)埩衾鄯e量隨著施氮量的增加而增加，同時(shí)，隨著施磷量的增加表現(xiàn)出先降低后增加的趨勢(shì)，當(dāng)施氮量在N2水平時(shí)，硝態(tài)氮累積量最低，說(shuō)明適當(dāng)配施磷肥（105 kg/hm2）能夠明顯減少作物收獲后土壤硝態(tài)氮的殘留。

圖6 向日葵收獲后各土層土壤硝態(tài)氮?dú)埩衾鄯e量圖 Fig.6 Sunflower post-harvest soil nitrogen index

3 討 論

3.1 氮磷配施對(duì)植株產(chǎn)量及吸氮（磷）量的影響

FAO 考慮不同類型國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況得出：施肥水平在200 kg/hm2以下對(duì)糧食增產(chǎn)效果十分顯著，在200～400 kg/hm2的水平，也有明顯的增產(chǎn)效果[16]。本研究對(duì)不同氮、磷配施模式下向日葵產(chǎn)量分析得出，隨著施氮（磷）量的增加，向日葵產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)，中氮中磷配施（N:240 kg/hm2；P:105 kg/hm2）相比當(dāng)?shù)靥幚?，在施氮量減少12.7%，施磷量減少27.6%的情況下，籽粒增產(chǎn)9.5%。其中，施氮效果由高效、緩效，到負(fù)效的方式轉(zhuǎn)變，施磷效果以緩效、高效到負(fù)效的方式轉(zhuǎn)變，施肥量較小時(shí)，二者表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，過(guò)度則表現(xiàn)為拮抗作用。

植株吸氮（磷）量與施氮（磷）量呈正相關(guān)關(guān)系，吸氮（磷）效率與施氮（磷）量呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，施氮（磷）量與植株吸氮（磷）量之間滿足一元二次回歸關(guān)系。氮、磷對(duì)產(chǎn)量的交互作用表明：當(dāng)施氮、磷量超過(guò)中氮中磷（N2P2）水平時(shí)，將對(duì)籽粒產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。而此時(shí)植株吸氮（磷）量則會(huì)繼續(xù)增加，這一階段的施肥量只能滿足向日葵秸稈產(chǎn)量的增加，不增加籽粒產(chǎn)量，肥量過(guò)多會(huì)使向日葵的生育期變長(zhǎng)，最終影響灌漿。此階段處于奢侈吸收階段（圖5），這與趙營(yíng)等[17]在寧夏黃灌區(qū)對(duì)玉米、水稻的研究結(jié)果相吻合。因此，從N、P 肥耦合效應(yīng)和向日葵產(chǎn)量等方面綜合評(píng)價(jià)可以得出，N2P2配施水平可作為該地區(qū)的N、P 肥配施的最優(yōu)水平。

3.2 氮磷配施對(duì)向日葵肥料利用效率的影響研究

據(jù)報(bào)道，當(dāng)作物的氮肥利用率為30%～50%，氮肥生理利用率為30～60 kg/kg 時(shí)，理論上是比較適宜的[19]。本研究表明，不同氮、磷配施模式下的REN為25.3%～45.8%，PEN為19～32.7 kg/kg，其中PEN較小可能由于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)耕地鹽漬化程度較重，影響了向日葵籽粒產(chǎn)量，這是由區(qū)域的變異性導(dǎo)致的。此外，大量研究發(fā)現(xiàn)，氮肥利用率和作物產(chǎn)量與氮肥施用量和施用時(shí)間關(guān)系密切[20-21]。本研究通過(guò)對(duì)氮磷肥配比的研究發(fā)現(xiàn)，不合理的氮磷肥配比，會(huì)直接導(dǎo)致肥料利用率低下，單一肥料水平過(guò)高或過(guò)低時(shí)，作物對(duì)其他肥料的吸收也受不利影響。故氮磷肥合理配施，對(duì)于提高肥料利用效率至關(guān)重要。將肥料利用率與肥料生理利用率結(jié)合分析，能夠較好表征施肥方式與作物對(duì)肥料的回收利用效率及作物體內(nèi)的養(yǎng)分利用效率之間的關(guān)聯(lián)性（圖5）。中氮中磷配施相比于當(dāng)?shù)靥幚?，氮、磷肥利用效率分別提高了2.9%和3.8%，氮、磷肥的生理利用率分別增加了8.3 kg/kg、40 kg/kg。因此，N2P2配施模式可最大發(fā)揮N、P 肥的利用效率。

3.3 向日葵收獲后土壤硝態(tài)氮?dú)埩衾鄯e量

過(guò)量施入的氮素，會(huì)以硝態(tài)氮的形式累積在土壤中，且施氮越多，積累越多。積累的氮素，將通過(guò)淋洗或流失等方式對(duì)地下水環(huán)境造成較大污染。本研究針對(duì)0～120 cm土層的硝態(tài)氮累積量與施氮量關(guān)系的研究結(jié)果符合這一規(guī)律。此外，當(dāng)施氮量超過(guò)最佳水平時(shí)，硝態(tài)氮質(zhì)量濃度呈線性增加，直接導(dǎo)致硝態(tài)氮在土壤中大量淋失[22]。相對(duì)的，也有人認(rèn)為當(dāng)施氮量高于最佳施氮量時(shí)，收獲后土體硝態(tài)氮質(zhì)量濃度沒(méi)有變化[20]，甚至減少[23]。本研究認(rèn)為，施氮超過(guò)最佳施肥水平（N2P2）時(shí)，硝態(tài)氮量將繼續(xù)增加，這會(huì)使作物收獲后表層0～40、40～80、0～120 cm 土層土壤硝態(tài)氮過(guò)度累積且無(wú)法被繼續(xù)利用。過(guò)度積累的氮，會(huì)隨秋澆洗鹽過(guò)程進(jìn)入地下水，造成農(nóng)田面源污染。合理配施磷肥則能夠起到協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分供應(yīng)、增加作物對(duì)硝態(tài)氮吸收的作用，從而避免或減緩此種情況發(fā)生。中氮中磷配施不僅可以保證產(chǎn)量，更能降低硝態(tài)氮在土壤中的殘留水平，相比對(duì)照處理減少了51.1 kg/hm2的硝態(tài)氮?dú)埩簦?～120 cm 土層），歐盟標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大田作物收獲后0～90 cm 土層硝態(tài)氮?dú)埩舨粦?yīng)超過(guò)90～100 kg/hm2[17]。本研究表明，向日葵收獲后，0～120 cm 土層土壤硝態(tài)氮累積量介于59.1～260.7 kg/hm2。因此，把氮磷合理配施水平下0～120 cm 土層的土壤硝態(tài)氮累積量區(qū)間（173.8～208.2 kg/hm2）作為內(nèi)蒙古河套灌區(qū)向日葵對(duì)土壤硝態(tài)氮?dú)埩舻沫h(huán)境承受范圍在理論上是合理的，且最佳施肥水平N2P2處理下的硝態(tài)氮?dú)堄嗔吭谠摰貐^(qū)的土壤承受范圍內(nèi)。

綜上，在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)，中氮中磷（N2P2）配施能有效提高作物的籽粒產(chǎn)量、肥料利用效率、生理利用率。同時(shí)，還能降低作物收獲后土體中氮素盈余。但本研究?jī)H為1 a 試驗(yàn)結(jié)果，仍需進(jìn)行多年試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

1）中氮中磷配施（N:240 kg/hm2；P:105 kg/hm2）對(duì)產(chǎn)量促進(jìn)效果最好，產(chǎn)量最優(yōu)。

2）中氮中磷配施（N:240 kg/hm2；P:105 kg/hm2）時(shí)作物養(yǎng)分吸收最好，肥料利用效率較高當(dāng)?shù)靥幚碛酗@著提高。

3）在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)向日葵對(duì)土壤硝態(tài)氮?dú)埩舻沫h(huán)境承受范圍內(nèi)，得出理論合理的0～120 cm 土層土壤硝態(tài)氮累積量區(qū)間為（173.8～208.2 kg/hm2）。