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最优灌溉和氮肥（N）施用量对于提高作物产量、减少NO3-N淋失带来的环境风险且不造成经济损失具有重要意义。本研究旨在探讨合理灌溉与氮素管理对小麦和玉米产量以及NO3-N淋失损失的影响。田间试验连续开展两年，试验地点为巴基斯坦费萨拉巴德农业大学试验站，每年均采用小麦—休闲—玉米种植季模式。研究中安装了吸力式渗漏计以收集淋洗液，并利用HYDRUS-1D模型计算土壤水分平衡。 我们评估了多种管理策略，包括小麦和玉米作物的3个灌溉水平和3个施氮水平（分别为低于最优、最优和高于最优，灌溉记为I1、I2和I3，施氮记为N1、N2和N3）。3个灌溉水平分别为：小麦325、400和475 mm，玉米375、525和675 mm。3个施氮水平分别为：小麦100、130和160 kg ha-1，玉米220、270和320 kg ha-1。 结果表明，在两个种植季中，提高灌溉和施氮水平显著促进了两种作物的生长和产量。I3N3处理下小麦和玉米的最高籽粒产量分别达到4.0 t ha-1和7.8 t ha-1；然而，I2N3处理在产量上与其统计学差异不显著，同时年NO3-N淋失损失显著降低28.6%，降至23.8 kg ha-1，并获得最高经济收益780美元。尽管次最优灌溉和施氮水平降低了NO3-N淋失损失，但也造成了显著减产，通常难以被农户接受。与I3水平相比，I2处理下灌溉水利用效率（WUEi）在小麦和玉米上分别提高了12%和20%。此外，从经济效益角度看，I2N3处理获得了最高的投入产出比，小麦和玉米分别为1.64和2.04，优于其他处理。 基于综合分析，推荐在小麦—玉米种植体系中采用I2N3处理，以实现可持续高产和最低环境风险。此外，研究还发现，多雨休闲期对NO3-N总淋失损失的贡献率为14.0%–31.5%。未来仍需进一步研究，尤其是在多雨休闲期，通过玉米早播和提高氮肥利用效率（如肥料包膜）等措施，在漫灌条件下最大限度减少NO3-N淋失损失，从而实现农业可持续生产力和环境安全的潜在目标。
最优灌溉量和施肥氮（N）用量对于提高作物产量、减少NO3-N淋失带来的环境风险且不造成经济损失具有重要意义。本研究旨在探究合理灌溉与氮素管理对小麦和玉米产量及NO3-N淋失损失的影响。田间试验于巴基斯坦费萨拉巴德农业大学试验站连续开展两年，每年种植制度均为小麦—休闲—玉米。采用吸力式渗漏计收集淋洗液，并利用HYDRUS-1D模型计算土壤水分平衡。我们研究了多种管理策略，包括小麦和玉米的3个灌溉水平和3个施氮水平（次适宜、最适宜和超适宜，灌溉分别记为I1、I2和I3，施氮分别记为N1、N2和N3）。3个灌溉水平中，小麦分别为325、400和475 mm，玉米分别为375、525和675 mm。3个施氮水平中，小麦分别为100、130和160 kg ha-1，玉米分别为220、270和320 kg ha-1。结果表明，在两个季节中，提高灌溉和施氮水平均显著促进了两种作物的生长和产量。I3N3处理下小麦（4.0 t ha-1）和玉米（7.8 t ha-1）的籽粒产量最高；然而，I2N3处理在产量上与其统计学上无显著差异，同时其年NO3-N淋失损失显著降低了28.6%，为23.8 kg ha-1，并获得了最高的经济收益780美元。次适宜的灌溉和施氮水平虽然降低了NO3-N淋失损失，但会造成显著的产量损失，通常难以被农户接受。与I3水平相比，I2水平下灌溉水利用效率（WUEi）在小麦中提高了12%，在玉米中提高了20%。此外，从经济效益来看，I2N3处理获得了最高的产值成本比（小麦和玉米分别为1.64和2.04），优于其他处理。基于综合分析，推荐在小麦—玉米种植体系中采用I2N3处理，以实现可持续产量和最低环境风险。此外，研究还发现，多雨休闲期对总NO3-N淋失损失的贡献为14.0%–31.5%。未来仍需进一步研究，特别是在洪灌条件下，通过玉米早播和提高氮肥利用效率（如肥料包膜）来尽量减少NO3-N淋失损失，尤其是在多雨休闲期，从而实现可持续生产力和环境安全的潜在目标。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.12.744458v1?rss=1
🏷️ 灌溉管理 氮肥优化 硝酸盐淋失 小麦玉米轮作 水分利用效率 农业生态