华北平原夏玉米需氮与土壤供氮高效耦合提高氮肥利用效率的机理研究

氮肥利用率低是华北平原夏玉米生产的主要问题之一，造成生产成本偏高、资源浪费、环境污染。前期研究发现通过优化施肥可显著提高氮肥利用效率。本研究以玉米和农田组成的土-植系统为研究对象，通过系统测定夏玉米吸氮和土壤供氮时空动态变化，明确夏玉米2 m土体中土壤供氮及其构成变化规律、目标产量下作物需氮规律及吸氮关键期，通过施氮策略对土壤供氮与玉米需氮进行耦合调整，提高氮肥的利用效率。借助同位素示踪方法（大田和盆栽）、地上地下部结合、土壤与植株分析结合、田间测定和室内分析结合的方法，揭示夏玉米氮素高效利用的生理机制。在此基础上，构建华北平原夏玉米土壤供氮和玉米玉米需氮的高效耦合机制，建立氮肥高效利用的技术模式，并进行技术验证，减少氮肥流失，从而降低生产成本、保护生态环境。为玉米高产优质和氮肥高效利用提供理论指导和技术支撑。