王 悦, 陈立欣, 范海燕, 杨胜利， 张志强†

(1.国家林业和草原局水土保持重点实验室，100083，北京；2.北京市水土保持工程技术中心，100083，北京；3.北京林业大学水土保持学院，100083，北京；4.北京市水科学技术研究院，100048，北京；5.北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心，100048，北京)

水分和氮素是影响玉米产量的关键因素[1]。研究表明，水氮具有明显的耦合效应：在一定范围内，氮肥肥效随土壤水分提高而增强[2]，水氮协调供应对提高作物产量具有重要意义。华北地区作为我国夏玉米的主产区，玉米产量占全国玉米总产量的39%[3]，但该区域农民为了追求作物高产常过量施用氮肥。据统计[4]，华北地区冬小麦-夏玉米轮作体系的氮肥平均用量为545 kg/hm2，远超全国氮肥平均用量378 kg/hm2，其中夏玉米单季氮肥用量已达276 kg/hm2。过量施用氮肥不仅浪费资源，还会降低氮肥利用率，同时土壤中聚集大量氮素也会增加硝态氮淋失风险[5]。此外，华北地区降水年际变化大、季节性干旱频发，补充灌溉是作物获得高产的重要条件，但该地区是我国严重缺水的区域之一，农业生产中长期存在的大水漫灌和过量灌溉导致水分利用效率普遍较低[6-7]。可见，水资源短缺、农田氮肥投入过量及其造成的环境问题是制约该地区农业可持续发展的关键。

大量试验[8-9]研究灌水和施氮对玉米产量和水氮利用的影响。钟茜等[10]认为，华北地区玉米施氮145 kg/hm2时可达最高产量的97%。吕丽华等[11]研究发现，华北地区周年轮作体系限水(年供水量小于510 mm)和适水(年供水量大于610 mm)条件下得到最高产量的施氮量分别为311.6和253.6 kg/hm2。……