卢秉林，车宗贤*，包兴国，张久东，曹卫东，吴科生，杨蕊菊，崔 恒

    (1 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃兰州 730070；2 农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站，甘肃兰州 730070；3 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

    施氮是作物增产的重要途径，然而随着种植业对化学氮肥的依赖性增大，生产实践过程中不合理的氮肥管理不仅降低了氮肥利用效率，而且造成了土壤质量退化[1]、温室气体排放增加[2]、地下水硝酸盐超标[3]等一系列环境问题，严重制约了农田的可持续发展，所以，在保证作物不减产的前提下减少化学氮肥用量，提高肥料利用效率，是保证粮食安全、促进农业可持续发展的必然要求。绿肥作为清洁的有机肥源，在培肥地力和替代化肥方面具有重要作用[4]。针叶豌豆作为一种优质绿肥，与玉米间作是河西绿洲灌区广泛采用的种植模式[5-6]，相关研究已有大量报道，内容涉及间作体系的作物产量[7]、土壤养分[8]、温室气体排放[9]、水分利用[10]和氮素吸收[11]等。合理施氮是获得较高产量、维持土壤氮肥力和降低施氮引起环境污染风险的关键。过高的施氮水平会抑制禾豆间作体系中豆科作物的固氮酶活性，降低其生物固氮作用，甚至出现氮阻遏现象，从而降低间作系统对氮素吸收和利用的优势[12]。较低的施氮水平虽然可以提高禾豆间作体系中豆科作物的根瘤数量和生物固氮能力，但是当豆科作物可转移供给禾本科作物的氮素不足以弥补因施氮水平降低对禾本科作物造成的缺素影响时，间作体系将会因为混合产量和组分产量的降低而导致经济效益下降。所以，寻求玉米针叶豌豆间作体系的合理施氮水平则显得尤为重要。河西绿洲灌区是我国玉米高产区之一，氮肥投入偏高，据调查，区域内玉米生产过程中的施氮量一般为375～600 kg/hm2，为了减小氮肥残效对研究结果的影响，本研究采用长期定位试验，将当地相对较低的施氮量375 kg/hm2定为习惯施氮量，同时，豌豆的生物固氮量约为46 kg/hm2[13]，所以在本研究中，将20%设为间作针叶豌豆后的最大氮肥替代比例，通过探讨河西绿洲灌区不同施氮水平下玉米针叶豌豆间作体系的产量及肥料贡献率，为当地玉米针叶豌豆间作体系的高效合理施氮提供理论依据。

    1 材料与方法

    1.1 试验区概况

    试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站进行，区域属温带大陆性干旱气候，海拔1465 m，年均温度7.7℃，无霜期150天，日照时数3023 h，≥ 10℃的有效积温为3016℃ ......