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针对农业生产中存在的氮肥施用过量、氮素损失严重、土壤失衡、粮田温室气体排放增加等问题。本文采用田间试验与室内土柱淋溶相结合的研究方法，以冬小麦/夏玉米轮作系统为研究对象，设置不施氮肥(CK)、农民习惯施无机氮肥用量(FN)、推荐无机氮肥用量(RN)、锌腐酸尿素代替推荐无机氮肥用量(RN+HA)、减施推荐无机氮肥用量基础上配施有机肥复合调理剂(OM+N)等处理，研究有机物质调控下的粮田系统温室气体排放特征、作物生物效应、氮素利用以及在土壤剖面中的垂直运移规律等，以期为粮田合理施用氮肥、提高氮素利用率，减少氮素损失和减排温室气体等提供科学依据。取得的主要研究结论如下: 1.本试验田是土壤CO2和N2O的排放源，土壤CH4的弱吸收汇。轮作季土壤的CO2和N2O排放峰值均是在施肥和水分变动时产生，玉米季排放量高于小麦季，且轮作系统CO2和N2O的排放通量与土壤温度、湿度呈极显著相关。RN+HA和OM+N处理可降低轮作系统CO2排放峰值，两种处理的N2O排放总量较RN处理减少0.98～1.58kg hm-2;OM+N较RN+HA处理排放量降低20.9％，N2O-N排放系数最小。 2.轮作系统的总GWP主要由CO2决定，对温室效应贡献达97％，N2O和CH4的贡献较小。FN处理的净GWP最大，减施氮肥后净GWP减少26.3％～53.6％。RN+HA和OM+N处理减低CO2和N2O的GWP，增加作物固定C量，进而降低净GWP。OM+N较RN+HA净GWP减少4.0％～22.1％，减排潜力最大。 3.减施氮肥RN与FN处理的小麦和玉米产量接近，籽粒吸氮量上升28.4％，氮肥生产效率、农学效率和表观利用率分别增加31.7％、35.4％、12.7％，两季后土壤残留氮素减少47.5％，氮素表观损失降低18.5％。等氮量下RN+HA处理相比RN处理增收2596.1yuan hm-2，玉米季土壤表观损失氮下降14.8％，后茬玉米C/N比增加，固碳效果明显增强。OM+N处理在轮作系统氮素利用率最高，氮肥生产效率、农学效率、利用效率比RN显著增加14.6kg kg-1、9.7kg kg-1和19.5％，籽粒吸氮量增加14.4kg hm-2，土壤残留氮减少22.0％，氮素表观损失降低30.1％，C/N比上升0.6％～2.7％，由于增加了84.0％的肥料成本，纯收益与FN处理持平。 4.施用无机氮肥显著增加土壤下层铵态氮（NH4+-N）和硝态氮(NO3--N)的淋失量。有机物质调控下的RN+HA和OM+N处理可延长上层土壤NH4+-N峰值出现时间，降低下层NH4+-N浓度。OM+N处理增加0～40cm土层NH4+-N淋失，降低60～100cm土层NH4+-N的淋失，提升0～40cm土层的NO3--N残留，OM+N处理减少氮素淋失效果优于RN+HA。 综上，有机物质调控下的RN+HA、OM+N均利于温室气体减排和氮素利用。考虑氮素利用、作物生物效应和环境损失，OM+N虽生产成本较高，纯收益与农民相近，但其施肥量最小，产量最高且氮素转化利用效率高，利于土壤理化性状改善，较好地抑制氮素下移，降低淋失风险，是值得推荐的一种新型氮素调控措施。