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针对当前河北省设施甜瓜生产中养分投入量大、氮素利用率低、损失严重等问题,首先通过实地调研及对代表性棚室取样,明确了设施甜瓜养分投入及氮素淋失特征。在此基础上,选取典型设施甜瓜产区进行田间试验,探明了减氮配施纳米碳溶胶调控措施下植物氮素吸收利用、施氮淋溶及气态损失特征,构建了阻控设施甜瓜施氮损失的氮素管理及纳米碳溶胶调控方案,为减少河北省设施甜瓜施氮损失,提高氮肥利用效率及高效氮素调控提供了科学的理论依据和技术支持。主要研究结果如下:(1)河北省设施甜瓜各主产区养分投入量大且以有机肥为主,存在大量的养分盈余。N、P2O5、K2O 各养分投入总量分别高达 729.24、340.47、699.41 kg/hm2,N、P2O5、K2O 养分盈余量分别高达 526.87、231.88、427.94 kg/hm2。(2)河北省设施甜瓜主产区0-30 cm 土层速效养分大量累积,且盈余氮素有明显淋溶趋势。速效氮累积量为467.80 kg/hm2,60 cm以下土壤NO3--N累积量占比39.77%～50.04%。0-30 cm 土层速效磷、速效钾累积量平均为336.63、1120.06 kg/hm2。进一步对河北省7个设施甜瓜主产区土壤养分累积状况进行聚类分析并分为四级,青县和永清县为养分重度累积区,饶阳县和乐亭县为养分高度累积区,清苑区和安次区为养分中度累积区,新乐市为养分适宜区。(3)推荐施氮及配施纳米碳溶胶可以保证甜瓜稳产,且可明显改善甜瓜品质。与常规施氮相比,推荐施氮及推荐施氮基础上配施纳米碳溶胶可显著提高甜瓜维生素C和可溶性固形物含量、果实固酸比,提高率分别为4.13%～40.91%、17.99%～19.45%和29.75%～46.51%;同时可显著提高氮素表观利用率、氮肥偏生产力,提高率分别为 27.15%～61.81%和 30.58%～41.82%。(4)推荐施氮及配施纳米碳溶胶可显著减少氮素淋溶损失,降低土壤盐渍化风险。与常规施氮相比,推荐施氮及推荐施氮基础上配施纳米碳溶胶可使30-120 cm 土壤剖面NH4+-N含量降低12.92%～32.70%,NO3--N含量降低14.31%～20.92%,使0-120 cm 土壤NO3--N累积量降低12.82%～27.53%,使土壤盐分离子含量降低12.18%～23.71%。(5)推荐施氮及配施纳米碳溶胶可显著降低氮素气态损失。与常规施氮相比,推荐施氮及推荐施氮基础上配施纳米碳溶胶可使土壤N2O排放通量降低32.13%～50.76%,N2O累积排放量减少29.70%～51.05%,NH3挥发速率降低23.92%～39.10%,NH3挥发累积量减少22.75%～35.29%,氮素气态损失总量降低34.94%～56.11%。综合评价,在河北省设施甜瓜种植区,氮素高效利用施肥模式为施用氮肥350 kg N/hm2,配施纳米碳溶胶240 L/hm2,能够有效减少设施甜瓜生产中施氮损失、提高氮素利用率的调控措施,可达到经济和环境双赢。