8.3.1　讨论

通过田间试验研究发现，不同秸秆覆盖方式配施适量氮肥能够有效提高根长密度，但过量施氮肥反而抑制根系生长，并且秸秆覆盖下施氮量对深层根系的影响大于表层根系。在夏玉米生育后期秸秆深埋处理（除NO处理）的深层根长密度有增大的趋势，根长密度大于0.8～1.0 cm/cm3的百分比显著增大（p＜0.05），尤其是秸秆深埋配施中氮（SN2）处理整体效果较显著，平均较CK处理提高深层根长密度占比67.5%（p＜0.05）。深层根长密度的提高对干旱区作物吸收水分、养分及增产具有重要的意义。

试验结果表明，秸秆深埋处理的夏玉米植株吸氮量与秸秆表覆处理存在不同程度的差异，并且在适宜的施氮范围内可显著提高植株吸氮量。以SN2处理的夏玉米植株吸氮量最大，2年平均较CK处理提高20.4%（p＜0.05），并且深层RLD与夏玉米吸氮量的变化趋势一致，即随着深层RLD的增加而提高植株吸氮量；虽然秸秆表覆处理显著提高表层RLD，但对提高植株吸氮量作用有限，这与康利允等开展的冬小麦植株吸磷量研究结论类似。

氮肥偏生产力PFPN、氮肥农学效率AEN、氮肥利用率REN及氮肥收获指数HIN是表征氮肥利用效率的重要指标，影响着植株氮素吸收转运及产量的形成。本研究发现，同一施氮水平下，秸秆深埋处理较秸秆表覆处理效果好，不同程度提高氮肥利用率，各处理均以氮肥中水平（N2）效果好，SN2处理效果最显著。2年间SN2处理的PFPN，AEN，REN较CK平均提高34.1%，52.8%，66.8%（p＜0.05），秸秆表覆中BN3处理HIN最高，除了BN3的HIN与CK无显著差异，其他3个处理较CK显著降低；秸秆深埋的SN2处理的HIN较CK提高13.4%。秸秆覆盖下各处理的氮肥利用效率以SN2效果较佳，2年较CK平均提高28.5%。夏玉米各器官对养分的吸收、转运与分配是产量形成的基础，氮素分配随着作物生长中心的转移而变化。

秸秆覆盖与施氮量显著影响植株各器官的氮素转运及对籽粒的贡献率，并且成熟期植株氮素转运量与产量呈正相关，秸秆覆盖方式、施氮量及二者互作效应对夏玉米各器官氮素吸收利用、转运分配及产量的影响呈显著（p＜0.05）或极显著性（p＜0.01）关系。各处理间夏玉米不同器官氮素转运量存在不同程度的差异，夏玉米在生长后期叶和茎等器官氮素向籽粒转运为主，对产量的贡献率最大。秸秆表覆处理下随着施氮量增大夏玉米各器官的氮素转运量和转运率均增大，并提高氮素向籽粒转移的贡献率，以BN3效果较佳，但BN3处理的夏玉米产量与CK无显著差异（p＞0.05）。秸秆深埋下随着施氮量增大夏玉米氮素转运指标呈先增后减趋势，SN2处理较佳，较CK处理显著增产。因此，秸秆覆盖条件下适当降低施氮量，可有效促进夏玉米氮素转运与利用，提高氮素转运量对夏玉米籽粒产量的贡献率，实现产量和氮肥利用效率的协同增长。

施氮是作物增产的重要措施之一。氮肥供应不足会造成作物减产，而过量供应则造成氮肥利用率下降，增产效果不显著，且污染农田生态环境。作物产量因施氮产生差异，本质是土壤中能被植株吸收的氮素养分间的差异。玉米秸秆作为一定意义上的氮素缓释有机肥，可增加碳氮投入，提高土壤供氮能力，在作物生长后期将其含有的养分缓慢释放提供给作物，与适量氮肥配施可打破秸秆自身氮素不足的局限性，实现根层养分供应与作物高产需求的系统平衡，形成良好的库-源系统，提高土壤-作物系统氮的利用率，达到提效增产的目标。试验结果表明，秸秆覆盖配施氮处理下夏玉米产量及其指标存在显著（p＜0.05）或极显著（p＜0.01）的互作效应，适当降低施氮量可实现产量和氮肥利用效率的协同增长。秸秆表覆处理对夏玉米产量及其相关指标提高不显著，随施氮量增加而增大，但提高幅度逐渐降低，两年夏玉米平均产量仅BN3较CK处理提高0.4%。这可能是因在夏玉米生育前期，秸秆表覆产生的“低温效应”影响夏玉米苗期发育，延迟了地下部分生长，并且对花后氮素吸收及干物质转移有抑制作用，但又因秸秆表覆特有的“降温效应”有利于提高夏玉米中后期根系活性、延缓植株衰老，配施高氮处理可稳定产量，但增产效果不显著。与秸秆表覆处理相比，秸秆深埋处理的夏玉米产量及产量构成因子随施氮量的增加表现为先增后减，SN2处理较佳，增产9.3%，且夏玉米产量与深层土壤RLD的变化趋势一致，显著正相关（p＜0.05，R2=0.97）。但夏玉米产量与夏玉米植株总RLD之间无显著关系。由此可知，发达的深层根系是干旱作物获得高产的关键因子。

另外，通过对夏玉米产量与施氮水平拟合发现，秸秆深埋较秸秆表覆处理理论增产效果好，当秸秆深埋与减少14%～20%常规施氮量时，夏玉米可实现提效增产及有效降低地下水氮素污染风险的目标。针对河套灌区的夏玉米，适当减少表层土壤中的RLD和冗余根，最大限度降低前期对底墒的消耗；提高深层土壤RLD，增强根系提水作用，在一定程度上缓解养分水分空间错位的情况，实现水分养分在空间上的耦合，以肥促根，以根调水肥，促进夏玉米根系对深层土壤水氮的吸收，提高氮肥利用效率和产量，而秸秆深埋配施中氮处理有利于实现这一目标。