华北地区夏玉米生产中农田氮淋失的定量预测

华北地区是我国冬小麦和夏玉米主产区,过去40多年间,随着大水漫灌和过量施肥等现象发生,该地区农田氮淋失呈现加重趋势,已经对地下水水质产生了严重影响。为探明华北地区面源污染的成因,进而提出相应阻控措施,本研究收集了1980—2021年国内外发表的华北地区夏玉米氮淋失研究文献,选取环境条件和农田管理措施作为自变量,基于线性模型、指数模型、多项式模型和多元回归模型等对氮淋失量进行模拟预测。结果表明,氮淋失与水分和肥料氮之间存在较大关联性,与土壤全氮、有机质含量和黏粒含量呈正相关关系,与秸秆还田、土层深度、土壤pH、砂粒含量呈现负相关关系。在单变量预测模型中,氮淋失量与施氮量呈指数关系,说明在华北地区夏玉米生产中应特别注重优化肥料用量。本研究所获得的多元逐步回归模型(Y_(总氮淋失量)=-23.07+1.14X_(有机质含量)+0.34X_(黏粒含量)-0.13X_(砂粒含量)+0.06X_(总施氮量)+0.18X_(水分渗漏量),拟合优度R^(2)=0.414)优于指数模型、线性模型和多项式模型,具有较好的定量预测效果。考虑到水分渗漏测定过程复杂及方程的可应用性低,可以采用水分投入量替换水分渗漏量,但预测精度会受到影响。改善土壤物理条件(如质地)、秸秆还田和优化氮肥和灌溉,是今后华北地区夏玉米生产中降低氮淋失的关键措施。