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     氮素含量，是植物冠層葉片的主要元素組成，其含量與自身合成有關，不過近來科學家研究發現，冠層中氮素含量與外界環境也有一定的關系，自動定氮儀測量淋雨后的冠層氮素含量，發現發生了很大的變化，對這些變化數據進行分析，得到如下結果：

     植物冠層在養分循環及改變養分循環流量方面的重要作用，是生態學和植物營養學研究者共同關注的科學問題。植物冠層氮素損失與植物對氮素的吸收在決定氮素利用和生態系統氮素平衡方面同等重要，是土壤-植物系統氮素循環重要組成部分。因此，查明冠層氮素損失的可靠去向和流量，對深入理解植物氮素營養機理及氮素營養平衡，提高氮素利用效率，具有一定科學價值。

     本試驗以當地主栽玉米品種興玉998（X）、豫玉 22（Y）和中單5384（Z）為供試材料盆栽試驗。施氮設不施氮（標記為N0）、每千克土施純氮 0.2 g（標記為N2）和0.4 g（標記為N4）等 3 水平，同時輔助15N示蹤試驗，采用人工模擬降雨，通過收集玉米冠層淋洗液，自動型凱氏定氮儀定冠層淋洗液中15N，確證玉米冠層是否會發生氮素淋洗，查明農田作物冠層氮素除氣態揮發損失以外的其它可能損失途徑，回答作物冠層氮素淋洗是否為農田生態系統氮素流量及作物冠層氮素損失的另一重要途徑，完善植物冠層養分淋洗的研究方法；并在確證冠層發生氮素淋洗的基礎上，闡明玉米冠層淋洗氮素的形態及其比例；探討土壤供氮和作物氮素營養對冠層氮素淋洗的影響；通過結合葉面積、氣孔頻度、葉片自由空間、氣體交換參數等指標的測定，從作物冠層氮素淋洗可能機理初步揭示冠層氮素淋洗途徑和過程，通過以上研究提供農田作物冠層氮素淋洗的有關證據和基礎科學數據，深化對農田生態系統氮素平衡更加準確和可靠的認識。

     15N示蹤試驗表明，玉米冠層氮素可隨降雨發生淋洗，半自動定氮儀測量結果顯示：抽穗期15N淋洗量占全氮原子百分超較拔節期高；玉米冠層并未發生有機氮淋洗，在本試驗條件下冠層淋洗液中氮組分僅為銨態氮和硝態氮。

     在測定期間內隨生育期推進，玉米冠層淋洗液中銨態氮、硝態氮濃度均先升高后降低。在50min15mm 降雨量時，拔節期、開花吐絲期、灌漿期、成熟期銨態氮淋洗量分別為1895.3、4154.6、3861.1 和 1283.8 μg/株；硝態氮淋洗量分別為320.7、1014.9、825.9、801.4 μg/株；氮素總淋洗量（銨、硝態氮之和）分別為2227.3、5173.9、4687.1 和2086.4μg/株。從4次測定總和看，經過 60mm 降雨，銨態氮總淋洗量為11194.8 μg/株，硝態氮總淋洗量為2979.9 μg/株，氮素總淋洗量為 14174.7 μg/株。

     每次降雨淋洗隨時間延長，淋洗液中銨態氮、硝態氮濃度以及淋洗量均明顯下降，與時間呈反比。不同品種氮素淋洗量差異顯著（P<0.05），從4次測定總和看，經過60mm降雨，銨態氮總淋洗量興玉 998 平均為11873.3 μg/株，豫玉22平均為10991.2 μg/株，中單5384平均為10719.9 μg/株；硝態氮總淋洗量分別為3803.9、2720.1 和2415.6 μg/株；氮素總淋洗量平均為15677.2、13711.4 和 13135.5 μg/株。施氮水平顯著影響玉米冠層淋洗液中銨態氮、硝態氮濃度以及淋洗量（P<0.05），從 4 次測定（60mm 降雨淋洗）總和看，N0 水平氮素總淋洗量平均為15024.2 μg/株，N2水平為15316.1 μg/株，N4水平為12184.0 μg/株。

     在測定期間內隨生育期推進，玉米冠層單位葉面積、單位鮮重銨態氮和硝態氮淋洗量均呈先增加后減少的變化趨勢。從4次測定（60mm降雨淋洗）總和看，單位葉面積銨態氮總淋洗量為3.408μg/cm2，硝態氮總淋洗量為0.656 μg/cm2，氮素總淋洗量為4.063 μg/cm2；單位鮮重銨態氮、硝態氮和氮素總淋洗量分別為42.063、12.203、55.775μg/g FW。

從總體看，隨每次降雨淋洗時間的延長，玉米冠層單位葉面積、單位鮮重銨態氮和硝態氮淋洗量逐漸減少，淋洗量變化與時間呈反比關系。不同品種間，從4次KDN系列定氮儀的測定（60mm降雨淋洗）總和看，興玉 998 單位葉面積氮素（硝態氮與銨態氮之和）總淋洗量為4.005μg/cm2，豫玉22為3.936 μg/cm2，中單5384 為 4.249 μg/cm2；單位鮮重氮素總淋洗量分別為54.472、55.316 和 57.538 μg/g FW。不同施氮水平下，從 4 次測定（60mm 降雨淋洗）總和看，N0、N2和N4 水平單位葉面積氮素（硝態氮與銨態氮之和）總淋洗量分別為 6.225、3.435 和 2.530 μg/cm2；單位鮮重氮素總淋洗量分別為 79.905、49.767 和 37.654 μg/g FW；隨施氮量增加，淋洗量呈降低趨勢。

     影響冠層氮素淋洗的葉片氣孔特性、氣體交換參數等不僅與品種和生育期有關，也因施氮水平不同而異。施氮后玉米葉片氣孔頻度逐漸降低，氣孔長度、氣孔寬度、氣孔周長和氣孔面積均高于不施氮處理。施氮后玉米葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、SPAD 值均高于不施氮處理。

     在測定期間內，玉米葉片表觀自由空間（AFS）以拔節期最大，成熟期最低，不同生育期間 AFS 存在顯著差異（P<0.05）。與 N0（平均為0.916 ml.g-1鮮葉）相比，N2水平葉片 AFS 有所降低，平均為 0.858 ml.g-1鮮葉，N4 時有所升高，平均為 1.510 ml.g-1鮮葉。

     綜合相關分析結果表明，50min 15mm 降雨量時玉米冠層硝態氮淋洗量與莖葉硝態氮含量、莖稈含水量、單株葉面積、單株鮮重以及葉片氣孔周長之間呈顯著正相關（P<0.05），玉米葉面積越大，莖葉硝態氮含量越高，硝態氮淋洗量也越多。硝態氮淋洗量與葉片 AFS、胞間CO2濃度呈顯著負相關，葉片 AFS 越大，硝態氮淋洗量較少。單位葉面積硝態氮淋洗量與植物氮素營養水平之間的相關性均未達到顯著水平；單位鮮重硝態氮淋洗量與氣孔面積呈顯著正相關，與莖葉全氮含量、葉片含水量之間均呈顯著負相關（P<0.05），葉片氣孔寬度越寬，氣孔面積越大，單位鮮重硝態氮淋洗量較大。除施氮水平外，植物本身營養高低對硝態氮的淋洗的影響效果最為明顯。

      在50min15mm降雨量下，玉米冠層銨態氮淋洗量與葉片凈光合速率、氣孔頻度之間呈顯著正相關（P<0.05）；單位葉面積銨態氮淋洗量與玉米莖葉全氮、莖葉硝態氮、葉面積、單株鮮重、氣孔周長之間呈顯著負相關（P<0.05）。單位鮮重銨態氮淋洗量與氣孔頻度、胞間CO2濃度存在顯著正相關（P<0.05），玉米葉片單位面積氣孔數目越多，凈光合速率較高的葉片，銨態氮淋洗量較多。單位鮮重銨態氮淋洗量與莖葉全氮含量、葉片含水量之間呈顯著負相關（P<0.05），與氣孔寬度、氣孔面積、氣孔周長、葉片水分利用效率呈極顯著負相關（P<0.01），莖葉全氮含量越高，銨態氮淋洗量較少。除施氮水平外，銨態氮的淋洗主要受植物本身營養高低和葉片氣孔以及光合特性的影響。

     以上相關分析進一步說明，隨著與葉面積、氣孔頻度及葉片與環境氣體交換能力增加，冠層氮素淋洗量總體上呈增加趨勢；隨冠層氮素營養水平增加，冠層氮素淋洗量反而呈下降趨勢，后者說明并非冠層氮素越豐富，淋洗氮素就越多，產生這種現象的原因還有待于進一步研究。