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利用模型模拟研究作物生长及植株-土壤氮循环已在农业实践中得到越来越广泛地应用。同时土壤氮循环监测系统(BaPS)的应用为研究土壤氮素转化提供了新的方法。农业技术转移决策支持系统(DSSAT)是目前使用最广泛的模型系统之一。本研究就以2011年梨树黑土区不同施氮量(0、240、312kg N/hm2)的田间试验为基础,应用DSSAT模型对不同处理的玉米生长和作物—土壤氮循环进行模拟,探讨黑土区玉米在不同施氮量水平下的生长发育情况和影响因素,研究土壤氮循环规律,评估模型性能和适用性。同时运用土壤氮循环监测系统(BaPS)对同一试验点土壤无机氮(铵态氮和硝态氮)转化进行监测,探讨其影响因素,其结果如下:调整参数是模型准确运行的前提和关键。本研究校验后的玉米品种参数在氮素供应充足条件下P1、P2、P5、G2、G3和PHINT及RUE分别为260、0.750、825、840、10.45、38.9和4.2;在氮素过剩条件下营养生长期过长,达到生理成熟需要的积温增加,灌浆速率下降,所以调整P5和G3分别为925、8.50;而在缺氮条件下P1、P2、P5、G2、G3和PHINT及RUE分别为240、0.5、825、610、9.25、38.9、3.0。模型模拟各施氮处理的产量与测量值吻合度很高(NRMSE=0.15%,0.08%,5.43%);模型对玉米生长季内作物籽粒氮吸收量及植株营养体全氮浓度状况的模拟相关性均达到极显著水平(NRMSE=4.5%、1.5%;d=0.87、0.99); DSSAT模型对土壤无机氮含量的模拟虽表现略为偏高的估计,但模型模拟精度准确,性能较高,模拟的变化规律与实测含量变化趋势相同。玉米产量与籽粒氮吸收量随施氮量的增加先增高后降低;土壤中无机氮含量随施氮量的增加显著增加。因此,盲目过量施肥会加大土壤无机氮残留的风险。植株体内全氮含量最高(151.2kg/hm2)的时期为玉米生长初期阶段,随着作物生长,植株体内全氮含量表现为逐渐下降的趋势,生长末期降至1%以下;各施氮处理模拟和实测的土壤无机氮含量均在追肥后达到最大值,随后开始逐渐下降,直到生理成熟阶段达到某一稳定值。通过BaPS系统的研究,土壤中无机氮间转化与取样深度、土壤湿度、土壤温度和氮素物质基础有关。黑土中总硝化速率和反硝化速率均随施氮量的增加而增大,且总硝化速率小于反硝化速率,二者在玉米整个生育季节均呈现出先增加后减低的趋势,7月上旬左右出现最高峰。这与DSSAT模型输出结果基本一致。