由于北方设施菜地栽培中普遍存在氮肥过量使用现象,造成大量硝态氮在土壤中累积,对周边地下水构成潜在威胁问题。本研究以提高设施菜地土壤中氮素利用率,减少氮素淋溶为目的,在2009年8月至2010年12月间,在北京郊县(区)开展大面积农户调查、农用机井水样采集,填闲作物田间筛选试验和多点对比试验等工作,结果显示:1.在北京市大兴、房山、门头沟、通州和昌平等5区的农田区域机井采样调查分析结果显示,随机采集的243个机井水样中,硝态氮平均含量为3.6 mg/L。其中,按照国家饮用水一级标准作为评价指标,硝态氮含量超标机井占12.4%,严重超标机井占0.8%。设施菜地地下水样本硝态氮含量高于粮田,并且种植年限越长的设施菜地,其周边地下水硝酸盐含量越高。结果显示,10年以上种植历史的设施菜地中处于超标范围的地下水样本占17.6%,有23.5%的样本处于达标(警戒)状态。此外,地下水中硝态氮基本遵循随着地下水埋深增加,其浓度显著降低的规律。2.在夏季休闲期设置的甜玉米、高丹草、红叶苋菜、空心菜和小麦等5种填闲作物筛选试验结果显示,甜玉米的生物量和吸氮能力都显著优于其他4种作物(P<0.05),分别达到92 335 kg/hm~2和330 kg/hm~2(图4);甜玉米的单株吸氮量及单株吸氮量增长速率明显高于其他4种作物(P<0.01)。3.在北京大兴、房山、门头沟和通州等4区的15个田间对比试验结果显示,从经济和环境效益两方面分析,甜玉米是适合北方设施菜地夏季休闲期种植的填闲作物。种植甜玉米可以提高农民收入,平均达30 504.2元/hm~2。并且有效减少土壤中硝态氮含量,降低淋入周边地下水中风险。