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针对目前葡萄园水氮投入过高、利用率低所造成的资源浪费和一系列环境问题，本研究以鲜食葡萄“红地球”（Eriobotrya japonica）为研究材料，利用15N同位素示踪法进行为期1年的田间定位试验，设置了4个不同水氮调控处理，分别为传统水氮、移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP，探明了土壤-葡萄种植体系中肥料氮的去向及主要损失途径，构建了有效阻控葡萄园氮素损失，实现了经济和环境效益双赢的调控措施，为葡萄生产的可持续健康发展提供了科学的理论依据和技术支持。主要研究结果如下:
(1)土壤-葡萄体系氮素处于盈余状态，盈余量在461.06kg/hm2左右，各处理氮素主要来源为肥料氮和起始无机氮，然而输出途径各处理表现则明显不同。传统水氮和优化水氮表现为:土壤残留＞作物吸收＞淋溶损失＞气态损失，移动水肥和优化水氮+DMPP表现为:作物吸收＞土壤残留＞淋溶损失＞气态损失;与传统水氮处理相比，移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP能减少43.29、48.92和35.1kg/hm2的系统盈余，气态损失、淋溶和土壤残留三者的氮素输出减少187.10、140.26和161.37kg/hm2。3个减氮控水处理中移动水肥减幅最大。
(2)不同水氮调控下，氮素气态损失（N2O排放和NH3挥发）约占总施氮量的0.85％左右。N2O累积排放量均随施氮量增加而增加，NH3挥发累积量与施肥量和施肥方式有明显关系。不同处理氮素气态损失占总施氮量的0.77％～0.95％。与传统水氮相比，减氮控水处理土壤N2O排放量降低了27.44％～32.05％，NH3累积挥发量降低了25.27％～42.02％，气态损失总量降低了22.50％～25.64％。优化水氮+DMPP处理气体总损失量减幅最大，减排效果明显。
(3)土壤氮素淋溶中以NO3--N为主，且淋溶液主要集中在夏季（7～8月）;表层(0-30cm)、根层（30-60cm）和非根层（60-90cm）深度土壤淋溶液总量表现为随灌水量和施肥量的减少而减少，随土层深度的增加而减少，移动水肥与传统水氮相比，表层(0-30cm)、根层(30-60cm)和非根层(60-90cm)淋溶量分别减少了1220、1120和396mL，相差最大。
(4)不同水氮调控下，土壤氮素残留量约占总施氮量的25.10％左右。收获后，随着土壤深度的增加，各处理土壤15N丰度值逐渐增加。与传统水氮相比，移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP分别降低了147.25、107.69和128.64kg/hm2的土壤残留量，提高了18.46％、1.69％和3.10％根系活动层氮素残留比例，其中移动水肥处理效果最为明显。
(5)不同水氮调控下，作物吸收量约占总施氮量的19.98％左右。萌芽期、果实采收后和翌年花前，葡萄新生组织（须根、茎、叶片、果实和果茎）对肥料氮吸收竞争能力均处于较高水平，且与传统水氮相比，合理的减氮控水并不会造成植株吸氮量差异，反而在着色期和翌年花前提高3.54～21.85kg/hm2的15N吸收量，提高2.77～7.31倍15N利用率。同时在优化水氮的基础上配施DMPP在一定程度上可以促进植株新生组织对当季氮的吸收能力。综合二个生育期来看，移动水肥处理15N吸收量和15N利用率增幅最为明显，表明减氮控水的基础上改变施肥方式能进一步提高氮素吸收利用。
综上，土壤-葡萄体系氮素处于盈余状态，氮素去向主要为土壤残留和作物吸收。与传统水氮相比，合理的减氮控水能减低氮盈余量，降低气态损失，降低淋溶量，降低土壤残留量，提高根系活动层氮素残留比例，促进新生组织对肥料氮的吸收利用，提高氮素利用率，并且在稳产的基础上，一定程度上改善果实品质。移动水肥处理（施氮量413kg/hm2，灌水量546m3/hm2/次）实现了经济和环境双赢，综合评价为适用于本鲜食葡萄园的最佳水氮调控措施。
(1)土壤-葡萄体系氮素处于盈余状态，盈余量在461.06kg/hm2左右，各处理氮素主要来源为肥料氮和起始无机氮，然而输出途径各处理表现则明显不同。传统水氮和优化水氮表现为:土壤残留＞作物吸收＞淋溶损失＞气态损失，移动水肥和优化水氮+DMPP表现为:作物吸收＞土壤残留＞淋溶损失＞气态损失;与传统水氮处理相比，移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP能减少43.29、48.92和35.1kg/hm2的系统盈余，气态损失、淋溶和土壤残留三者的氮素输出减少187.10、140.26和161.37kg/hm2。3个减氮控水处理中移动水肥减幅最大。
(2)不同水氮调控下，氮素气态损失（N2O排放和NH3挥发）约占总施氮量的0.85％左右。N2O累积排放量均随施氮量增加而增加，NH3挥发累积量与施肥量和施肥方式有明显关系。不同处理氮素气态损失占总施氮量的0.77％～0.95％。与传统水氮相比，减氮控水处理土壤N2O排放量降低了27.44％～32.05％，NH3累积挥发量降低了25.27％～42.02％，气态损失总量降低了22.50％～25.64％。优化水氮+DMPP处理气体总损失量减幅最大，减排效果明显。
(3)土壤氮素淋溶中以NO3--N为主，且淋溶液主要集中在夏季（7～8月）;表层(0-30cm)、根层（30-60cm）和非根层（60-90cm）深度土壤淋溶液总量表现为随灌水量和施肥量的减少而减少，随土层深度的增加而减少，移动水肥与传统水氮相比，表层(0-30cm)、根层(30-60cm)和非根层(60-90cm)淋溶量分别减少了1220、1120和396mL，相差最大。
(4)不同水氮调控下，土壤氮素残留量约占总施氮量的25.10％左右。收获后，随着土壤深度的增加，各处理土壤15N丰度值逐渐增加。与传统水氮相比，移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP分别降低了147.25、107.69和128.64kg/hm2的土壤残留量，提高了18.46％、1.69％和3.10％根系活动层氮素残留比例，其中移动水肥处理效果最为明显。
(5)不同水氮调控下，作物吸收量约占总施氮量的19.98％左右。萌芽期、果实采收后和翌年花前，葡萄新生组织（须根、茎、叶片、果实和果茎）对肥料氮吸收竞争能力均处于较高水平，且与传统水氮相比，合理的减氮控水并不会造成植株吸氮量差异，反而在着色期和翌年花前提高3.54～21.85kg/hm2的15N吸收量，提高2.77～7.31倍15N利用率。同时在优化水氮的基础上配施DMPP在一定程度上可以促进植株新生组织对当季氮的吸收能力。综合二个生育期来看，移动水肥处理15N吸收量和15N利用率增幅最为明显，表明减氮控水的基础上改变施肥方式能进一步提高氮素吸收利用。
综上，土壤-葡萄体系氮素处于盈余状态，氮素去向主要为土壤残留和作物吸收。与传统水氮相比，合理的减氮控水能减低氮盈余量，降低气态损失，降低淋溶量，降低土壤残留量，提高根系活动层氮素残留比例，促进新生组织对肥料氮的吸收利用，提高氮素利用率，并且在稳产的基础上，一定程度上改善果实品质。移动水肥处理（施氮量413kg/hm2，灌水量546m3/hm2/次）实现了经济和环境双赢，综合评价为适用于本鲜食葡萄园的最佳水氮调控措施。