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不断增施氮肥在获得增产的同时，也造成农业生产成本增加、肥料利用率下降及非点源氮污染等问题。紫色土普遍缺氮且侵蚀严重，水土流失及导致的农业面源污染问题突出，通过合理施肥，保障农作物产量，提高氮肥利用率，是有效控制紫色土面源污染，实现农业可持续发展的重要途径，对于长江上游水环境安全保障有重要的理论与实践意义。
通过坡地养分平衡场长期定位实验与径流观测和泥沙、植株、土壤样品分析，结合夏玉米生物性状、产量、光合作用及人工降雨试验，研究紫色土坡耕地相同施氮水平不同施肥制度下氮素的利用、迁移累积与流失特征，探索与环境友好的坡耕地施肥制度，获得如下结论：
(1)施肥是紫色土地区增产的关键，氮肥对产量的贡献率达到64.32％，氮、磷配施对增加夏玉米生物量和产量有重要作用，农家肥、秸秆与化肥配施可以达到与单纯施化肥相同的增产效果。秸秆与化肥配施在作物生长后期能提供充足养分，有利于增加生物量和产量，也有利于作物保持较高光合能力，促进作物累积光合产物。秸秆与化肥配施，表观利用率及表观残留率较高，其中秸秆与氮磷配施处理表观利用率最高，达到61.04％。
(2)硝态氮在剖面上随土层加深累积量呈增加趋势，坡脚土壤底层(30～50cm)累积量达到51.30kgN/hmz，坡地从坡顶到坡脚也呈逐渐增加趋势，坡脚达到126.94kgN/hm2。不同施肥制度对土壤硝态氮累积影响有所不同，其中单纯施化肥的处理在30～50cm土层累积量最大，秸秆和化肥配施的处理最小，可见单纯施化肥易造成氮素在较深土层累积。
(3)农家肥、秸秆与化肥配施能在一定程度上拦蓄降雨，减少地表径流产生。氮素流失以溶解态氮为主，平均占总氮流失量的70.74％，颗粒态氮平均占总氮流失量的29.26％。秸秆与化肥配施处理氮素流失总量较其他处理小，可见利用农家肥、秸秆与化肥配施可以减少坡地氮素流失。人工模拟降雨结果表明总氮流失量随坡度和降雨强度的增加呈明显上升趋势。
(4)建议紫色土地区广泛采用秸秆与化肥配施的施肥制度，既可保证产量，又可充分利用农业有机废弃物，节约成本，避免焚烧秸秆对环境造成危害，是一种与环境友好的施肥制度。