玉米是中国重要的粮食和饲料作物,提高玉米产量对于国家的粮食安全具有至关重要的意义。氮素是玉米生长发育过程中必不可少的营养元素,在作物产量和品质形成中起关键作用。适当增加氮肥施用量,能够创造良好的土壤供氮环境,可以促进土壤的养分吸收、提高土壤氮转化酶的活性,促进玉米各营养器官干物质及养分的积累和转运,进而提高玉米产量。因此,研究施氮水平对土壤氮组分和植株氮磷钾积累的影响具有重要意义。本试验于2022年进行,利用始于2015年东北农业大学向阳实习基地的定位试验区,设置大豆-玉米轮作和玉米连作两种种植方式,氮肥采用尿素(46%),玉米田尿素施用量分别为:不施氮(0 kg/hm~2)、低氮(175 kg/hm~2)、中氮(350 kg/hm~2)、TB and HIV co-infection高氮(525 kg/hm~2),折算纯氮施用量分别为0 kg/hm~2、81.67 kg/hm~2、163.33 kg/hm~2、245 kg/hm~2;~(15)N施用量分别为:0 g/株、0.97 g/株、1.94 g/株、2.92 g/株;大豆田尿素施用量分别为:不施氮(0 kg/hm~2)、低氮(30 kg/hm~2)、中氮(60 kg/hm~2)、高氮(90 kg/hm~2),折算纯氮施用量分别为0 kg/hm~2、14 kg/hm~2、28 kg/hm~2、42 kg/hm~2。玉米连作四个施氮水平记为:CN_0、CN_1、CN_2、CN_3;大豆-玉米轮作四个施氮处理记为:RN_0、RN_1、RN_2、RN_3。研究施氮水平对土壤氮组分、土壤酶、玉米生长及养分积累等指标的影响。试验结果表明:(1)土壤全氮、土壤速效氮含量均随施氮量的增加而提高,与不施氮处理相比,高氮、中氮达差异显著水平;相同施氮水平下,土壤全氮、土壤速效氮含量均表现为上层(0～15 cm)>下层(15～30 cm);在不同施氮水平下,大豆-玉米轮作上层和下层土壤全氮含量在RN_3、RN_2及RN_1处理分别比RN_0增加了29.60%、12.81%Trichostatin A、8.24%和20.95%、13.53%、8.95%;玉米连作上层和下层土壤全氮含量在CN_3、CN_2及CN_1处理分别比CN_0增加了38.80%、21.17%、9.34%和40.15%、20.53%、15.09%。大豆-玉米轮作上层和下层土壤铵态氮含量在RN_3、RN_2及RN_1处理分别比RN_0增加了118.99%、83.65%、23.76%和158.88%、104.88%、17.75%;玉米连作上层和下层土壤铵态氮含量在CN_3、CN_2及CN_1处理分别比CN_0增加了185.91%、53.25%、23.24%和160.82%、49.57%、12.17%。大豆-玉米轮作上层和下层土壤硝态氮含量在RN_3、RN_2及RN_1处理分别比RN_0增加了51.82%、26.22%、10.07%和46.98%、21.15%、8.03%;玉米连作上层和下层土壤硝态氮含量在CN_3、CN_2及CN_1处理分别比CN_0增加了48.68%、31.48%、14.95%和76.21%、49.52%、42.77%。(2)除酸解未知态氮和非酸解氮外,土壤氮组分含量均随施氮量的增加而提高,酸解总氮、酸解氨基酸态氮含量高氮处理显著高于不施氮,其他处理间规律不一致;相同施氮水平下,土壤氮组分含量变化表现为上层>下层,大豆-玉米轮作土壤氮组分含量高于玉米连作;相同施氮水平下土壤酸解氮各组分含量的大小顺序均表现为酸解性氨态氮>氨基酸态氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮。(3)土壤亚硝酸还原酶、亮氨酸氨基肽酶及N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性均随施氮量的增加而升高,大豆-玉米轮作土壤脲酶、硝酸还原酶活性表现出相同的变化规律,玉米连作土壤脲酶和硝酸还原酶活性随施氮量的增加先升高后降低;除亚硝酸还原酶外,土壤酶活性均表现为施氮处理显著高于不施氮处理;在相同施氮水平下,土壤酶活性变化均表现为上层>下层,大豆-玉米轮作土壤酶活性高于玉米连作。(4)玉米植株氮、磷、钾积累量均表现为随施氮量的增加而增加,高氮、中氮显著高于不施氮处理,低氮处理与不施氮处理间在不同器官中表现规律不一致;在大豆-玉米轮作和玉米连作方式下,植株根的氮积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了404.30%、191.44%、169.72%和368.11%、192.80%、111.48%,植株茎叶的氮积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了AZD9291生产商105.74%、80.09%、43.64%和513.63%、246.63%、220.28%,植株雌穗的氮积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了74.20%、40.20%、33.11%和233.17%、204.72%、113.57%;植株根的磷积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了109.58%、52.74%、45.39%和84.39%、47.35%、23.88%,植株茎叶的磷积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了100.17%、50.78%、32.27%和154.28%、67.52%、31.54%,植株雌穗的磷积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了86.30%、41.96%、14.67%和78.13%、75.95%、40.58%;植株根的钾积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了104.55%、44.50%、36.68%和77.04%、42.76%、17.02%,植株茎叶的钾积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了84.49%、25.05%、66.55%和81.07%、42.32%、22.68%,植株雌穗的钾积累量在高氮、中氮及低氮处理下分别比不施氮增加了59.46%、42.50%、14.35%和94.69%、83.16%、46.19%。(5)玉米植株~(15)N丰度随着生育时期的推进表现为逐渐降低的趋势,但随施氮量的增加而提高,表现为高氮>中氮>低氮,仅高氮与低氮处理间表现出显著差异;氮肥利用率在大豆-玉米轮作下表现为RN_3、RN_1显著高于RN_2,玉米连作下各处理间差异不显著,大豆-玉米轮作氮肥利用率在低氮、中氮、高氮水平下分别比玉米连作高出21.97%、5.57%、30.03%。(6)玉米植株干重和产量均随施氮量的增加而增加,干重高氮显著高于不施氮处理,产量表现为RN_3>RN_2>RN_1>CN_3>RN_0>CN_2>CN_1>CN_0,在大豆-玉米轮作方式下RN_3与RN_2处理间差异不显著,其他处理间差异显著,玉米连作方式下各处理间差异显著;与玉米连作相比,大豆-玉米轮作产量在无氮、低氮、中氮、高氮水平下分别高出79.92%、39.03%、36.67%、25.99%。