为了定量研究玉米氮肥利用特性以及肥料氮的去向,设计了15N标记微区控制试验,设置3个施氮水平:不施氮肥(对照)、低氮处理(120 kg N/hm2)和高氮处理(240 kg N/hm2).结果表明:土壤中残留15N量随施氮量增加而显著增加(P<0.05).在空间分布上,总体呈现出随土壤深度先下降后上升的趋势,高氮处理和低氮处理15N累积量均以40-60 cm和60-80 cm土层最多,这两层残留15N总量分别占总投入量的37.55%和18.99%.与对照相比,施氮处理均显著提高了玉米地上、地下生物量和籽粒产量以及各部分吸氮量.虽然高氮处理较低氮处理施氮量增加了1倍,但籽粒产量仅增加0.14倍.氮肥农学效率与氮肥表观利用率随着施氮量增加而显著降低.高氮处理和低氮处理中玉米对15N标记氮肥的利用率分别为28.86%和31.15%,土壤氮残留率分别为50.42%和36.52%,当季进入地下水的比率分别为4.27%和0.68%,其他损失率分别为16.45%和32.33%.研究结果表明,施氮量为120 kg/hm2可有效增加玉米产量,同时提高氮肥利用率,减少土壤氮累积,减小氮肥施用产生的环境污染风险.