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内蒙古河套灌区作为我国西北重要的农业精华地区，农业生产过程中化肥用量呈逐年加大的趋势，而肥料利用率却一直得不到提高，同时，随着国家对该地区工业和城市污染的逐步控制，以农田为核心的农业面源污染正在成为影响黄河水质的主要污染源，并且面临着根治难的境况。李比希（J.V.Liebig）认为，决定作物产量的养分因素是土壤中对作物需求相对最少的因子，当任一肥料因子成为最小养分限制因子时，增施其他养分难于使作物产量继续提高（浙江农业大学，1988）。以往多着重于根据最小养分律补充所缺的肥料因子，而没有考虑补充后所带来的养分失衡问题，不合理的养分投入造成土壤养分失衡，导致投入的肥料无增产效果，甚至减产（李生秀，1999）。实践证明，作物获得高产的关键在很大程度上取决于养分的平衡供应（陆景陵等，2003），而平衡施肥综合考虑作物需肥特性、土壤养分平衡、环境因素及作物高产，能有效提高作物对肥料的利用效率（Goswami，1997），以及最大限度地发挥作物的生产潜能，减少肥料的流失，实现土壤养分配比平衡，减轻对环境的污染（李生秀，1999）。
目前，关于施氮对作物产量及吸肥特性的研究较多（叶东靖等，2010；郑伟等，2011），但是，我国长期偏施氮肥，氮、磷、钾肥施用不平衡的现象已极为严重，有学者认为，在农业生产过程中，施肥结构单一、过量施肥、忽视土壤和环境养分的利用，是造成肥料利用效率较低的主要原因（张福锁等，2008），并造成较严重的环境污染（段亮等，2007；杜连凤等，2009）。已有研究表明，在一定范围内增施磷肥，能够有效提高作物产量及吸氮量，增加作物对氮肥的消耗（张爱平等，2009），当磷肥用量一定时，随着氮肥施用量的增加，作物产量并不一定增加（陆景陵，2003），氮磷配施能够显著提高作物的产量及养分吸收量（陈磊等，2007），是提高养分利用效率的主要途径（李志贤等，2010）。考虑内蒙古河套灌区农业生产现状，采用当地常规种植模式小麦、玉米套作，研究不同氮磷配施模式下作物的肥料效应，揭示氮、磷及产量之间协同促进及拮抗作用过程，分析不同氮磷配施模式下，植株吸氮、磷量及氮（磷）肥利用率的变化规律，初步确定套作条件下小麦、玉米的氮磷肥施量，为进一步削减了氮磷配施量，提供一定的理论基础。