氮素在地球生物中的分布及循环

地球上９８％的氮素存在于原生岩（火成岩）中，但其对氮素循环贡献甚微；大气圈中的气态氮仅是地球中总氮素质量的１．９％，但实际上是供应所有生命需要的唯一氮源；生物圈中的氮量很小，然而全球植物初级净产物中９０％～９７％的氮在生物圈内循环。氮素在生物圈中的循环主要包括增加、损失和转化３个途径，这种循环因生态系统而不同。     

农业土壤中可溶性有机氮的研究

可溶性有机氮相对活跃,在维护生态平衡与氮素转化上都占据不可替代的位置。土壤溶液中的有机氮(SON)是农业生态系统氮素流失的主要形态,农作物可直接或间接吸收利用SON,因此,SON在农业生态系统氮素循环中占据重要地位。本文介绍了如何测定农业耕地土壤中可溶性有机氮,对其与氮循环的关系及作用进行了探究。     

应用核素 15N研究郁金香氮素的累积与分配

本试验运用稳定性核素^15N示踪技术，研究郁金香在全生育期中吸收氮素规律及不同供氮水平对植株氮素累积的影响。结果表明：郁金香全生育期对氮素的吸收利用主要是土壤氮和植株氮。生长初期郁金香种球以向根叶输送体内储存氮为主，到开花期根叶花的全氮量及体内肥料氮的吸收量和利用率达到最大值。随后将其吸收的氮素向新种球转移，并促使新种球至结球期有74．8％的氮素在此时段获得。可以认为在现蕾期施以适量的氮肥较为合适。     

不同产量类型籼稻品种氮素吸收利用特征的研究

在群体水培条件下，于2001和2002年分别以国内外不同年代育成的88、122个具代表性的籼稻品种(品系)为供试材料，采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试品种的产量进行聚类，研究不同产量类型籼稻品种氮素吸收利用的基本特征。结果表明：抽穗期植株含氮率高，抽穗前、后的氮素吸收量大，抽穗后吸收的氮素比例大，成熟期运转到穗部的氮素比例高，氮素籽粒生产效率及氮素收获指数高是高产品种氮素吸收利用的基本特征。多元回归分析表明：在9个氮素吸收和利用的性状中，对产量有显著影响的为抽穗前吸氮量、抽穗后吸氮量和氮素籽粒生产效率，随着抽穗前吸氮量、抽穗后吸氮量和氮素籽粒生产效率的增加，供试籼稻品种的产量显著提高。     

施氮对套作玉米氮素吸收利用的影响

研究不同施氮水平下冬小麦/春玉米体系套作玉米的氮素吸收利用特征,并且探索套作玉米氮素高效吸收利用的最适施氮量。试验采用田间裂区设计,设置4个施氮水平(0,150,300,450 kg/hm2),2个种植模式(春玉米单作和冬小麦/春玉米)。结果表明,整个生育过程,套作玉米相较于单作玉米表现出氮素积累优势,在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米氮素积累量达到最大;随施氮量增加,玉米的氮素利用率逐渐降低,但套作玉米仍较单作玉米表现优势;成熟期套作玉米籽粒的氮素积累量较单作玉米显著增加;在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米的叶片贡献率显著高于单作玉米和其他套作玉米施氮处理。套作玉米具有氮素吸收利用及转运优势,合理施氮可促进套作玉米叶片氮素向籽粒转运。     

土壤氮素循环及其对土壤氮损失的影响

在土壤生态系统中，氮循环物质循环的基础并影响和控制其它物质或养分循环过程。循环过程中氮素的流失，不仅会使参与再循环的氮素数量逐渐减少，而且还会对环境产生潜在的影响，氮素流失已成为农田非点源污染的重要途径。文章拟通过分析土壤氮素转化、植物吸氮能力对土壤氮损失的重要作用，以期为西藏农牧业生产过程中合理利用氮肥，进一步降低土壤氮损失、减轻环境污染提供理论依据。     

模拟降雨条件下肥料氮素流失特征

为了解肥料中氮素流失特征,设计不同水肥处理,并对不同去向（径流、渗流和渗漏到泥沙）氮素进行了跟踪监测。结果表明：渗流水中肥料氮素含量最高,占总流失量的36.55％～42.86％,泥沙中肥料氮素含量占30.77％～40.00％,随径流水流失的肥料氮素量占23.45％～26.59％;径流、渗流水、泥沙中N O3- N含量与施氮量密切相关,施氮量越高,N O3- N浓度越高;渗流中的肥料氮素含量及N O3- N浓度均高于径流水,表明施用氮肥对地下水环境构成较大威胁。     

施氮量对不同基因型水稻品种氮素吸收利用的影响

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响。结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同。随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降。植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关。种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显。     

人参床土中氮素肥料去向的研究

利用＾１５Ｎ标记尿素对不同生育期参株氮素营养和床土中氮素营养进行了研究。试验结果表明，人参对＾１５Ｎ标记肥料吸收较少，第１年利用率为９．８５％，２年累积利用率为１９．０６％；标记肥料氮回收率较高，第１年为８１．５９％，第２年为６９．７８％；氮素肥料损失，第１年为１８．４１％，２年共损失３０．２２％。     

低醇溶蛋白转基因大麦氮素转移特征

为探究氮肥施用量对低醇溶蛋白转基因大麦花后各营养器官氮素积累、分布及转运的影响，明确大麦花后至籽粒形成过程中氮素的变化规律，采用土培盆栽试验，利用前期筛选出已稳定遗传的低醇溶蛋白转基因大麦为试验材料，以其受体为对照，分析二者分别在不施氮、低氮(160 mg N·kg^-1土)、正常氮(230 mg N·kg^-1土)和高氮(300 mg N·kg^-1土)4个氮素处理下的籽粒产量、生物量及花后营养器官氮素积累及转运特性。结果表明，相同施氮量下，转基因大麦的籽粒产量和地上部生物量高于对照，而株高和千粒重较对照显著降低，有效穗数和每穗粒数较对照显著增加；即与受体相比，转基因大麦通过增加分蘖数和有效穗数补偿产量配给，实现增产。转基因大麦籽粒的蛋白含量显著低于对照，较对照降低0.58%～2.40%；且随着施氮量增加，籽粒蛋白含量逐渐增加。转基因大麦各营养器官的氮素含量表现为穗>叶>茎秆，且在穗中氮素含量在扬花期最高。不同时期植株地上部的氮素积累量表现为扬花期>灌浆期>成熟期，说明扬花期是影响大麦氮素再利用的关键...     

遗传工程固氮菌对水稻氮素营养效应的初探

将含解氨阻遏作用的ｎｕｆＡ基因，以及含吸氢酶基因（ｈｕｐ）嵌合质粒的固氮工程菌，接种水稻秧苗与稻田中。结果表明，土壤全氮含量比对照略有增长，改善了土壤中氮素供应状况；水稻分蘖期末土壤速效氮含量比对照有所增加；用１５Ｎ稀释技术测定在盆钵接种稻株的固氮率（Ｎｄｆａ％），证明了工程菌比野生菌产生较高的固氮率。成熟期水稻和固氮菌联合体系中的稻株含氮量及生物量增加了，单位面积中稻体的氮素含量提高了。遗传工程固氮菌有节肥增氮，改善水稻氮素营养的作用。     

水稻不同器官氮积累及转化效率与氮素利用效率的关系

【目的】分析灌浆过程中不同器官的氮素含量和积累及分配变化与氮素利用效率的关系。【方法】在田间试验条件下,研究了10个水稻基因型的各组织器官氮素积累、分配利用与氮素利用效率间的相互关系。【结果】在籽粒灌浆过程中穗中的氮素含量品种间没有显著的差异而鞘叶和茎中的氮素含量主要在灌浆后期呈显著的差异。穗中氮素积累的增加伴随着鞘叶和茎的氮素积累的下降,尤其是鞘叶更明显,植株总吸氮量在器官中的分配比例随籽粒灌浆进程穗中氮素比例增加伴随鞘叶和茎的氮素比例减少。同样,穗、鞘叶、茎的氮素积累量和分配比例籽粒灌浆后期品种间呈显著的差异。籽粒灌浆不同时期的氮素利用效率品种间呈显著差异,其中成熟期氮素利用效率与成熟期穗和鞘叶氮素含量、鞘叶的氮素积累量和鞘叶氮素分配比例呈显著的负相关,与灌浆中后的穗氮素积累分配比例呈显著的正相关。【结论】在水稻氮高效育种工作中,结合组织氮素进行选择,可有效地提高选择效果。     

Effect of nitrogen application on nitrogen uptaking and utilization in ten different rice varieties

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响.结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同.随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降.植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关.种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显.     

氮肥减施下添加硝化抑制剂对夏玉米氮素累积转运和产量的影响

为明确硝化抑制剂对夏玉米氮素高效利用的影响，通过连续2年田间试验研究不同氮肥减施水平下添加硝化抑制剂(2-氯-6-三氯甲基吡啶)对夏玉米产量和氮素累积转运及利用的影响。结果表明，氮肥减施20%并添加硝化抑制剂不影响玉米植株各器官及总干物质的累积量，各器官的氮素累积量及植株的总氮吸收量未出现下降趋势，其产量与正常施氮处理无显著差异。随着施氮量的增加，玉米植株的氮素转运量呈先增后降趋势，其中减氮20%配施硝化抑制剂处理的氮素转运量和转运率均最高，分别为62.41 kg·hm^-2和44.54%，对籽粒氮素贡献率达33.96%。氮肥偏生产力随施氮量的增加而下降，平均为58.94 kg·kg^-1；每生产100 kg籽粒平均需吸收纯氮1.96 kg，以减氮10%处理最高。综合玉米产量、氮素转运累积和利用等因素，在常规施氮的基础上氮肥减施20%，并配施硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶，既能够保证玉米高产、稳产，又能够促进农田生态系统中氮素的高效利用，达到节本增效的目的。     

不同菠菜基因型氮素吸收与利用效率的差异及其评价

以30个菠菜基因型为材料,采用水培方法评价其在低氮(2mmol/L)和高氮(10mmol/L)水平下对氮素吸收与利用效率的差异。结果表明,供试菠菜基因型在2个氮水平下氮素吸收和利用效率的相关指标均存在显著差异。在高氮水平下,菠菜地上部干质量、含氮量、氮累积量和氮素吸收效率显著高于低氮水平;而氮素利用效率和氮素利用效率指数明显低于低氮水平。其中地上部干质量在低氮和高氮条件下均具有较大的变异系数,可以作为同一供氮水平下氮效率(NUE)的重要评价指标,而地上部氮累积量、氮素吸收效率和氮素利用效率指数的变异系数也较高,且与地上部干质量具有极显著的正相关,故可作为菠菜氮效率的辅助评价指标。根据不同菠菜基因型在低氮和高氮条件下低于或高于供试基因型地上部干质量的平均值作为氮低效基因型和氮高效基因型,所筛选出的氮高效基因型在低氮和高氮水平下均具有较高的地上部干质量、地上部氮累积量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素利用效率指数。通径分析表明,氮素吸收效率在2个氮水平下对菠菜氮效率的贡献明显高于氮素利用效率,但氮素利用效率对氮效率也有一定的贡献。由此可见,在菠菜氮高效品种的选育工作中应协同提高低氮和高氮条件下氮素的吸收和利用效率。     

土壤中新型肥料氮素淋失特征研究

氮素淋溶是农田氮素损失的重要途径,也是造成地下水硝酸盐污染的重要原因,研究土壤氮素淋失特征对预防地下水氮素污染具有十分重要的意义。该文采用室内土柱淋溶试验的方法,研究了新型肥料在土壤中的迁移及淋溶规律,分析了氮素淋溶的地球化学响应特征,并确定了各形态氮素淋失量。研究结果表明:尿素、缓释肥料、稳定性肥料处理氮素淋溶量差异显著,分别为208.66、131.95、125.24kg·hm-2,缓释和稳定性肥料的氮素淋失率分别为32.98%和31.31%,比尿素低19.15%和20.85%,说明缓释和稳定性肥料可以显著减少氮素的淋失及对地下水的污染。硝态氮、铵态氮、有机氮分别占氮素淋失量的49.89%~75.19%、6.48%~12.77%、14.92%~31.31%,说明硝态氮是氮素淋溶的主要形态,其次是有机氮和铵态氮。     

不同水氮管理对棉花产量、品质及养分平衡的影响

 在南疆塔里木盆地的南缘和北缘两个试验点研究了不同水氮措施对棉花产量、品质和氮素平衡的影响。结果表明，基于氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术的优化水氮管理比常规水氮管理大幅度减少氮肥施用量，策勒点施氮量由常规的432 kg·ha-1减少到256 kg·ha-1，尉犁点施氮量由310 kg·ha-1减少到137 kg·ha-1，灌水量也由常规的660 mm减少到427 mm（策勒），600 mm减少到402 mm（尉犁）；优化水氮管理在减少水氮投入的同时获得了与常规水氮管理相同甚至更高的生物量、产量、纤维综合品质以及吸氮量；大幅度地提高了氮肥利用率和灌水利用率；显著减少了土壤Nmin残留和氮素表观损失。     

辽北地区水稻产量及氮素利用率对氮素调控的响应

以辽北地区水稻品种铁粳9号为试材,分析了水稻产量及氮素利用率对氮素调控的响应。结果表明:同一基蘖穗肥比例下,随施氮量增加,有效穗数增加,千粒重降低,总吸氮量提高,氮素生理利用率和氮素收获指数降低,氮素回收率以中氮水平居高;同一施氮量下,前氮后移有利于提高有效穗数、千粒重和产量,总吸氮量、氮素回收率和氮素收获指数增加,氮素生理利用率降低;施氮量210 kg/hm2、基肥∶蘖肥∶穗肥为4∶3∶3是最佳氮素调控模式,其产量达到最高为9494.8 kg/hm2,较其他施氮处理提高0.6%~10.6%;适宜施氮量和前氮后移,能够协调产量构成因素,增加产量,提高氮素利用效率,降本增效。     

不同施氮量对水稻品种植株氮素吸收利用的影响

以代表性品种迟熟中粳广陵香粳、香粳49和杂交中籼稻两优培九、25优6547、汕优63为材料,研究施氮量对水稻品种植株氮素吸收利用的影响。结果表明:籽粒产量随穗部吸氮量的增加而增加,而随成熟期植株吸氮量的增加先增加,达到一定的值后不再增加;增施氮肥总吸氮量逐渐增加,但施氮处理间秸秆相对含氮量和转移量逐步下降,滞留在叶茎鞘中的含氮量比例渐增;秸秆氮素转化率杂交中籼型品种较粳型品种高;氮素生产力和氮素表观生产力随施氮量增加而降低,粳型品种较籼型品种高;当季氮素利用率因品种而异,杂交中籼稻利用率高于粳型品种。     

基本苗数和施氮量对水稻氮吸收与利用的影响

以迟熟中粳稻武香粳 9号为材料 ,研究了基本苗和施氮量对水稻氮素吸收与利用的影响。结果表明 ,施氮量增加 ,水稻吸氮量增多 ,但营养器官的氮转运率、氮收获指数和产谷效率显著下降 ;基本苗增加 ,水稻吸氮量也增多 ,而营养器官的氮转运率、氮收获指数、氮素产谷效率和氮肥利用率则明显提高。因此 ,适当增加基本苗是提高水稻氮素利用效率、减少施氮量的有效方法。研究还发现 ,在 8 5t·hm-2 以上的高产条件下 ,10 0kg稻谷需氮量和氮肥利用率基本稳定 ,每生产 10 0kg稻谷需氮量约为 2 1kg ,氮肥利用率在 4 2 %左右。