氮素与植物生长相关研究进展

20世纪70年代以来,我国农业生产中氮肥施用量迅速增加。过量施肥对生态系统造成的污染日益加重,而且植物氮素利用率越来越低。提高作物对氮素的利用率,减少氮肥对生态系统的污染是目前的研究热点。文章从氮素的重要作用、植物生长发育与氮代谢关系、植物氮素生理代谢和植物氮素代谢的分子机制等四方面进行综述,并对未来植物氮素研究及提高氮素利用效率提出对策。     

如何提高氮肥利用率

氮素化肥利用率低是困扰农业生产的突出问题。为了减少化肥有效成分的损失。可以采取以下措施：     

肥料深施 提高肥效

白城市位于吉林省的西北部,农业生产的自然条件比较差,风沙、盐碱、干旱是制约我市农业生产发展的主要障碍因素,也是导致土壤氮素营养挥发损失、影响肥料利用率进一步提高的主要原因之一。然而,肥料深施是减少和避免氮素挥发损失,提高肥料利用率的简单、易行、有效的技术措施。     

15N示踪技术在植物N素营养研究中的应用及进展

近年来,由于氮肥利用效率的不断下降,植物氮素的营养学研究更是日益受到重视。氮肥利用率受施氮水平、施用方法、土壤性状、气象条件、品种类型等多种因素的影响,平均利用率只有30%-35%。减少氨的挥发和反硝化作用,选育氮高效、耐低氮品种是提高氮素利用率、减少环境污染与资源浪费和实现农业可持续发展的主要途径。本文简要概述15N标记技术尤其是示踪技术在植物氮素的吸收、利用及分配等方面的应用及近年来的研究进展。     

肥料氮素在土壤中的迁移转化及生物学效应研究进展

氮素作为作物生长必需的大量元素之一,其供应状况直接影响到农业增产增收。施用氮肥对农业生产的发展起着重要的作用,是提高粮食单位面积产量的重要措施之一。我国氮肥用量最多,但是由于施肥方法或农业管理措施的不当,导致氮素损失加剧,氮肥利用率较低,同时也带来了很多环境问题。氮肥在土壤中的迁移转化是直接原因。本文首先简要介绍氮素迁移转化过程,综述国内外肥料氮素迁移转化特征及其生物学响应的研究现状,然后对肥际微域这一特殊环境中氮素的迁移转化特征进行阐述,最后对未来的研究方向进行展望,为氮肥的优化利用提供理论参考。     

应用~(15)N示踪研究黑土施用尿素和硝铵后氮素的去向

<正> 在我省当前农业生产中,尿素和硝铵是主要的氮肥肥料。为摸清尿素和硝铵施用后氮素在土壤中的去向及探索提高其利用率的途径,我们于1988年通过网室盆栽试验,利用同位素~(15)N示踪的方法对黑土施用尿素和硝铵后氮素的去向进行了研究,现将结果报告如下。     

氮素对棉花氮素利用率和产量的影响

[目的]研究氮素对棉花氮素利用率、产量及产量构成的影响,为棉花生产施氮量的合理调控提供依据.[方法]在大田栽培条件下,分别在长江流域下游棉区(江苏南京)和黄河流域黄淮棉区(河南安阳)设置棉花氮素水平试验.[结果]棉株氮素利用率随初花后棉花生育进程的推进,呈现为不规则的S型曲线的变化趋势;氮素对棉花产量形成有一定的调控作用,氮素水平过低或过高均导致产量降低.[结论]安阳试点以360kg/ha的施氮量为最优,南京以240kg/ha最高;棉花单铃重、单株铃数是产量的主要决定因素.     

不同肥源有机肥对白菜产量及氮素吸收利用的影响

采用田间小区试验法,以白菜(苏州青)为供试作物,一次性施入有机氮(纯氮)600 kg/hm2,且连续种植3茬,研究了2种不同肥源有机肥对白菜产量及氮素吸收利用的影响.结果表明:水葫芦有机肥对白菜的增产作用显著低于鸡粪有机肥处理,但产量差异程度随种植茬数的增加而逐渐降低;有机肥类型对白菜吸氮量、氮素干物质生产效率、氮素利用率、氮素农学利用率均存在极显著的影响,水葫芦有机肥处理的白菜吸氮量、氮素利用率、氮素农学利用率小于鸡粪有机肥处理,而水葫芦有机肥处理的白菜氮素干物质生产效率、白菜收获后土壤全氮含量则大于鸡粪有机肥处理.     

烤烟氮素营养研究进展

综述了土壤氮素对烤烟氮素和烟碱累积、分配的影响,烤烟氮素营养速测技术,氮素在烟田的损失途径和氮肥利用率的研究进展,并提出了提高氮肥利用率的途径。     

沙壤土不同强筋小麦品种对氮素利用的效应

在沙壤土高肥水平条件下,设置了不施氮肥和施氮肥270 kg/hm2 2个处理,研究了生产上常用的5个强筋小麦品种的产量、品质和氮素利用率的差异.结果表明,在施氮条件下,郑麦9023和豫麦68两个品种均表现为高产和较高的氮素利用率,有利于进一步改善郑麦9023和豫麦68的品质,提高小麦子粒的蛋白质含量.两种处理条件下,西农979均表现为产量较高,但该品种氮素利用率低,施氮后氮素利用率进一步下降;皖38的氮素利用率较低,但施氮后氮素收获指数和氮素利用率略有降低,子粒品质得到明显改善;施氮后豫麦34的产量显著提高,但品质未得到明显改善.     

种植密度对稻茬直播油菜氮素吸收与利用的影响

以苏油211为材料,测定不同密度水平下油菜初花期和成熟期各器官干重和氮素含量,研究了密度对稻茬直播油菜氮素吸收与利用的影响。结果表明:氮素吸收量和利用率与密度均呈二次曲线关系,最大氮素吸收量和最大氮素利用率的密度分别为35.1万、27.3万株/hm2。在本研究条件下,密度为33.7万株/hm2能较好地协调油菜对氮素吸收和利用的关系并取得最高的籽粒产量。     

不同氮肥施用方式对设施番茄氮素利用的影响

【目的】探讨不同氮肥施用方式对番茄生长氮素利用情况的影响。【方法】试验采用田间小区试验法,设置6种不同施肥模式,以设施番茄为研究对象,从番茄产量、氮素农学利用效率、氮素实际利用率、氮素生理效率、番茄品质五个方面考察不同氮肥施用方式对氮素利用和番茄生长的影响。【结果】无论是秋冬茬还是冬春茬,减施氮肥方式可以有效提高番茄的产量、氮素农学利用效率以及氮素利用率,同时可以有效降低番茄中的硝酸盐含量,其中60%的常规氮肥施用+秸秆方式能够极显著提高番茄的产量、氮素农学利用效率以及氮素利用率,并能极显著降低番茄中的硝酸盐含量;但4种减施氮肥方式并不能够有效提高番茄氮素生理效率。【结论】证实60%的常规氮肥施用+秸秆为最优化施肥模式,效果最佳,适合在该蔬菜生产基地的设施菜地推广使用。     

生物质炭对南方典型农业生态系统土壤氮素利用率的影响

由于农田生态系统过量施肥而产生的气候变化和氮肥利用率较低的问题日益严重,寻找改善土壤质量、减少温室气体排放以及增加作物产量的有效途径尤为重要。近年来,生物质炭在全球范围内被广泛应用于农业生态系统的固碳减排,而其对各类农田生态系统氮素转化以及作物产量的影响并不一致。本文选取生物质炭对南方典型的稻麦轮作系统以及菜地生态系统氮素利用率的影响进行比较,为进一步研究不同农业生态系统中生物质炭与氮肥、植株的互作关系以及合理利用提供理论依据。     

麦田施用尿素七要四忌

在农业生产中。尿素是最常用的氮素化肥之一，用量居所有化肥之首。因此，掌握尿素施用技术，是提高氮素化肥利用率的有效途径。现将这方面的技术归纳整理。供农民和农技人员参考应用。     

施氮量对南粳44氮素吸收运转及氮肥利用效率的影响

在大田人工插秧和机械插秧条件下,研究了氮肥施用量对优质粳稻新品种南粳44氮素吸收、运转及氮肥利用效率的影响。结果表明,施氮量对南粳44氮素吸收运转及氮肥利用效率的影响达显著水平;施氮量的增加显著提高抽穗前和成熟期的氮素累积量及结实期植株的氮素运转量,但明显降低了氮素收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力,人工插秧和机械插秧的表现趋势基本相同;相同施氮量条件下人工插秧较机械插秧更有利于提高抽穗后氮素累积量和累积比例、结实期氮素运转量和运转率、氮素收获指数、氮肥生理利用率及氮肥偏生产力,而抽穗前和成熟期氮素累积量、氮素运转贡献率和氮肥吸收利用率低于机械插秧。     

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。     

施氮对稻茬直播油菜扬油6号氮素吸收与利用的影响

[目的]研究施氮量对油菜(Brassica napus L.)氮素吸收与利用的影响,为稻茬直播油菜精确定量施用氮肥提供理论和实践依据。[方法]以甘蓝型双低油菜品种扬油6号为材料,测定不同施氮处理(0、45、90、135、180、225、270、315和360 kg/hm2)初花期和成熟期各器官干重和氮素含量。[结果]油菜氮素吸收量和氮素利用率随施氮量的增加均呈先增加后减少的趋势,满足二次曲线关系。当施氮量低于110 kg/hm2时,随着施氮量的增加油菜对氮素的吸收量和利用率都呈增加的趋势;当施氮量在110～315 kg/hm2时,随着施氮量的增加氮吸收量仍呈增加的趋势,但氮素利用率已呈下降的趋势;当氮施用量超过315 kg/hm2时,随施氮量的增加二者均呈下降趋势。籽粒产量与施氮量之间呈二次曲线关系,获得最高产量的施氮量为278 kg/hm2。施氮量为278 kg/hm2时的氮素吸收量和利用率分别为209.90 kg/hm2和20.01 g(籽粒)/g(N),与最大氮素吸收量211.78 kg/hm2和最高氮素利用率20.88 g(籽粒)/g(N)相比,获得最高产量时的氮素吸收量和氮素利用率分别下降0.89%和4.17%。[结论]油菜达到最大氮素吸收量和最大氮素利用率的施氮量分别为315和110 kg/hm2。施氮量为278 kg/hm2能较好地协调油菜对氮素吸收和利用的关系并取得最高的籽粒产量。     

不同施氮条件下稻茬直播油菜氮素吸收和利用对产量形成的影响

试验以扬油6号为材料,设置不同施氮水平,通过测定初花期和成熟期各器官干重和氮素含量,研究了不同施氮条件下稻茬直播油菜氮素吸收和利用对产量形成的影响。结果表明:(1)氮素利用率随氮素吸收量的增加呈先上升后下降的趋势。(2)氮素吸收量与初花期、成熟期生物产量以及花后干物质积累量都呈极显著正相关,氮素利用率则相反,但未达显著水平。(3)氮素吸收量与角果数和总粒数呈极显著正相关,而氮素利用效率与各产量构成因素均相关不显著。(4)籽粒产量随氮素吸收量的增加而显著增加,而随氮素利用率的提高呈下降趋势,但相关不显著。(5)增加氮素吸收量对提高产量的直接作用最大,增加花后干物质积累量和增加库容量也都是通过增加油菜对氮素的吸收量而提高产量;提高氮素利用率对提高产量也有一定的正效应,但其负效应更大。     

长江中下游地区氮肥减施对稻麦轮作体系作物氮吸收、利用与氮素平衡的影响

本试验采用连续两个轮作周期的稻麦轮作定位试验,研究了氮肥减施对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,在传统推荐施肥(小麦N 195 kg/hm2,水稻210 kg/hm2,均按底肥40%、分蘖肥30%、拔节肥30%分3次施用)的基础上,氮量减施20%,并配合综合调控技术措施,产量并没有降低,而且氮肥表观利用率、农学利用率、氮肥偏生产力和贡献率均得到提高。氮素在作物体内累积随着施量的提高而提高,土壤无机氮残留量和氮素表观损失也有相同的规律。生产相同数量的籽粒产量的需氮量小麦高于水稻,而氮素表观损失,则水稻高于小麦。     

“必胜”牌加硅加锌控释肥在玉米水稻上的应用

沈阳市必胜复合肥厂生产的全聚能加硅加锌双螯合新型复合控释肥是当前农业生产肥料应用新技术的一次变革。该肥在大连庄河地区应用,无论在玉米田上,还是在水稻田上施用均可减轻甚至避免缺素症的发生,延长氮素肥效期,提高氮素利用率,增加产量。通过生