氮肥利用率研究进展综述
赣榆县水稻氮肥利用率研究

高
黑土 黄土
k /m 中肥 力常 规 区 6月 2 gh ; 5日施 4 %复 合 肥 ( 5 1— 5 5 1—5 1 ) 6 0k /m 、 素 1 0k/m2 0 gh 尿 5 gh 作基 肥 , 8月1 2 0、6日均 追 施 尿 素 10k /m2高 肥 力常 规 区 6月 2 2 gh ; 5日施 4 %复 合 肥 (5 5 1—
表 1 试验 地基 本 情况
与常规 区之 间 筑埂 , 并用 塑料膜 包裹 隔离 , 以防 串水 、 渗肥 。
13 试 验 过 程 .
表 2 不 同 处 理 生 育 期 比 较
笠堡 ±
低 黑土
黄土 中 黑土 黄土
堡 堡 塑 竖 塑 盛塾塑 全生查塑
无 氮 区 常 规 区 无 氮 区 常 规 区 无 氮 区 常 规 区 无 氮 区 常 规 区 无 氮 区 常 规 区 无 氮 区 O 一2 5 O O一 2 5 O O —2 5 0 O一 2 5 O O 一2 5 O 0 一2 5 O O 一2 5 O O 一2 5 O O 一2 5 O O 一2 5 O O 一2 5 O O —5 6 2 o —5 6 2 O —5 6 2 O —5 6 2 O —5 6 2 0 —5 6 2 O —5 6 2 O —5 6 2 O —5 6 2 0 —5 6 2 O —5 6 2 1— 8 0 0 l一 0 O 1 1— 5 0 0 1— 8 0 0 1— 9 0 0 1— 2 0 1 1— 5 0 0 1— 2 0 1 1一 1 O 1 1— 6 0 1 l一 7 O 0 10 6 12 6 17 5 10 6 11 6 14 6 17 5 14 6 13 6 18 6 19 5
现 代 农业 科技
我国水稻氮肥利用率及研究进展

吸 收的肥 料 氮素 在作 物 体 内的利 用率 , 其定 义 为作 物
1 我 国 氮 肥使 用使用 量过 大 .
因施用氮肥而增加的产量与相应的氮素积累量的增加
量 的比值 。氮肥农 学利用 率则 是作物氮肥 吸收利用 率 与 生理 利用 率 的乘积 , 作物 施 用氮肥 后增 加 的产 量 指 与施用 的氮 肥量 之 比值 。氮肥 偏生产力则 反 映了作 物 吸 收肥 料氮 和 土壤 氮后 所产 生 的边 际效应 , 义 为作 定 物施 肥后 的产量 与氮肥 施用 量 的比值[。灌 溉稻 田施 6 ] 用 氮肥后 , 由于 在土 壤一水 系统 中氨 的挥发 、 硝化作 反 用、 表面 流失 以及渗漏 作用等 造成氮 肥的损失 , 因此氮 肥 利用率相 对偏 低[。 7 氮肥 的损失量 与氮肥施用 时期 、 ] 施 用方 法 、 氮肥 种类 、 壤理 化 性状 、 土 气候 特 点 以及 作
尽管前人在降低氮素损失和提高氮肥利用率方面
做 了大量工 作 , 中国稻 田氮 肥利用率 仍在逐 步下 降 , 但 其 主要 原 因可能 是 与氮 肥施 用 量持 续增 加 有关 , 次 其 是 降低氮 素损失 和提 高氮肥 利用率 的新知识 和新技术 没有 在水 稻生产 中广 泛地推 广 和应 用 。 ()土 壤背 景氮 高 。从 已有的资 料和文献 中可 以 1 发现, 中国稻 田土壤 无氮 区对照水 稻产量通 常能达 到5
元素 , 是人类 提 高产 量 的的 巨大 动力 。 国水 稻氮肥 也 我 利用 率 一 般在 3 ~ 7 , 主要 是施 入 稻 田 的氮肥 O O 这 大量 损 失 的结果 [ 。 1 ]
有氮肥吸收利用率、 氮肥生理利用率、 氮肥农学利用率
作物氮利用效率研究进展与展望

农业工程技术·综合版 2019年第4期84工 作 研 究水稻品种的产量和氮利用效率在0和200 kg/hm 22个施氮水平下均表现出明显的品种间差异,氮敏感品种的氮吸收利用效率、农学利用效率、生理利用效率和偏生产力均显著高于氮钝感品种。
通过大量研究表明,氮低效品种的农田氮表观损失是氮高效品种的2.2倍(300 kg/hm 2)和1.5倍(450 kg/hm 2),且年际间差异较大。
选用氮高效品种可显著降低土壤中硝态氮残留和表观损失, 降低氮淋溶风险,是提高氮利用率的有效途径。
2、作物氮利用效率的环境效应(1)氮肥种类常见的氮肥种类为尿素、碳铵和磷铵,尿素在农业生产中施用最广。
目前,缓控/释肥料已经开始大面积投入施用,通过试验研究,不同的氮肥,作物对其的利用效率存在差异。
曹兵等的研究表明,延迟释放型包衣尿素在比普通尿素施氮量(N150 kg/hm 2)减少30%(N105 kg/hm 2)和50%(N75 kg/hm 2)时,对水稻生长不会产生任何不良影响;施用包衣尿素的水稻产量、吸氮量和氮肥利用率均显著高于普通尿素处理,其中水稻产量增加12.7%-14.4%,吸氮量增加27.5%-32.7%;普通尿素和氮肥用量减少30%和50%的包衣尿素3各处理的氮利用率分别为19.9%、58.8%和89.9%。
蒋一飞等通过对不同材料包膜氮肥氮素挥发特征及对油菜产量的影响研究表明,硅藻土、沸石粉、生物质炭、磷矿粉和硫磺与有机黏结剂混合制备的包膜尿素肥料的氨气和氮氧化物挥发量较普通尿素明显降低,硫磺包膜缓释肥料较普通尿素增产63%,增产效果最好。
李雨繁等的研究表明,与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料可以提高氮肥利用率7.7%-17.5%,有效降低氮素损失。
(2)合理施肥当前,大多数的农民认为氮肥深施、实时施用和平衡施肥均能提高氮肥利用率。
郭九信等的研究表明,基于氮肥总量控制、分期调控和增施钾肥的养分优化管理措施可在实地农户直播稻种植上协同实现水稻高产和氮肥高效。
提高小麦氮肥利用率的生理生化机制及其研究进展

荐生物 新品种 培 育重大专 项“ 转基 因植 物新 材料 的育种价值评估 ” ( 2 0 1 1 Z X 0 8 0 1 0 — 0 0 5 )
u p t a k e e ic f i e n c y , U P E) 和氮肥 利用 效率 ( N — u t i l i z a .
每个小麦植株有 6 条种子根和 1 0~l 5条不定
根 。种 子 根是 由胚 根 直 接 发 育 而来 的 , 在 小 麦 生 长
前期就被不定根所 替代。根长 和根重 的增长遵循 L o g s t i c 模型。冬小麦根系随土层深度 的分布 , 无论
氮肥 ) 只能增产粮食 6 . 6 k g , 处于联合 国工业发展组 织( U N D I O) 所 提 出 的 5—1 0 k g的 下 限 J 。 过 量 施 氮肥不仅增加了生产成本 , 降低 了经济效益 和氮肥 利用 率 ( n i t r o g e n — u s e e f i c i e n c y , N U E) , 而 且 导 致 了 N : O的排放 、 氮淋失 , 引起地下水污染 、 河 流和湖泊 的富营养化以及全球变暖 J 。在这种形势下 , 如何 提高氮肥利用率成为植物营养学科研究的重点。提 高氮肥利用率不仅会对农 民带来经济效益 , 而且有 助于 减少 对环 境 的污染 和 过量 氮肥 投入 。 M o l l 等 认 为 N U E是单位可利用 氮肥所生产 粮食的量 , N U E可分为两部分 , 即氮肥吸收效率 ( N —
何 提 高小麦 的 氮肥利 用率 成 为 当今 植物 营养 学科 研 究 的重 点 。提 高氮肥 利 用 率 的农 学管 理 途 径很 多, 综述 了提 高小麦 氮肥利 用 率的 生理 生化机 制及 其研 究进展 , 讨论 了如 何 通 过 氮 高 效 品种 的开 发 来提 高 小麦 氮肥 利 用率 , 并在 此基 础 上 对 该 领 域 未 来 的研
我国水稻氮肥高效利用的研究进展

我国水稻氮肥高效利用的研究进展
我国水稻氮肥高效利用的研究进展主要涉及以下几个方面:
1. 氮高效型水稻品种的培育:通过研究水稻的产量、品质和营
养高效的遗传机理,采用现代分子生物学手段,对质量性状和数量性状进行基因定位,同时筛选和创制氮高效基因和抗稻瘟病、抗白叶枯病等抗性基因材料,实现多个有利基因的聚合,培育出集氮高效、抗稻瘟病、抗白叶枯病等多个优点于一体的优质基因累积。
2. 氮肥施用技术的改进:根据土壤肥力和水稻生长情况,合理
调整氮肥的施用量和施用时间,避免过量施用氮肥,以减少环境污染和提高氮肥利用率。
同时,采用平衡施肥技术,配合施用磷、钾等营养元素,以促进水稻对氮肥的吸收和利用。
3. 水稻栽培技术的优化:通过研究水稻的生长规律和环境条件,优化水稻的栽培技术,包括合理密植、科学灌溉、适时晒田等措施,以促进水稻的生长和发育,提高对氮肥的吸收和利用效率。
4. 生物固氮技术的发展:生物固氮技术是一种通过微生物的作
用将空气中的氮气转化为农作物可利用的氮素营养的技术。
通过研究微生物的固氮机制和筛选高效的固氮微生物,将其应用于水稻生产中,可以提高水稻对氮肥的利用效率。
5. 水稻种植制度的优化:通过研究水稻种植制度与氮肥利用效
率的关系,优化水稻的种植制度,包括合理轮作、种植抗性品种等措施,以提高氮肥的利用效率。
总的来说,我国在水稻氮肥高效利用方面进行了广泛的研究和实
践,取得了一定的进展和成果。
然而,仍需要进一步深化研究和实践,以实现更高效、环保、可持续的水稻生产。
水稻高产和氮肥高效利用研究进展

氮肥利用的生理机制 , 介绍了提高水稻氮肥利用效率 的研究进展和 主要技术 , 讨论 了氮肥利用存在的问题和今后研
究的重点。 关键词 : 水稻; 氮肥 ; 利用效率 中图分类号 : S 5 1 1 . 0 6 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 6 — 8 0 8 2 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 1 6 — 0 6
课题组 的研究情况 ,综 述了 国内外氮肥利用 的主要研
5 0 %, 肥料在 土壤 中的残 留 比例 为 1 0 %~ 3 5 %, 其余 的 部分通过 以上几种途径 亏损『 1 3 1 。 黄见 良等【 4 】 通过同位素 示踪技术标 记水稻不 同生育 时期 吸收的氮 肥 ,研究 了 水 稻不 同生育期 吸收 的 N在各 器官 中的分配 以及 后 期植 物组织 中氮损失 , 结果表 明, 水稻在分蘖期 和幼穗 分化期 吸 收的氮 素 在后期 可 以通 过植 株组 织 挥发 损 失, 至成熟期损失 的比例分别达 1 6 . 7 %和 1 3 . 4 %。王福 钧 等 认 为 , 氮素挥发是 氮损失 的主要途 径 , 水稻前期
( 扬州大学农学院 江苏省作物遗传生理重点实验室 , 江苏 扬州 2 2 5  ̄9 ; 通讯作者 , E — ma i l : j c y a n g @ Z U . e d u - c n )
摘
要: 实现水稻高产和氮肥的高效利用是 当前水稻生产的迫切需求 。本文综述 了水稻氮肥的投入损失概况及
径损失 。氮肥 施入 土壤后 ,水 稻能吸 收其 中的 2 5 %~
人工投入 的基础上 。 过高的氮肥投入不仅使得氮肥利 用率过低 ,而且直 接和问接地导致 了一 系列不 良的环 境反应 。如何在增 加粮食产量 的同时提 高氮肥 利用 效率 , 这是 国内外农业生产 的研究热点 。 本文结合本
氮肥利用率的研究及其应用

氮肥利用率的研究及其应用氮肥是植物生长必不可少的营养元素之一,它能够促进植物的根系发育,加强植物的叶片生长和花果结实,提高作物产量和品质。
但是,氮肥的施用也给环境造成了不良影响,如导致土壤酸化、水体富营养化等问题。
而氮素的利用率也被认为是影响作物产量和品质的重要因素之一。
因此,研究氮肥利用率,改善氮肥的利用效率,减少氮肥的施用量,不仅有助于提供高质量的农产品,还有助于环保和减少成本。
一、氮肥的利用率氮肥利用率是指作物对氮肥中氮元素吸收的能力和利用程度,主要受到以下几个因素的影响:1. 氮肥种类:氮肥种类不同,其中的氮元素利用率不同。
如硝酸铵和尿素的氮素利用率比明矾和尿素磷酸的氮素利用率高。
2. 施肥方式:施肥方式不同,氮肥的利用率也有所不同。
例如,根据作物的需求量和生长发育的需求量进行分批施肥,能够提高氮肥的利用率。
3. 土壤条件:土壤特性对氮肥利用率也有影响。
土壤pH值、有机质含量、土壤水分等因素都会影响氮肥的利用效率。
4. 气候条件:气候条件也能够影响植物对氮肥的利用效率。
例如,气温高、湿度小的干燥环境中,植物对氮肥的利用效率相对较低。
二、氮肥利用率研究的现状氮肥利用率的研究十分重要,针对不同作物和土壤条件寻求优化的氮肥管理方法,是提高氮肥利用率的过程。
基于此,近年来,国内外学者们针对氮肥利用率展开一系列的研究工作。
1. 主要外国研究目前,美国、日本等发达国家关注氮肥利用率提高的问题,并进行了广泛的研究。
美国科学家发现,通过控制氮肥施用量和施肥时间,能够显著提高作物的产量和氮肥利用率。
而日本则研究出了一种新型氮肥,能够有效降低土壤中的氮素含量,提高氮肥利用效率。
2. 主要国内研究我国的科学家们也在氮肥利用率研究方面做了大量的工作。
他们发现,在同等氮肥施用量下,作物生长阶段的氮素供应量与作物产量之间存在着一种权衡关系。
此外,在施用有机肥的情况下,可以提高土壤有机质含量,使植物对氮肥的利用效率提高。
我国农业生产中的氮肥利用效率分析

Es t i ma t i o n o f Ni t r o g e n Ut i l i z a t i o n Ef f i c i e n c y i n Ch i na’Ag r i c u l t u r a l Pr o d u c t i o n
QI U Ho nNG Xa i n g y o n g 。 ,J I NG Yu e
Ti a n j i n C P C P a r t y S c h o o l ;3 . Ag r i c u l t u r a l B u r e a u o f Qu f u c i t y ;4 . Ti a n j i n S i n o - Ge r ma n Vo c a t i o n a l Te c h n i c a l C o l l e g e )
关 键 词 :农 业 生 产 ; 氮肥 ; 利 用 效 率 ;过 剩 量 中图分类号 : S 6 8 2 . 2 文献标识码 : A D OI :1 0 . 3 9 6 9 / J . I S S N. 1 6 7 4 —1 4 8 X . 2 0 1 4 . 0 4 . 0 0 8
( 1 . Ed i t o r i a l De p a r t me n t o f J o u r n a l,Qi n g d a o Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y,Qi n g d a o 2 6 6 1 0 9,Ch i n a;2 . Ec o no mi c s De p a r t me n t o f
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• Liang 和Mackenzie发现温度是反硝化作用的 主要限制因子, 其次是土壤含水量。土壤pH 值、有机质、CEC 及氧化还原状况等都与 肥料氮发生的一系列生化反应有关。总之, 土壤的上述因子是一个相互影响的复杂过 程, 必须综合考虑。
3 .2、作物
• 同休闲的裸地相比, 作物的覆盖与生长能够 减少肥料氮从土壤表面的气态挥发和从根 际的淋溶, 而生长良好的植株能更有效地利 用氮肥。不难得知, 作物在不同的生长发育 阶段的NUE 不同。
4 .3
气态氮损失
• 肥料氮通过反硝化作用和NH3 挥发逸出是 氮肥损失的主要途径。NH3 可经雨溶、吸 附及氧化过程很快从大气中消失, 而N2O 则 可在同温层经光化学分解成NO , 与臭氧进 行反应, 产生“温室效应” 。
4 .4、氮淋失
• 在以地下水为主要水源的我国北方地区进 行的抽样调查表明, 半数以上的饮用水硝酸 盐含量严重超标(50mg/L), 其中最高者达 300mg/ L 。氮污染引起的水质的富营养化 问题同样引人担忧, 调查的20 个水域中有85 %处于富营养化或潜在富营养化状态。
1、氮肥利用率的概念
• 传统的氮肥利用率(Nit rogen use ef ficiency , NUE), 指作物吸收的肥料氮占 所施肥料总氮的百分率。通常的研究 中, 它仅局限于氮肥施入后的当季利用 效率, 而不包括其对后季的叠加效益。 目前, 国内外评价作物氮肥利用效率的 指标有多种, 名称也亟待统一和规范。
• 其次, 土壤水分状况与NUE 关系密切。 氮肥的溶解、水解、吸收、残留、淋 溶、逸失都与水分直接相关。根据 Benbi的研究结果, 在超过580mm 最佳 值后, 水分供应的进一步增加不再提高 NUE 。
• 周凌云的研究表明, 两种施肥水平下, 在超过 适宜含水量时,尿素在0 ~ 100cm 土壤中的 残留量随供水量增加而减少;籽粒NUE 下降。 此外, 地下水位的高低也影响了氮的淋溶。 在Borin 和Lazzaro 对玉米田间氮淋溶的研究 中认为将地下水位保持在1 .0 ~ 1 .3m 是比 较理想的。
• 一般认为, 在研究肥料氮施入土壤后的行为 时, 以示踪法较可靠。而当NUE 作为衡量施 用氮肥后植株体内营养水平提高的指标及 确定适宜的施氮量时, 用差值法。导数法从 吸氮量与施氮量的函数关系求导获得, 故求 出的N UE 比较符合实际, 能更好地反映报 酬递减率。
3 、影响氮肥利用率的生态因子
4、农田生态系统中氮肥的损失 及后果
4 .1、产量与品质
• 一般认为, 当氮素水平在“适量”范围以下 时, 增施氮肥可以改善农产品品质, 当“奢侈 消耗”至“毒害”范围时, 能降低产品品质。 因而其对品质的影响与对产量的影响有相 似之处。
4 .2、土壤特性
• 氮肥在土壤中发生一系列的转化除了影响 土壤的供氮能力外, 还引起其他土壤质量性 状的改变。人们发现, 过量的化学氮肥的长 期单一施用破坏了土壤团粒结构, 从而加剧 了土壤板结和冲刷。不同形态氮肥的长期 不合理使用容易引起土壤的酸碱化
• Moll 等(1982)将氮 • 又将氮素利用率 进一步分解为吸 素利用率定义为 收效率UPE(等同 单位有效氮所生 于Er)和利用效率 成的籽粒产量(有 UTE(等同于NPE)。 MonasterR .等 效氮指土壤氮+肥 (1996)指出这两种 料氮或仅指肥料 指标的相对重要 氮), 后者等同于 性受施氮水平影 NP 。 响。
•
吸收效率
• 氮肥利用率 • • 生产效率 • 前者如氮回收效率Er(单位施氮量被作物吸 收的百分比)。
• 后者注意到了氮肥吸收后的物质生产效率 及向经济器官(如籽粒)的分配情况,如氮流效 率P(P =籽粒氮量/施氮量)、氮生产力 NP(NP =籽粒产量/施氮量)、氮产量效率 NPE(地上部单位氮所生成的生物产量或籽 粒产量)、以及氮收获指数NHI(籽粒氮积累 量与植株总氮积累量之比)等。
• 某些离子的存在, 如钾和锌可增加谷物的 NUE ;而氯离子、重金属离子等则可能某些 离子的存在, 如钾和锌可增加谷物的NUE而 氯离子、重金属离子等则可能抑制了土壤 中的某些微生物的活性而影响氮素形态的 转化。
• 由于反硝化作用往往在厌气条件下进行, 而 硝化作用则是在好气条件下进行, 因此, 土壤 的通气状况影响了上述两个与N UE 相关的 重要转化过程, 它有时又直接受水分状况的 影响 。5Fra bibliotek• • •
提高氮肥利用率的途径
肥水调控及施肥技术 耕作制度 施肥模型的建立 新型肥料的研制
4.5、氮肥用量对土壤栽培环境的 影响
• 氮肥用量对土壤pH 值的影响不同用量氮肥 对土壤各层次pH 值的影响不同, 施氮量 300kg /hm2 以下, 土壤pH 值比对照略有增 加; 施氮量450kg /hm2 以上, 土壤pH 值受氮 肥的影响较大; 过量施用氮肥,土壤中盐离子 增多, pH 值升高, 土壤盐渍化加重, 妨碍根系 正常吸水, 影响植株生长。
• 显而易见, 在决定N UE 时, 土 壤氮素状况始终处于主要地 位。肥料效应方程表明, 在 • 超过作物适宜需求量的情况 下, 随着施氮水平的增加, NUE 下降, 大量的研究结果 证实了这一点。
施 氮 水 平
NUE
• 虽然一般认为在理想的条件下等氮等效, 但 不同氮肥形态在不同土壤中损失情况不同。 在渗滤性强的旱地土壤上增加硝态氮的含 量则加剧了淋溶的危险。有机肥料氮的利 用率和损失率都低于化肥氮, 而通常二者配 施的效果明显好于单独施用化学氮肥 。
3.1 土壤
• 凡是影响氮肥转化的土壤因素均可能对 NUE 产生影响, 如土壤氮素状况、水分状况、
• 通气状况、温度、酸碱度、有机质含量、 阳离子代换量(CEC)、氧化还原状态等。 • 另外, 土壤微生物的活动也对N UE 有重要 影响, 而上述因子也通过影响土壤微生物的 活动对氮肥转运构成间接影响。
3 .3、其它
• 由于NUE 受气候的影响, 同一地点不同季节 或不同年际间测得的结果变异很大;相同年 份在不同气候生态区进行的同步试验中, 处 于亚热带的中国云南地区的水稻的N UE高 于热带的菲律宾地区 。降雨量的增加易导 致淋溶和径流。气温和风则可影响氮的气 态损失。
• NUE 在遮荫的条件下降低, 可能与小气候 的形成有关。另外, 加强田间的杂草管理可 提高NUE。在保持耕作体系中土壤的理化 性状和生物环境与传统耕作不同, 该体系更 有利于氮的固定、反硝化和淋溶过程而不 利于氮的矿化和硝化过程, 因此氮肥对作物 的有效性降低。
• 另外, 也有人将作物产量与氮肥的关系 分解为农艺效率Ea(等同于NP)和生理 效率Ep(等同于NPE)两个部分。
• Ea=Np=Ep=NPE
2、氮肥利用率的测定方法
• 根据氮肥利用率的定义, 测定NUE 的方法有 两种:同位素示踪法及非同位素示踪差值法。 在此基础上又派生出区间差值法和导数法。 由于氮肥施入土壤的激发效应, 差值法测得 的值往往大于示踪法。
氮肥利用率研究进展综述
渤海大学 化学化工学院 郭雨萌
2016/7/3
概述
• 本文论述了土壤-作物系统中氮肥损失的过 程和后果及近年来国内外有关氮肥利用率 影响因子的研究结果, 并由此提出了提高氮 肥利用率的途径和加强我国农业氮肥有效 管理的对策。
框架
• • • • • 1、氮肥利用率的概念 2、氮肥利用率的测定方法 3 、影响氮肥利用率的生态因子 4、农田生态系统中氮肥的损失及后果 5 提高氮肥利用率的途径