水氮互作对水稻产量形成的影响研究进展
液态氮肥作穗肥对水稻生长及产量的影响
液态氮肥作穗肥对水稻生长及产量的影响摘要：水稻绿色、高质、高效生产是近年来我国水稻产业发展的重要方向，这也对水稻生产中的化肥减量提出了更高的要求，而应用新型肥料产品、做好肥料的科学运筹是实现化肥减量的技术路径之一。
穗期是水稻产量形成的关键时期，这一阶段的追肥以施用氮肥为主，若氮肥供应不足，则会影响水稻的产量和品质，但过量施用氮肥会造成环境污染。
35%正大绿速达液态氮肥是一款兼具速效性和长效性的缓释液体氮肥，能有效提高水稻对氮肥的吸收率。
在此背景下，为验证35%正大绿速达液态氮肥作穗肥施用对水稻生长和产量的影响，关键词：液态氮肥;水稻;生长;产量;影响;引言水稻是我国主要的粮食作物，有超60%人口以稻米为食。
随着我国经济的发展，劳动力快速从农村转移到城市，水稻种植方式也从传统人工种植向机械化种植转变，截至2018年我国水稻种植机械化水平达44.5%左右。
在大力发展机械化移栽的同时，配套的肥水管理是机插水稻高产高效的核心技术之一，其中氮素是影响机插水稻生长发育和产量的重要养分因子。
水稻产量形成主要源自抽穗后叶片光合产物，叶绿素是水稻光合的基础，叶片氮含量变化直接影响着水稻叶片叶绿素含量，因此叶片氮含量直接影响着叶片的光合作用能力。
水稻生产中追施穗肥可以有效维持功能叶光合能力，研究表明，随着施氮量的增加，抽穗期叶面积指数、光合势均呈增加趋势。
在适宜施氮量下，增加后期氮肥用量，能够提高水稻群体源库质量和成穗率，从而获得高产.1材料与方法1.1.试验材料供试肥料为35%正大绿速达液态氮肥、40%水稻专用肥（16-8-16）和尿素。
供试水稻品种为“南粳5055”，栽培方式为盘育机插，于2019年5月16日落谷，6月12日机插，种植株行距为14cm×25cm，每穴栽植4苗左右。
1.2试验设计试验设置四种温度处理：夜间高温（HNT：全天温度恒定在31℃）；白天高温（HDT：07:00-19:00h为38℃，19:00-07:00h为24℃）；全天高温（HDNT：07:00-19:00h为38℃，19:00-07:00h为31℃）和对照（CK：07:00-19:00h为31℃，19:00-07:00h为24℃）。
不同灌溉条件下氮肥对水稻产量的影响
该试 验通 过 控 制土壤 落 干程度 ， 观察 不 同水 分状 况下 ， 氮肥
对 水 稻产 量 的 影 响及 其 生理 基 础 ， 旨在 为 生 产 上水 稻 合理 施 肥和 节水灌 溉提 供理 论依 据 。
量平均为 １ ８ ０ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ２ ， 比世 界平 均 用 量 高 ７ ５ ％左 右阁 。 目前 ， 我 国部 分高 产稻 田的施 氮量 为 ２ ７ ０ ～ ３ ０ ０ｋ ｇ ／ ｈ ｍ ｚ ， 有 的甚 至高
由表 １ 可知 ， 在 相 同灌溉 条 件下 ， 增施 氮肥 后 产量 较 小 施 氮 处理 均 有 不 同程 度 的增 加 ， 施 氮 增产 效 应 因灌 溉 方 式 和 施 氮 量 的 不 同而异 。 在 常 规灌 溉 条 件 下 ， ＭＮ和 ＨＮ较 不
水稻 是 我 国 主要 的粮 食作 物 ， 同时 也 是农 业 用 水 的 第
一 一
４ ： ２ ： ４ 。 株行 距 １ ３ ｃ ｍ ×２ ０ ｃ ｍ， 每 穴 ｌ苗 。 重 复 ３次 ， 随机 排 列， 小 区面积 １ ２ ｍ 。 １ ． ４ 测 产 考 种
大户 ， 约有 ７ ０ ％的农 业 用水 用于 水稻 灌溉 【 １ Ｉ 。 目前 ， 我 国水
讨 水稻 节水 灌溉 技 术 。 其中， 干湿 交替 灌溉 被认 为 是一 种行
之 有效 的节水 新技 术［ ２ １ 。
饱粒（ 沉 入 水底 者 ） 和 空瘪 粒 ， 计 算 饱粒 结 实 率和 饱 粒 干粒
重。 成 熟期 每 小 区取 样 ２ ｍ 。 ， 根 据 产 量 构成 因素 计 算 实 产 。 该 试验 数据 用 Ｓ Ａ Ｓ软件 进行 统计 分析 。
氮密互作对优质食味水稻盐粳939产量和品质的影响
中图分类号：S143.1；S359文献标志码院A文章编号院1673原6737渊圆园24冤01原园园17原园5氮密互作对优质食味水稻盐粳939产量和品质的影响钟顺成，毛艇，李鑫，赵一洲，刘研，张战，倪善君，于亚辉，王诗宇*（辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁盘锦124010）摘要：研究了不同氮肥施用量（纯氮0、90、150、210、270kg/hm 2）和种植密度（30cm×18cm、30cm×14cm、30cm×10cm）互作对优质食味水稻盐粳939产量和品质的影响。
结果表明：不同施氮量和种植密度对盐粳939的产量和品质影响显著。
低密高氮依然是产量显著提高的手段；在兼顾产量的前提下：在密度30cm×18cm、施氮量10kg/667m 2的条件下可获得较好的外观品质；在密度30cm×10cm、施氮量10kg/667m 2的条件下可获得较好的食味品质。
低氮条件下水稻的氮素利用率等指标会显著提高。
关键词：氮肥；密度；盐粳939；产量；稻米品质；氮素利用率近年来随着经济的发展、社会的进步和人民生活水平的日益提高，人们对水稻品质的要求也越来越高，有着优异品质的稻米越来越受到人们的关注。
稻米品质主要是受遗传、生态区域和栽培措施的影响，稻米品质优异的品种只有在适宜生长的生态区域内搭配合理的栽培措施，稻米的优质特性才能表现出来[1]。
稻米品质的形成阶段是籽粒灌浆阶段碳氮同化物积累的过程[2]。
因此氮素营养是影响水稻产量和品质的重要限制因素，但是氮肥的过量施用增加了水稻的生产成本，同时施入稻田的氮肥被水稻吸收利用的极少，大部分的氮肥由于挥发和淋洗而损失，从而造成水体富营养化、土壤板结和酸雨等一系列的环境污染问题，课题名称：辽宁省农业科学院院长基金项目（2022QN2318）；省科技重大专项（2022JH1/10200003）。
收稿日期：2023-11-07作者简介：钟顺成（1988—），男，研究实习员，主要从事水稻育种研究。
水氮互作对水稻氮磷钾吸收、转运及分配的影响
溉(孕穗期) + 干湿交替灌溉(抽穗至成熟期)。浅水(1
cm 左右)栽秧, 移栽后 5~7 d 田间保持 2 cm 水层确
保秧苗返青成活, 之后至孕穗前田面不保持水层,
土壤含水量为饱和含水量的 70%~80% (处理前期用
烘干法多次测定各处理小区土壤含水量来校准美国
生产的 TDR300 土壤水分速测仪, 便于灌水控制期
4 月 12 日播种, 地膜育秧, 5 月 12 日移栽, 叶龄为五
叶一心, 行株距为 33.3 cm×16.7 cm, 单株插秧。采
用灌水方式×氮肥水平 2 因素试验, 设 3 种灌水处理。
1.1.1 淹灌(W1) 水稻移栽后田面一直保持 1~3 cm 水层, 收获前 1 周自然落干。
1.1.2 “湿、晒、浅、间”灌溉(W2) 湿润灌溉(移 栽至孕穗前) + “够苗”晒田(无效分蘖期) + 浅水灌
式的小区每次灌水量一致, 除去泡田用水, W1、W2 和 W3 各处理灌溉用水量分别为 8 450.0 m3 hm−2、 4 480.0 m3 hm−2 和 1 360.0 m3 hm−2。
4 种施氮(尿素)水平为纯氮 0、90、180、270 kg hm−2, 分别记为 N0、N90、N180、N270。按基肥:分蘖 肥:孕穗肥=5∶3∶2 施用; 分蘖肥在移栽后 7 d 施用, 孕穗肥在穗分化期(枝梗分化期)施用, P2O5 90 kg hm−2, K2O 180 kg hm−2, 全部作基肥施用。采用裂区 设计, 灌水方式为主区, 施氮量为副区, 3 次重复, 小 区面积 15.0 m2, 小区间筑埂(宽 40 cm)并用塑料薄 膜包裹, 以防串水串肥, 其他田间管理按大面积生 产田进行。水稻生长期(4~9 月上旬)降水量及降雨分 布数据由成都市温江气象站提供(图 1), 2007 年和 2008 年分别为 489.2 mm 和 514.9 mm; 因两年气候 因素相差较小, 且试验结果趋势基本一致, 在无特 殊说明情况下, 本文着重分析 2008 年试验结果。 1.2 测定项目及方法
密度与施氮量对镇稻11生长和产量的影响
供试水稻品种 ： 镇稻 １ １号 ， 原名镇 ４ １ ３ ， 由江 苏 丘陵 地
区镇 江农 业 科 学研 究所 以 镇稻 ８ ８ ／ 武 运 粳 ８号 育成 ， 属 早 熟
表 １ 不 同 处 理 水 稻 施 肥 方 案
２ 结 果 与 分 析
数 越 来越 多 ， 到 ８月下 旬 ９月上 旬之 间达 到 最 高 ， 新 叶也 不
１ ． ２ 试 验 材 料
肥， ６月 ２ ６日除 草 剂拌 泥施 入 分 蘖肥 ， ８月 ６日施 拔 节肥 和
促花肥 ， ８月 １ ７ 日施 保 花肥 。 根据 病 虫情 报 进 行 病 虫 害 防 治。 １ ０月下旬 相 继 成 熟 ， 于 １ ０月 ３ １日收 割 。 播 前 进 行 ５点
每穴 定植 ２株 。 基 肥混 施入 土 ， 追肥 表 面撒施 。
１ ． ４ 试 验 方 法
试验 于 ５月 １ １曰播 种 ， ６月 １ ９日移栽 ， ６月 １ ５日施 基
试验于 ２ ０ １ １年 ６ ～１ １月在 江 苏 省 如 皋 市 农 科 所 试 验 田进 行 。 试 验 地 前茬 为小 麦 ， 土质 为砂 壤 土 ， 地 势平 坦 ， 地 力 均匀 ， 肥 力 中等 偏上 ， 排 灌方 便 。
晚粳 稻 品 种 ， ２ ０ １ ０年通 过 江 苏省 农 作 物 品种 审定 委 员 会 审
植 面积 约 ３ ０ ２ ０万 ｈ ｍ ， 是 世 界 上最 大 的水 稻 生产 国『 １ 】 。 为提 高水 稻 产 量 。 对 水 稻移 植 密 度 、 氮肥 施 用 的 研 究 较 多 。 随着 超 级 杂交 稻 品 种 的 增加 ， 水 稻 栽 植 密度 有 向稀 植 发 展 的趋
１ 材 料 与 方 法 １ ． １ 试 验 地 概 况
氮肥施用量及施肥方式对水稻产量的影响试验研究
（ ） 试验 中 ， ２在 保花 肥 施用 尿 素 比施 有 机 复合 肥 更 有利
农艺 学
现 代农 业科 技
２ １ 年 第 ２期 ０１
于 高产 ， 产 中保 花 肥 以 施 用含 氮 量 高 的速 效 氮 素 肥 料 较 生
有 利于促 进 产量提 高 。 （ ） 总氮 量 固定 的情 况 下 ， ３在 基肥 及 保 花肥 施 用 有机 肥 的互作对 产 量 的影响 还有 待于 进一 步试 验研 究 。
ｋ ／ｍＬ在 其 他 ２个 施 肥 水 平 分 别 为 ＢＣ 、 ２ＢＣ 、２ ２ ， ｇ ｈ １ ＢＣ 、 ２１ＢＣ 时
（） １ 试验 结果 表明 ， 氮量对 水 稻产 量有 明显 影 响 ， 处 总 各
各小 区 产量 随着 氮 肥施 用总 量 的 增 大而 增 大 ： 其 他 ２ 在 个
具 体设 计见 表 ２ ２次重 复 ， ２ 。 共 ４个小 区 ， 区面 积 ２ 。 小 ０ｍ。
１３ 试 验 过 程 ．
条件 和 栽 培技 术 条 件 有很 大 关 系 ， 中 氮肥 运 筹 方 式 对 稻 其
米 产 量 和 品质 有 很 大 影响 。 文 对 氮肥 施 肥 方 式 和肥 料 用 该 量 对水 稻产 量 的影 响进行 了 研究 ， 以指 导氮肥 的合理 施用 。
２２ 不 同 处 理 产 量 构 成 因 素 及 用有机 复 合肥 处理 。 总 体 来 看 ， 足 基 肥 、 当增 加 施 氮 总 量 、 花 肥 施 用 施 适 保 化 学 氮 肥 有促 进 植 株 生 长 和 增加 产 量 的趋 势 。 在 连 续 施 但 用 有机 肥 ２年 以 上 的 田块 ， 试验 结 果 是否 具 有 重演 性 ， 该 还
光、氮及其互作对超级粳稻产量和氮、磷、钾吸收的影响
/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01235
光、氮及其互作对超级粳稻产量和氮、磷、钾吸收的影响
王亚江 霍中洋
摘
魏海燕 * 许 轲
颜希亭 费新茹
葛梦婕
孟天瑶
张洪程
而在产量的形成过程中产量潜力发挥811具有重要的作用但不同生育阶段遮光及氮肥施用对水稻吸收氮磷钾元素有何影响尚不清楚因此本文在前期研究的基础上继续深入研究以探明不同光氮处理下氮磷钾养分吸收特性及其与产量根系形态生理的关系为超级稻超高产栽培及养分管理提供理论依据
作物学报
ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(7): 12351244 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
[7] [8-11]
具有重
要的作用 , 但不同生育阶段遮光及氮肥施用对水稻 吸收氮、磷、钾元素有何影响尚不清楚 , 因此本文 在前期研究的基础上, 继续深入研究以探明不同 光、氮处理下氮、磷、钾养分吸收特性及其与产量、 根系形态生理的关系 , 为超级稻超高产栽培及养分 管理提供理论依据。
1
1.1
材料与方法
试验地点及供试材料 扬州大学农学院试验农场的土质为沙壤土 , 地 力较好、 营养平衡。 前茬为小麦。 土壤含全氮 0.13%、 –1 碱解氮 87.45 mg kg 、速效磷 32.8 mg kg–1、速效钾 88.3 mg kg–1。 供试品种为超级粳稻品种宁粳 3 号 (生长前期分
蘖强 , 长势旺 , 后期熟相较好 , 抗倒性较强 , 落粒性 中等 , 全生育期 158 d 左右 , 株高 98 cm 左右 )和南粳 44 (生长前期分蘖较强 , 株型紧凑 , 后期群体整齐度 好 , 熟相好 , 穗型大 , 结实率高 , 全生育期 158 d 左 右 , 株高 100 cm 左右 )。
水稻研究项目名称
水稻研究项目名称1.引言1.1 概述概述水稻是世界上最重要的粮食作物之一，它占据了全球大部分人口的主要粮食来源。
随着人口的增长和粮食需求的增加，水稻的产量和质量也面临着巨大的压力。
为了应对这一挑战，许多研究项目被启动，旨在提高水稻的产量、抗病性和适应性。
本文将重点介绍一个水稻研究项目，该项目的目标是解决水稻种植中的关键问题，为农民提供更加可靠、高产、高质的水稻品种。
通过对水稻生长的细节和环境因素的深入研究，该项目希望能够提供新的种植方法和技术，以提高水稻的适应性和生产力。
在本文的正文部分，将详细介绍该水稻研究项目的相关内容。
首先，将探讨水稻的生长环境和生理特性，包括光照、温度、水分等因素对水稻生长的影响。
然后，将介绍该项目所开展的实验和观测，以及通过对水稻基因组的分析来揭示水稻适应性的机制。
最后，将介绍该项目的研究成果和前景展望。
通过对水稻研究项目的深入了解，我们可以更好地理解水稻的生长过程和适应性机制，为水稻种植提供更科学、可持续的方法。
同时，该研究项目也为相关领域的研究提供了重要的理论和实践指导，对于提高农作物的产量和品质具有重要的现实意义。
在下一节中，本文将详细介绍文章的结构和各个部分的内容安排，以帮助读者更好地理解全文的结构和逻辑。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：首先，介绍整篇文章的结构和布局，包括引言、正文和结论等主要部分，以及各个部分的主要内容和目的。
其次，对于引言部分的内容，可以说明引言的作用和意义，引导读者进入主题，并提供背景信息和相关研究的概述。
接下来，对于正文部分的内容，可以介绍各个要点的具体内容和重点，包括水稻研究项目的背景和目标、研究方法和实验设计、实验结果、数据分析等。
最后，对于结论部分的内容，可以总结正文部分的要点和主要发现，强调研究项目的意义和价值，并展望未来的研究方向和可能的应用。
此外，可以提醒读者在阅读过程中关注文章的主要结构和内容安排，以便更好地理解和把握文章的主旨。
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水氮互作对水稻产量形成的影响研究进展邵士梅;马丙菊;常雨晴;景文疆;侯丹平;赵步洪;张耗【摘要】协同利用水分和氮素这两个相互促进、相互制约的因子是提高作物产量与水氮利用效率的重要途径.本文从水氮互作的效应、水氮互作对水稻产量形成的影响以及高产高效栽培技术等方面进行了综述,并总结了存在的问题,提出了研究展望,以期为水稻高产、优质、高效栽培提供理论参考.【期刊名称】《中国稻米》【年(卷),期】2019(025)003【总页数】5页(P21-25)【关键词】水稻;水氮互作;产量【作者】邵士梅;马丙菊;常雨晴;景文疆;侯丹平;赵步洪;张耗【作者单位】扬州大学/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009;扬州大学/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009;扬州大学/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009;扬州大学/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009;扬州大学/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009;江苏里下河地区农业科学研究所,江苏扬州225009;扬州大学/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009【正文语种】中文【中图分类】S511.05我国60%以上的人口以稻米为主食，水稻作为我国主要的粮食作物之一，其产量高低至关重要[1]。
水肥是影响水稻生长发育的重要因素，国内外水稻栽培学者把实现水稻高产与水肥利用效率的共同提高作为主要研究任务[2]。
水、土壤养分和气候是农业生产力的决定因素，在水肥供应充足的条件下，水肥对作物产量的影响在数量和时间上存在着最佳的匹配。
要想使其产生显著的协同作用只有进行科学协调的水肥投入[3]。
有研究表明，在节约水肥的条件下，可以充分发挥水分和氮素对水稻产量的调节作用，不仅可以获得较高的经济效益又可减少过度使用肥料对环境造成的污染[4]。
这对解决我国水资源危机，发展优质高产高效的生态农业，保障国家粮食安全具有重要意义。
本文概述了国内外有关水氮互作效应的研究进展以及对水稻产量形成的影响，指出了当前研究发展中出现的问题，并对未来的研究方向进行了展望。
1 水氮互作效应水稻产量主要受水分和氮素的影响，水分作为运输养分的载体，一方面促进氮素的转化，另一方面促进根系对养分的吸收。
同时氮素也是土壤水分的调节剂，影响水稻对水分的吸收，进而影响根系的生理形态结构[5]。
水氮互作效应指水分和氮肥相互作用，共同影响水稻的产量和品质[6]。
当土壤含水量适宜时能促进土壤中氮素的运转，而土壤氮素含量充足时，可以弥补缺水对水稻生长的不利影响[7]。
杨建昌等[8]认为，在缺水的条件下，肥料利用效率会受到限制，而过量的水分则会导致化肥的流失；施肥过量或不足均会影响作物对水分的吸收，从而影响作物产量[9]。
在一定的范围内，水氮互作显著促进水稻产量的提高和稻米品质的改善，但其中的促进机理机制尚不明确。
2 水氮互作对水稻产量形成的影响2.1 对产量及构成因子的影响水氮互作能促进产量的增加[10]。
一些研究表明，不同的灌溉方式和施氮水平对产量有显著影响，但不存在明显互作效应。
在缺水条件下，作物的水分胁迫在高氮下会加重，不利于产量的增加[8]。
有研究表明，在轻度干旱条件下，增加施氮量可显著提高水稻产量；但重度干旱时，增施氮肥对水稻增产的效果并不显著。
在低氮条件下，节水灌溉的产量要高于灌水灌溉的产量[11]。
产量构成因子主要有单位面积有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重。
不同水肥运筹方式对其影响各不相同，间歇灌溉显著提高单位面积有效穗数、千粒重和产量[12-13]。
增施氮肥会降低千粒重和结实率，但单位面积有效穗数和产量会有所提高。
有研究表明，在水肥耦合条件下，有效穗数、结实率、千粒重会显著提高，最终导致产量的大幅增加[14]。
2.2 对群体质量的影响研究表明，各群体质量指标与产量呈显著正相关，氮肥后移有利于提高水稻抽穗期群体库-源质量，促进产量提高[15-16]。
茎蘖成穗率是衡量群体质量的重要指标，与水肥关系密切。
淹水灌溉及前期施肥均不利于控制水稻无效分蘖的产生，不利于成穗率的调控；干旱条件下茎蘖成穗率虽然显著提高，但总分蘖数较少，并不利于产量的增加。
此外，水稻结实期的群体光合生产积累量是群体质量的本质指标，光合产量与水稻产量呈线性相关[15]。
有研究表明，适宜的水氮比例可以促进光合产物的积累和干物质积累量，表明水肥互作能进一步促进水稻结实期干物质积累，提高群体质量，达到增产的目的[17]。
2.3 对光合作用的影响作物光合作用是由叶面积指数、单位叶面积的潜在光合速率、透射到下部叶片的光占冠层顶部总光量的比例和光合叶片持续期决定的[18]。
光合作用是水稻积累有机物质的基本途径，决定了水稻的生长发育和生产力的水平。
因此，光合作用与水稻的产量有直接的联系[19]。
在众多的影响因素中，水和土壤养分的影响尤为显著，水氮互作对水稻光合作用有重要的调控作用[20]。
研究表明，在灌溉条件下，施用适量氮肥可以增加叶面积指数，延长叶面积持续期，提高水稻的光合速率；但在非灌溉条件下增施氮肥对叶面积指数等的影响较小[21]。
在缺水条件和低氮水平下，最大净光合速率和光饱和点将显著降低，对水稻产生最大的负效应，复水后可恢复，增施氮肥也有一定的促进作用。
水稻灌浆期缺水会促进叶片的衰老，导致叶片光合能力的衰退，在水分匮乏下增施氮肥，可以适当延长叶片功能期，优化叶片的光合作用能力，降低缺水对水稻造成的危害[22]。
2.4 对氮代谢酶的影响植物对氮素的吸收和利用必须通过氮代谢酶的一系列反应和转化来完成。
硝酸还原酶是植物器官中硝态氮还原同化过程中的第一个酶，谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶是水稻同化的主要酶 [23]。
谷氨酰胺合成酶—谷氨酸合成酶循环是植物体内NH4+同化的主要途径，是整个氮代谢的中心[24]。
大量研究表明，在正常供水和缺水条件下，较高的氮肥水平对植物的氮代谢均有显著影响。
在不同生育期，轻干湿交替和良好的肥料管理可提高氮代谢酶的活性，促进氮素的吸收，增加产量[25-26]。
不同水氮互作模式对水稻功能叶的氮代谢酶活性、氮含量、籽粒产量存在显著的互作效应。
研究表明，轻度干湿交替灌溉后叶片中氮代谢酶活性显著提高，而重度干湿交替灌溉后叶片中氮代谢酶活性下降，说明氮代谢酶活性与土壤水分状况密切相关。
适宜的水分处理会提高水稻根系的含氧量和氧化力，有利于保持氮代谢酶的活性，促进各器官氮的积累和转运，显著提高氮素的利用率[27]。
2.5 对根系生长发育的影响作为吸收和输送水分、养分的器官，根系在大小、数量、空间分布和生理功能方面与水分和养分密切相关[28]。
水分直接影响根系对养分的吸收，严重的水分胁迫会抑制根系的生长，降低根系的吸收面积和吸收能力，降低氮素的吸收转运能力。
合理的水肥条件可以促进水稻根系的生长发育，增加与土壤的接触面积，促进各种营养矿质元素的吸收和利用[29]。
研究表明，在不同的水处理条件下，施氮处理的根干质量显著大于对照，且随着施氮量的增加而增加。
水稻的根系形态和生理指标与植物的氮素吸收和利用效率密切相关[30]。
地下生物量与地上生物量的合理配比是促进植物有效吸收利用氮素的重要因素。
在水分相对稀缺下施用氮肥，可显著提高根干质量、根体积和根长度，提高根系活性和氧化能力，促进根系生长，过度缺水则会抑制水稻根系活力。
合理的水肥搭配有助于维持水稻的根系活力，延缓根系衰老[27，31]。
2.6 对氮素吸收利用的影响水氮互作对主要生育时期氮素的吸收及转运间均存在显著的互作效应[27]。
不同水分处理下，缺氮会限制稻株氮的总积累量，植株生长发育缓慢、矮小。
良好的水氮互作显著促进各养分的吸收、转运，协同提高磷、钾的积累量，从而促进籽粒灌浆，最终达到增产的目的[32]。
植株对氮、磷、钾间的吸收和累积与水分管理和氮肥运筹有显著相关性，且随生育进程推进相关性增强，表明水氮互作能促进水稻对养分的吸收[32]。
抽穗前期养分的积累量与结实期养分向籽粒的转运量呈显著正相关。
然而，过量施氮和干旱条件会导致抽穗前期氮素积累过高或过低，从而显著加剧运输贡献率的负面影响[33]。
当氮素基蘖肥与穗肥比例协调时才能提高各养分在抽穗期前的积累，促进氮素向籽粒的转运，提高结实期各营养器官氮的转运贡献率和收获指数[34]。
2.7 对水分吸收利用的影响土壤水分与肥料共同作用影响水稻产量。
有关水氮互作效应的研究，主要集中在干旱土壤增肥产生协同作用的条件和互作效应等方面[35]。
相关研究表明，作物的“以肥调水”作用与土壤干旱程度及施氮量有显著相关性，轻度干旱下效果明显，重度干旱下“以肥调水”的效应减小；过量施肥或不足均会影响作物对水分的吸收利用，进而影响作物的产量。
在一定的范围内，氮素和水分对作物产量及养分和水分利用效率有明显的协同作用[36-37]。
但也有不同的研究结果。
有人在小麦上观察到，在正常施肥下，单位吸氮量的生产力随着施氮量的增加而降低，但水分利用效率随着施氮量的增加而提高[38]。
合理的施肥方式可以促进作物根系的生长，增强对养分、水分的吸收及利用，降低蒸腾作用，提高水分利用率[39]。
3 水氮互作的高产高效栽培技术3.1 水稻节水灌溉技术目前我国水稻生产中常用的节水灌溉方式主要有常规灌溉、畦沟灌溉、干湿交替灌溉、间歇湿润灌溉、覆膜旱种、旱育秧、水稻强化栽培等[40]。
干湿交替灌溉被认为是最有效的节水灌溉技术之一[41]。
有研究表明，干湿交替灌溉可节水15%以上，同时使水稻增产10%以上，水分利用效率提高30%左右[42]。
但也有研究认为，干湿交替灌溉仅提高了水分利用率，因其还与土壤质地、土壤落干程度以及水稻生长季节温度和降雨量等因素有关，所以没有显著的增产作用[20]。
有研究指出，轻干湿交替灌溉不仅可以节约用水和提高水分利用效率，而且可显著提高水稻产量和改善稻米品质，主要是因为轻干湿交替灌溉降低了无效分蘖、提高分蘖成穗率、改善冠层结构、增强弱势粒中淀粉等代谢过程关键酶的活性[43]。
而在重度干湿交替灌溉条件下，因水分胁迫严重，水稻结实率和产量均显著降低[44]。
3.2 水稻氮肥施用技术众多研究学者为了提高氮肥利用效率，减少氮肥流失对环境造成的污染，研究出一系列氮肥高效利用施肥技术、氮肥总量控制与作物生育期调控相结合的氮素管理技术、实地养分管理技术、水稻精确施肥技术、测土配方施肥、前氮后移、“三定”栽培技术、“三控”施肥技术等[45]。