谷物种植中的氮素利用效率研究

提高氮素利用率的措施
氮素是植物生长所需的重要营养元素之一，但是大量的氮素施用会导致土壤酸化、氮素流失等问题，影响农作物产量和质量，同时还会对环境造成污染。

因此，提高氮素利用率是农业生产中的一个重要问题。

以下是一些提高氮素利用率的措施：
1. 合理施肥：根据不同作物的需求和土壤的氮素含量，合理施用化肥和有机肥，避免过量施肥。

同时，可以采用分期施肥、局部施肥等方法，使氮素充分利用。

2. 种植绿肥：绿肥作物可以通过根瘤菌与大气中的氮结合形成固氮物质，增加土壤中的氮素含量。

在绿肥作物生长期间，可以通过翻耕或切割等方式将其还田，使其成为有机肥料，提高土壤的肥力。

3. 拆分施肥：将化肥分成多次施用，每次施肥的量适当，使作物在不同生长阶段都能得到充足的氮素供应，提高氮素利用率。

4. 优化灌溉管理：合理的灌溉管理可以减少土壤中的氮素流失。

例如，采用滴灌、喷灌等方式，减少水分蒸发和土壤侵蚀，避免氮素随着水分流失。

5. 增加土壤有机质含量：土壤中的有机质含量越高，土壤中的氮素就越充足。

因此，可以通过施用有机肥料、种植绿肥、保持土壤覆盖等方式，增加土壤有机质含量，提高氮素利用率。

6. 利用微生物：土壤中的微生物可以分解有机物，释放出氮素供作物吸收利用。

因此，可以通过施用微生物肥料、加强土壤生物活性等方式，提高土壤中微生物的数量和活性，促进氮素的转化和利用。

总之，提高氮素利用率是一个综合性的问题，需要从施肥管理、土壤改良、灌溉管理、微生物利用等多个方面入手，综合运用各种措施，才能最大限度地提高氮素利用率，减少氮素的浪费和污染。

doi：10.11838/sfsc.1673-6257.22252秸秆还田条件下大豆-玉米轮作体系中氮素对玉米产量和氮利用效率的影响苏珊珊1，张吉立1，彭　程2，王　龙3，尚　磊4，蒋雨洲1，王　鹏1，5*（1．黑龙江八一农垦大学，黑龙江　大庆　163319；2．北大荒集团黑龙江七星泡农场有限公司，黑龙江　嫩江　161435；3．北大荒集团黑龙江尖山农场有限公司农业发展部，黑龙江　嫩江　161444； 4．北大荒集团黑龙江大西江农场有限公司农业发展部，黑龙江　嫩江　161448； 5．农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室，黑龙江　大庆　163319）摘　要：试验研究了经过6年秸秆还田下连续实施大豆-玉米轮作培肥土壤后氮肥用量对玉米产量和氮肥利用的影响，为九三分公司区域玉米生产氮肥用量决策提供理论依据。

试验于2021年在大西江、尖山和七星泡3个农场开展了田间试验，试验以当地推荐施用量为基础，设计了减氮和增氮处理，研究了玉米生长发育、产量及养分吸收和利用变化。

结果表明：3个农场减氮20%左右与当地推荐施肥量相比在生长季节并未对玉米株高、干物质积累和产量指标产生显著影响；减氮降低了成熟期玉米茎叶干物质积累量，但尖山农场籽粒干物质积累量提高了4.29%；大西江和尖山农场减氮处理产量分别提高了2.48%和4.29%，经济效益提高了802和1031元/hm2；减氮显著降低了玉米茎叶氮吸收量，提高了大西江和尖山农场籽粒氮吸收量；减氮显著提高了大西江和尖山农场氮肥农学效率和偏生产力。

综合分析认为，秸秆还田条件下实施大豆-玉米轮作措施6年后，玉米茬口氮肥施用量可以降低20%左右。

关键词：玉米；产量；氮吸收；氮肥利用率 玉米是黑龙江省重要的粮食兼经济作物，其产量高低不仅关系到当地农民收入状况，也会对我国粮食安全产生影响［1］。

玉米属于对土壤氮吸收量较大的作物，长期单一栽培玉米会导致土壤肥力降低、引起氮素亏缺［2］、造成土壤有机质消耗过快和耕地质量降低［3］。

小麦氮素高效利用技术研究与发展随着人口的增加以及食品需求的不断增加，农业生产的压力也越来越大。

与此同时，小麦这一重要作物的种植也受到了很大的关注。

在小麦种植中，氮素是一种极其关键的营养元素。

为了提高小麦的产量和质量，人们开始致力于研究小麦氮素高效利用技术。

小麦氮素高效利用技术的研究与发展，其实已经有相当长的一段历史。

早在上世纪六十年代，人们就开始关注小麦的氮素利用率，开始尝试着对其进行研究。

目前，小麦氮素高效利用技术已经取得了一些进展，并逐渐为农业生产所接受。

下面，我们来探讨一下小麦氮素高效利用技术的研究与发展。

一、氮肥施用量的优化小麦需要充足的氮素才能正常生长和发育。

因此，氮素是小麦生长过程中必不可少的营养元素。

在小麦种植中，为了提高氮肥利用率，减少氮肥的浪费，在氮肥施用量的选择上，需要进行合理的优化。

目前，常见的小麦氮素快速测定技术主要有：田间土壤微波消解、Kjeldahl消解法、快速红外分析法等。

依靠这些技术的帮助，可以更准确地测定和控制氮肥的施用量，这样既可以保证作物的充分供氮，又可以减少氮肥的浪费和污染。

二、有机肥料的应用传统的农业生产方式中，以化肥为主要施肥手段，而有机肥料则很少使用。

但是，有机肥料可以提高土壤的有机质含量，改变土壤结构，同时还能够增强土壤的保水性和通透性等。

这些特点可以帮助种植者更好地利用氮素肥料，减少化肥的使用量，提高氮素的利用率。

因此，目前有机肥料在小麦的生产中得到越来越广泛的应用，并逐渐成为推广的重要手段。

例如，采用有机肥施用和配合化肥施用的模式，可以提高氮的有效利用率和土壤微生物活性，从而促进小麦的生长和发育。

三、微生物修复技术微生物修复技术是一种新兴的氮素高效利用技术。

它可以利用一些特定的微生物，对土壤进行修复和改良，从而改善土壤环境，提高氮素肥料的利用效率。

这个方法能够将土壤中的硝化、还原、作用失衡状态修复。

通过定向加菌和菌肥联合施用等方法，可以增强土壤微生物的多样性和数量，促进硝酸盐还原与矿化，增加作物的吸收能力。

氮素利用效率计算公式
一、常规施肥下氮肥利用率的计算
1、常规施肥区作物吸氮总量=常规施肥区产量X施氮下形成100公斤经济产量养分吸收量/100 。

2、无氮区作物吸氮总量=无氮区产量X无氮下形成100公斤经济产量养分吸收量/100。

3、氮肥利用率=(常规施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素的总量X100%。

二、测土配方施肥下氮肥利用率的计算
每形成100kg经济产量养分吸收量的计算
1、经济产量养分吸收量= (籽粒产量X籽粒养分含量+茎叶产量X茎叶养分含量)/籽粒产量。

2.测土配方施肥下氨肥利用率的计算测土配方2、施肥区作物吸氮总量=测土配方施肥区产量X施氮下形成100 公斤经济产。

3、量养分吸收量/100 氮肥利用率=(测土配方施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素的总量X 100%。

2023-10-30contents •研究背景与意义•文献综述•研究方法与材料•试验结果•讨论与分析•结论与展望•参考文献目录01研究背景与意义研究背景玉米作为全球重要的粮食作物，其产量受到气候变化、土壤肥力、种植技术等多种因素的影响。

在气候变化背景下，播期变化成为影响玉米产量形成的重要因素之一，而氮素调控在提高玉米产量方面具有重要作用。

针对播期变化和氮素调控对玉米产量形成的影响进行研究，有助于了解玉米在不同气候条件下的生长特点，为提高玉米生产效益提供理论依据。

通过研究玉米产量形成对播期变化的响应及氮素调控效应，有助于揭示玉米生长与环境因素的相互作用关系，为优化玉米种植技术提供科学依据。

本研究对于提高玉米生产效益、保障粮食安全、适应气候变化具有重要意义，有助于促进农业可持续发展。

研究意义02文献综述玉米产量形成与播期变化的关系01玉米产量形成与播期变化的关系在国内外已有大量研究。

早播有助于玉米提前成熟，提高产量，但易受冻害；晚播则易受干旱和病虫害的影响。

因此，适宜的播期对玉米产量形成至关重要。

02研究表明，随着播期的推迟，玉米生育期缩短，但每穗粒数和粒重增加，产量提高。

但当播期推迟到一定时间后，由于生育期过短，玉米无法正常成熟，产量下降。

03另外，不同品种的玉米对播期变化的响应也不同。

早熟品种对播期变化较为敏感，晚熟品种则相对较为耐迟播。

氮素调控对玉米产量形成的影响氮素是植物生长的重要营养元素之一，对玉米产量形成具有重要影响。

适量施用氮肥可以提高玉米叶片中的叶绿素含量，增强光合作用，促进玉米生长。

研究表明，在一定范围内，随着氮肥施用量的增加，玉米产量提高。

但是，过量施用氮肥会导致玉米植株徒长、抗逆性下降、病虫害发生增加等问题，反而会降低玉米产量。

另外，不同品种的玉米对氮肥的响应也不同。

一些品种对氮肥的响应较为敏感，而另一些品种则相对较为耐氮肥。

因此，在实际生产中，应根据不同品种的特性进行合理施肥。

植物氮素利用效率的研究进展氮素是植物生长中的必需元素之一，而植物的氮素利用效率会直接影响植物生长发育和农业生产。

因此，对于氮素利用效率的研究一直是植物生长领域的热点之一，今天我们就来谈一谈植物氮素利用效率的研究进展。

一、植物对于氮素的吸收和利用植物对于氮素需要通过根系吸收，一般来说，被吸收的氮素有两种形式：一种是无机氮素，如硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4+），另一种是有机氮素，如氨基酸和蛋白质。

吸收后的氮素将会进入植物体内进行利用。

植物内部的氮素转运过程主要是由nrt1.1、nrt2.1、nrt2.2等基因编码的氮素转运蛋白进行调节。

二、植物氮素利用效率的调控机制植物的氮素利用效率受到多种因素的影响，在这其中，植物生理性状对氮素吸收、转运和利用的影响是最为重要的。

近来，一些研究表明，调节植物氮素利用效率的物质主要包括：激素、信号传递分子、转录因子等。

1. 激素调节激素的调节作用对于植物的氮素利用效率非常重要。

比如，生长素和赤霉素可以促进植物对氮素的吸收，而赤霉素还会作用于NRT1.1和NRT2.1等基因，从而促进植物对氮素的转运。

2. 信号分子调节在植物体内，一些信号分子也能够调节植物对氮素的吸收和利用。

例如，在有机酸泵抑制素（OGDs）和一氧化氮（NO）的作用下，植物根部会释放出有机酸和NO分子，从而提高植物对于氮素的吸收能力。

3. 转录因子调节转录因子是指能够影响植物基因表达的蛋白质家族。

在植物对于氮素的利用过程中，转录因子也会扮演一个重要的角色。

例如，植物体内的MYB、WRKY和NAC等转录因子家族均能够协调植物自身对于氮素的吸收和利用，从而提高植物的氮素利用效率。

三、植物氮素利用效率的提高途径在应对氮素资源缺乏等情况下，提高植物的氮素利用效率也是农业生产过程中一个非常重要的问题。

那么，有哪些途径能够提高植物的氮素利用效率呢？1. 穴盘法耕作穴盘法耕作又称作净化机耕作，该法耕作具有良好的保水性和保肥性，相比于传统溅水法耕作，穴盘法耕作不仅能够降低氮素和钾素的损失率，同时也能够提高氮素利用效率。

高产小麦和玉米种植制度的优化氮素管理
高产小麦和玉米种植制度的优化氮素管理主要包括以下几方面：
1. 合理施肥：根据作物的需求和土壤的氮素含量，合理确定施肥剂种类、用量和施肥时间。

在农田内施肥时，应根据实际情况选择合适的施肥方式，如基肥、追肥和叶面喷施等。

2. 利用有机肥：有机肥富含大量的有机质和养分，能改善土壤质量、增加土壤保水保肥能力，并促进微生物活动。

在种植过程中，适量添加有机肥料，有助于提高氮素的利用率，并减少氮素的流失。

3.优化灌溉管理：合理控制灌溉量和频次，避免土壤过湿或过干，以减少氮素的淋洗和流失。

同时，注重滴灌和喷灌等水肥一体化技术的应用，提高氮素的利用效率。

4. 轮作种植：采用小麦-玉米轮作种植制度，可以充分利用小
麦和玉米的生长差异，实现充分利用土壤养分的目的。

小麦和玉米生长期不同，通过小麦对土壤中的氮素进行吸收和转化，可有效减少氮素的残留，并为后期玉米作物提供充足的养分。

5. 氮肥与磷、钾肥的配合使用：合理使用磷肥和钾肥能够提高氮肥的利用效率，增加作物对氮素的吸收和利用能力。

在施用氮肥的同时，适量施用磷肥和钾肥，以提高作物的综合养分利用率。

总之，优化氮素管理对于高产小麦和玉米种植制度的实施至关
重要。

通过合理施肥、利用有机肥、优化灌溉管理、轮作种植和配合使用磷、钾肥等措施，可以提高氮素的利用率，减少氮素的流失，实现高产、高效、环保的农业生产。

《施氮量对水稻产量品质的影响及对稻米储藏特性的研究》一、引言水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其产量和品质的优化一直是农业科学研究的热点。

在农业生产过程中，施氮量是影响水稻产量和品质的重要因素之一。

本文将重点研究施氮量对水稻产量和品质的影响，以及施氮对稻米储藏特性的影响。

通过对这一课题的研究，以期为水稻的合理施肥提供科学依据，从而提高水稻的产量和品质，优化稻米的储藏条件。

二、施氮量对水稻产量品质的影响（一）施氮量对水稻生长的影响适量施用氮肥可以有效提高水稻的叶绿素含量和光合效率，增强植物抗逆能力，提高水分利用效率，促进植物的生长和发育。

适量的氮素供应有利于水稻根系的发育，增强根系的吸收能力和养分的运输能力，为水稻的生长发育提供良好的基础。

（二）施氮量对水稻产量的影响适宜的施氮量可以显著提高水稻的产量。

在一定的范围内，随着施氮量的增加，水稻的穗数、穗粒数和千粒重均有所增加，从而提高产量。

然而，过量的施氮会导致氮肥利用率降低，甚至产生环境问题。

（三）施氮量对水稻品质的影响氮素对稻米品质的形成起着关键作用。

适宜的施氮量能够改善稻米的品质，使米粒饱满、光泽度好、垩白度低等。

然而，过量的施氮则可能导致稻米品质下降，如垩白率增加、食味品质变差等。

三、施氮量对稻米储藏特性的影响（一）储藏过程中稻米品质的变化稻米在储藏过程中会受到环境因素的影响，如温度、湿度等。

其中，施氮量也会影响稻米的储藏特性。

适宜的施氮量可以提高稻米的抗虫、抗病能力，延长稻米的储藏时间。

（二）施氮量对稻米水分吸收的影响适量的施氮可以提高稻米的水分保持能力，减少储藏过程中的水分损失。

然而，过量的施氮可能导致稻米水分吸收能力增强，容易吸湿变质，影响储藏稳定性。

四、研究方法与结果分析（一）研究方法本研究采用田间试验与室内分析相结合的方法。

通过设置不同施氮量梯度，研究施氮量对水稻生长、产量和品质的影响。

同时，分析不同施氮量下稻米的储藏特性及变化规律。

中国农业科学2002,35(9):1095-1103Scientia Ag ricultura Sinica提高中国稻田氮肥利用率的研究策略彭少兵1,黄见良2,钟旭华3,杨建昌4,王光火5,邹应斌2,张福锁6,朱庆森4,Roland Buresh1,Christian Witt1(1Crop,Soil and Water S ciences Division,Internati onal Rice Research Institute(IRRI),DAPO Box7777,M etro M anila,Philippi n es;2湖南农业大学理学院水稻研究所,长沙410128;3广东省农业科学院水稻研究所,广州510640;4扬州大学农学院农学系,扬州225009;5浙江大学资源与环境学院,杭州310029;6中国农业大学资源与环境学院,北京100094)摘要:介绍了中国水稻生产氮肥使用及利用率概况。

中国氮肥消费量占世界氮肥总量的30%,水稻生产所消耗的氮肥占世界水稻氮肥总消耗量的37%。

与主要产稻国相比,中国水稻生产氮肥施用量较高而利用率较低;介绍了国际上公认的氮肥利用率的概念和相应的定量方法;总结了国内外水稻氮肥的施用方法,肥料种类,计算机推荐施肥以及实时施氮管理模式等对降低氮素损失,提高氮肥利用率的研究概况和研究进展;从水稻品种耐肥性、土壤供肥能力、施肥技术及水分管理等多方面分析了中国水稻氮肥利用率低的可能原因;提出了通过改善水稻品种对氮肥的敏感反应,以作物氮素状况为指导适时和适量施用氮肥,以及合理调节土壤背景氮来降低氮素损失,提高水稻的氮肥利用率的研究策略。

关键词:水稻;氮肥利用率;施肥管理Research Strategy in Im proving Fertilizer-nitrogen U seEfficiency of Irrigated Rice in ChinaPENG Shao-bing1,H UANG Jian-liang2,ZHONG Xu-hua3,YANG Jian-chang4,WANG Guang-huo5, ZOU Ying-bin2,ZHANG Fu-suo6,ZHU Qing-sen4,Roland Buresh1,Christian Witt1(1Crop,Soil and Water Sciences Division,Inter national Rice Research I nstitute(IRRI),DAPO Box7777,Metro M anila,Philip pines;2College of Sciences and Rice Resear ch I nstitute,H unan A gricultur al Univer sity,Changsha410128;3Rice Resear ch I nstitute,Guangdong A cademy of A gricultur al Sciences,Guangz hou510640;4A grono my Dep art ment,A gr icultural College,Yangz hou University,Yangz hou225009;5College of Environmental and N atur al Resources Science,Zhej iang Univ ersity,H angz hou310029;6College of A gricultur al Resources and Envir onmental Sciences,China A gr icultur al Univer sity,Beij ing100094)Abstract:Today,about30%of w orld nitrogen(N)fertilizer is consumed in China.Rice crops in China consume about37%of the total N fertilizer used for rice production in the w orld.Average rate of N application for rice production in China is high and fertilizer-N use efficiency is low compared w ith other major rice growing countries.In this paper,we summ ed up research progresses made internationally and domestically on the appl-i cation method,fertilizer-N sources,computer-based decision support systems,and rea-l time N management model in order to reduce N losses and increase fertilizer-N use efficiency.In addition to continuous increase in N rate and lack of adoption of new know ledg e and technology in N management by farmers,w e hypothesized that high indigenous soil N supply,adoption of hybrid and super rice cultivars,improper timing of N application,and practice of m id-season drainage could be the causes for the low fertilizer-N use efficiency in China.Future re-search w ork on improving fertilizer-N use efficiency of rice crop in China should focus more on improving cult-i var.s N responsiveness,proper time and rate of N application based on crop N status,and achiev ing optimal soil收稿日期:2001-12-27作者简介:彭少兵(1962-),男,湖北洪湖人,研究员,博士,主要从事作物高产生理和氮素营养生理研究,现在国际水稻研究所工作。