重要水稻精确施氮量验证与氮素利用效率研究

水稻氮代谢途径研究一、前言水稻作为世界上最主要的粮食作物之一，在我国也扮演着重要的角色。

然而，在提高水稻产量和质量上，氮素营养的应用一直是一个重点研究方向。

氮素在水稻中的代谢途径是十分复杂的，它涉及到了多个环节，因此深入研究水稻氮代谢途径对于提高水稻的产量和品质有着十分重要的意义。

二、氮素在水稻中的吸收与转化氮素是植物体内的一个重要元素，它是生物体合成蛋白质和核酸的关键成分。

水稻在生长发育过程中需要大量的氮素供应，其中包括氨态氮和硝态氮。

在水稻中，氮素的吸收、转化和利用是一个复杂的过程。

1、氮素的吸收水稻的氮素吸收主要是通过根部进行的。

氮素在土壤中以不同的形态存在，包括氨态氮、硝态氮、腐殖质氮等形式。

水稻主要吸收氨态氮和硝态氮，其中氨态氮的吸收速度通常比硝态氮快。

2、氮素的转化水稻根系吸收的氮素需要经过转化才能合成氨基酸等化合物，从而进入植物生理代谢过程。

在水稻中，氮素的转化主要包括以下几个过程：（1）氨基酸的合成：水稻通过合成氨基酸来转移氮素。

在氮素供应充足的情况下，水稻可以合成大量的氨基酸。

（2）核苷酸的合成：水稻根据需要将合成的氨基酸与核糖、磷酸等化合物结合在一起合成核苷酸。

（3）蛋白质的合成：水稻利用核苷酸、氨基酸等合成蛋白质，以便于在生命活动中起到养分供应和酶催化等重要作用。

3、氮素的利用水稻在合成蛋白质、核酸等化合物时，需要利用吸收的氮素。

而水稻中氮素的利用效率通常比较低，因此氮素的施用量也需要适当控制。

针对氮素利用效率低的问题，围绕着水稻氮代谢途径的研究，研究人员提出了多种方法以提升氮素利用效率。

三、影响水稻氮代谢途径的因素水稻氮代谢途径的研究不仅涉及到氮素在植物内部的代谢过程，还涉及到一系列外部环境因素的影响。

1、光照和温度光照和温度对水稻氮代谢途径的影响可以通过影响水稻生长的能力来表现出来。

在较低的光照和温度条件下，水稻对氮素的需求量通常较低。

而在高温、光照充足的情况下，水稻对氮素的需求量会增加，而且氮素吸收和转化速度也会加快。

水稻精确施氮量的验证与氮素利用效率研究摘要以中粳扬辐粳8号为材料，研究不同施氮量对稻株吸氮和产量形成的影响，并对公式计算的总施氮量进行验证，结果表明：植株吸氮量随着施氮量的增加而增加，氮肥当季利用率有一个适宜值，应用斯坦福公式能较正确计算施氮量。

试验获得10.50t/hm2产量条件下，每100kg稻谷吸氮量为2.11kg，氮肥当季利用率为42.0％。

关键词水稻；不同施氮量；氮肥当季利用率中图分类号s511.062 文献标识码 a 文章编号1007-5739(2009)01-0166-02氮素肥料用量及运筹对水稻产量的影响至关重要，大面积生产上农户多凭经验施肥，氮素施用量普遍偏高，结果往往达不到预期的产量，同时，还造成大量肥料流失，降低肥料利用率，破坏环境。

因此，研究水稻的施氮量及其施用技术，旨在验证标准施氮量的准确性，为精确施氮提供理论和实践依据。

本试验每生产100kg稻谷所需的吸氮量高产区为2.10kg，空白区为1.60kg，氮肥当季利用率40％的生产条件，实现扬辐粳8号10.50t/hm2目标产量，依据作物施肥量公式：总施氮量=(目标产量-基础地力产量)×100kg稻谷吸氮量/肥料当季利用率，并按斯坦福方程理论公式计算出水稻一生总施氮量，以基蘖肥与穗肥为5.5∶4.5的配比，确定基蘖肥用氮量，以此为标准，设置一定的增减总施氮量处理。

现将试验结果报告如下。

1材料与方法1.1试验时间与地点试验于2007～2008年在江苏省建湖县上冈镇黎明村农田进行，前茬小麦，2008年土壤全氮含量0.115％，碱解氮81.4 mg/kg，速效磷20.7mg/kg，速效钾111.7mg/kg。

品种为扬辐粳8号，氮肥为尿素。

1.2试验设计依据目标产量10.50t/hm2，设8个处理，分别为：施氮肥217.80kg/hm2(a)、施氮肥264.60kg/hm2(b)、施氮肥311.25kg/hm2(c)、施氮肥357.90kg/hm2(d)、施氮肥404.55 kg/hm2(e)、施氮肥171.15kg/hm2(f)；施氮肥140.10kg/hm2(g)和不施氮肥作空白对照(ck)。

施氮对水稻产量氮素吸收及其品质的影响摘要：采用田间试验，研究了施氮对水稻干物质积累、氮素吸收利用、产量及稻米品质的影响。

结果表明，水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，施氮量在0-180kg/hm2范围内产量随着施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后，水稻产量下降。

依据水稻产量（y）和施氮量（x）拟合，得出最佳施氮量为192.9kg/hm2。

施氮可以提高水稻干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率，并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现天数，其中施氮量180kg/hm2处理干物质积累总量、氮素吸收总量、干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率最高，出现的天数最早。

氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均随施氮量的增加而下降，分别由49.7%、21.1kg/kg、149.5kg/kg和42.5kg/kg下降至29.0%、9.4kg/kg、41.5kg/kg 和32.5kg/kg。

施氮可显著提高稻米精米率、蛋白质含量、垩白粒率和垩白度等指标，对稻米糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响较小。

关键词：水稻产量；干物质积累；氮素吸收；氮肥利用率；稻米品质中图分类号：S511 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150932007水稻是我国主要粮食作物，种植面积占我国耕地总面积的27.1% [1]，是我国65%以上人口的主食，在中国粮食生产和消费中占有重要地位。

因此在不断提高水稻产量的基础上，改善稻米品质十分重要。

水稻产量与品质受品种遗传特性[2-3]、土壤环境条件[4-6]和施肥技术[7-9]等因素的综合影响，但在品种特性较为优化和土壤环境一定的前提下，施肥技术是提高水稻产量、品质和经济效益的重要措施，合理施氮对提高水稻产量和品质具有重要作用。

然而近年来，人们为了追求高产，出现了氮肥施用过量，施肥方法不当等现象，不仅没有使水稻产量提高，反而增加了农业生产成本，导致水稻品质和肥料利用率低下、环境污染等一系列问题[10-11]，为此通过田间试验研究了施氮对水稻产量、氮素吸收与利用及稻米品质影响，为水稻高产、优质、高效氮肥合理施用提供技术支撑。

不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应分析作者：耿维来源：《农民致富之友（上半月）》 2020年第7期耿维在水稻生长过程中，氮是其中极为重要的一种营养元素，但是其在很大程度上受到了水稻品种特性的影响，与此同时，施肥方式与土壤条件也会形成一定的制约。

在同一个地区内，即便应用了相近的耕作条件与管理手段，仍然会由于土壤条件的不同而影响到水稻养分的吸收，其对氮肥的施用有指导意义。

一、不同土壤条件下氮肥的增产效果在研究分析中可以发现，随着水稻品种的不同，其对于氮肥的反应情况也有所区别。

在砂土与黏土当中，氮肥的施用均会带来产量的提升，其中在武香粳14号与华粳2号的种植中，在每公顷施用氮肥300kg，可以达到增产效果；而在黏土条件下的生产，在每公顷施用氮肥225kg 的条件下，产量达到最高，其后则随着氮肥产量的提高而降低。

在不同水稻基因型当中，最高产量均为黏土较高，而最高产量所需要的氮肥量则砂土较高，不难看出，氮肥施用量与土壤本身的肥力呈反比。

而无论土壤条件怎样，水稻基因型的不同均会给最高产量带来一定的影响，所以需要结合土壤类型与品种类型选择方案进行施肥。

二、不同土壤条件下水稻氮元素利用效率分析1、氮素收获指数应用氮肥对于不同土壤条件下的水稻氮素利用率都会产生较为明显的影响，氮素收获指数即是指所吸收的氮元素在地上总氮元素量中的占比。

随着施氮肥总量的提高，在不同的土壤条件下，均呈现出随着施用肥料量提高、氮素收获率降低的趋势，能够证明施氮水平提高的情况下，可以同步提高氮素在稻草当中的氮素比例。

结合土壤条件来看，多数稻种均呈现了砂性土壤中的氮素收获指数高于黏土的情况。

2、氮肥表观利用率氮肥表观利用率这一数值是指在施氮区域内，水稻氮素积累总量与空白区域内的氮素积累总量之间的百分比，学界大多应用此参数来表示氮肥吸收利用特性。

很多学者认为，应用氮肥表观利用率，可以较为公正客观地评价实际农业生产情况，对于生产有一定的促进作用。

水稻氮肥精确定量试验总结摘要：通过试验结果可知，亩施纯氮总量是5.2kg时，氮肥当季利用率分别为85.96%；应用斯坦福（stanford）公式精确计算，当亩产量为600kg时，每亩需纯氮4.32kg。

关键词：水稻氮肥产量0 前言氮素是作物生产上施用量最多的肥料，氮肥施用量过多是垦区水稻生产上的突出问题。

在水稻高产栽培中，应用斯坦福（stanford）公式精确计算施氮量的关键是目标产量需氮量、土壤供氮量和氮肥当季利用率等三个参数的准确性和实用性，为此设计本试验旨在确定本地区水稻精确定量的参数值，提高氮肥运筹的准确性和高效性，为种植户科学施肥降低生产成本提供依据，同时促进稻作技术的创新、发展。

1 试验材料与方法1.1 试验地概况二道河农场科技示范园区水稻试验田，土壤类型为草甸白浆土，有机质含量3.9﹪，碱解氮142.7mg/kg，有效磷31.9mg/kg，速效钾201.8mg/kg，PH值5.62，秋翻地，耕层18—20㎝。

1.2 试验材料供试肥料：尿素（N46%）过磷酸钙（P2O543%）硫酸钾（K2O50%）供试水稻品种：空育131 主茎11片叶1.3 试验设计氮肥的施用时期、施用量和比例，详见表1表1 不同处理氮肥施用量、施用时期和比例（单位：% kg/667㎡）试验设2个处理：处理1：氮肥施用量和运筹均参照水稻高产田；处理2：不施用氮肥（磷、钾肥同处理1）。

采用小区对比，随机区组排列不设重复，小区面积0.1亩，在生产田进水口处筑埂围成30~40㎡的不施氮区。

小区间筑埂复膜隔离，各小区有独立的排灌系统。

各处理磷钾肥用量相同，如下：过磷酸钙（P2O543%）6.4kg/667m2，纯磷 2.8kg/667m2；硫酸钾（K2O50%）10kg/667m2，纯钾5kg/667m2。

磷肥100％基施，钾肥60％基施、40％做穗肥。

2 结果与分析2.1.1 水稻不同处理干物质积累动态表2 不同处理干物质积累动态单位：g/㎡研究表明植株器官中干物质生产的分配（积累比例）表现为：抽穗前茎秆积累的比例减少，叶片积累的比例增加，在分蘖中期、幼穗分化始期、抽穗期的干物质积累比例变化一致；抽穗后则稻穗(稻谷、枝梗、秕谷)积累的比例减少，稻草（茎秆和叶片）积累的比例增加, 导致成熟期谷草比（稻谷/稻草）下降。

氮素对水稻生长和养分利用的影响研究水稻是世界上最为重要的粮食作物之一，其种植面积和产量在全球范围内均排名前列。

而氮素是水稻生长和发育过程中必不可少的养分元素之一，对于其生长发育和产量的影响非常重要。

因此，针对氮素对水稻生长和养分利用的影响进行深入研究具有重要的理论和实践意义。

一、氮素对水稻生长和发育的影响氮素是水稻生长发育的关键营养元素之一，影响着水稻的生长进程和产量形成。

首先，适量的氮素可以促进水稻的生长发育，增加生物量和分蘖数，提高产量。

其次，氮素对水稻穗粒形成和品质也有一定的影响，可以促进水稻籽粒的充实、增大和增重，提高水稻的营养品质和食用价值。

然而，如果土壤中的氮素过多，会对水稻产量和品质产生负面的影响。

一方面，氮素过多会导致水稻茎秆过长，稻株过于繁茂，影响光合作用和空气流通，降低水稻抗风性和抗倒伏性，提高水稻倒伏的风险。

另一方面，过量氮素会降低水稻品质，过分增加稻谷和糙米蛋白质和氨基酸含量，降低淀粉质量，甚至引起致癌物质的形成。

二、氮素对水稻养分利用的影响水稻对氮素的吸收和利用率是衡量水稻生长和养分利用效率的重要指标之一。

在合理施肥和科学管理的情况下，水稻养分利用率可以达到70-80%。

然而，由于各种因素的干扰，如缺水、缺肥、排水不良等，会使水稻养分利用率降低，从而影响水稻的生长发育和产量形成。

研究表明，氮素对水稻的养分利用效率具有重要的影响。

适宜的氮肥供应可以提高水稻的养分利用效率，促进氮素向地下部位转移，优化矿物质元素的分配。

同时，也可以促进水稻盐分调节系统的正常运作，从而使水稻在缺水和缺磷等干扰因素下稳定生长。

但是，过量的氮肥施用会造成氮素的浪费和环境污染，降低养分利用效率，增加土壤硝态氮积累的风险，甚至对水体和生态环境带来不良影响。

三、提高水稻养分利用效率的措施为了提高水稻的养分利用效率，可以采取多种措施。

首先，合理调整氮肥用量，适量减少氮肥的使用量，提高肥料利用率，减少氮肥对环境的负面影响。

《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。

水稻根系氮素吸收和利用的调控机制水稻是我国主要的粮食作物之一，其产量的高低直接关系到国家的粮食安全。

而水稻的生长发育不仅仅受光照、温度等环境因素的影响，还受到氮素的供应和利用的调控。

水稻根系对氮素的吸收和利用有着独特的机制，研究它的调控机制对于提高水稻的氮素利用效率具有重要意义。

水稻的根系是吸收水、养分和提供机械支持的重要器官，它的生长状况直接影响到水稻对氮素的吸收能力。

水稻的根系具有较强的侵入力和伸长力，能够穿透土壤并吸收养分。

根系的发育受到内源激素的调控，其中生长素和细胞分裂素对根系的伸长和分枝有重要的影响。

此外，植物根系的发育也受到外源氮素的调节，适宜的氮素浓度可以促进根系的生长和发育，增加根系对氮素的吸收能力。

水稻通过根系吸收到的氮素主要以硝态氮和铵态氮的形式存在。

其吸收和利用涉及到根系对氮素的吸收、转运、吸收速率以及根系细胞内氮素的转化和使用等重要过程。

水稻根系对硝态氮和铵态氮的吸收有着不同的调控机制。

在缺氮条件下，水稻的硝态氮吸收速率会增加，这主要是通过提高硝酸还原酶活性和硝酸还原酶基因表达水平来实现的。

而在高氮条件下，水稻根系对硝态氮的吸收速率会下降，这可能与硝态氮抑制硝酸还原酶基因表达和硝酸还原酶活性有关。

水稻根系对铵态氮的吸收和利用也具有一定的调控机制。

铵态氮主要通过根毛吸收，然后转运到根部或地上部。

根毛对铵态氮的吸收速率与外源铵态氮浓度密切相关，当外源铵态氮浓度较高时，根毛的吸收速率会降低。

此外，水稻对铵态氮的利用也与根系细胞内的铵态氮转化有关。

铵态氮转化主要涉及到谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶等关键酶的活性和基因表达水平。

研究表明，在铵态氮过剩的条件下，水稻的谷氨酰胺合成酶活性和基因表达水平会下降，从而影响谷氨酸合成，降低氮素利用效率。

综上所述，水稻根系对氮素的吸收和利用受到多种调控机制的影响。

这些调控机制包括内源激素、氮素浓度和外源氮素形态等环境因素对根系生长和发育的影响，以及根系对硝态氮和铵态氮的吸收速率、转化和利用的调节。