浅析北方水稻对氮肥的吸收与利用
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摘要：氮肥是水稻生产中不可缺少的肥料，对水稻的产量起着至关重要的作用，同时也是水稻生产过程中最重要的营养元素。本文综述了水稻对氮肥的吸收和利用、积累和转运的作用，并结合生产实际提出了如何提高氮肥利用率的有效途径。
关键词：水稻;氮肥;吸收;利用
中图分类号： S511 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.034
水稻是我国最重要的粮食作物。在水稻的生长过程中，氮肥起着极其重要的作用，同时氮肥也是水稻产量提高的重要因素。在水稻实际生长过程中，氮肥已经广泛施用于稻田，并且在整个水稻生育时期的施用量一直保持着增加的趋势。目前，由于水稻种植过程中施肥过量和施肥方法不当等因素导致稻田氮素大量流失。
1 水稻对氮肥的吸收利用
氮在水稻生长过程中是必不可少的营养元素。随着高产粳稻品种的现代化栽培和应用，氮肥施用量的多少直接影响到水稻的后期产量[1]。因此，通过合理施用氮肥提高水稻产量已成为一项基本的农业生产措施[2]。目前，在我国水稻种植中大都存在着氮肥施用过量的情况，同时，氮肥施用过量也会造成氮肥的浪费，造成环境污染，导致水稻后期产量以及稻米品质下降。
在水稻的生长发育时期，氮肥是通过水稻根系进入植株中的，水稻根系的生理生化特性也会对氮肥的吸收产生显著影响，水稻根系是吸收水分和养分的主要器官，在营养物质的合成和运输中起主要作用[3]。根系的生理状况会直接影响水稻植株的生长发育[4]。研究表明，水稻根系的组成对氮肥的吸收和氮的供应方式具有适应性。水稻在不同的生长阶段和不同氮素供应下，对根系生长状况有一定的影响[5]。在水稻的整个生长期内，水稻对氮肥的吸收一直在加速，并且水稻吸收氮肥的主要时期是处于其生长中期，水稻整个生育期吸收的氮肥有一半以上都是在这个时期吸收利用的[6]。氮素可以影响根系形态，也可以影响根系的生理和生化变化。根的干重增加也是通过对氮的吸收，还有根系活力和硝酸还原酶活性，也是由根系吸收的氮所影响[7]。研究表明，不同的水稻品种对氮肥的吸收和利用也表现出明显的差异性[8-10]。尹春元等[11，12]表明不同生长类型水稻的氮素含量，氮素吸收和氮素吸收100公斤谷物的氮需求和氮利用效率存在很大差异。
2 水稻对氮素的积累和运转
水稻在生长期吸收的氮肥对水稻干物质积累量或水稻产量起着决定性的作用。吸收氮肥产生的氮素生物生产率与水稻植株组织内的氮含量、茎鞘和叶片中氮的合理分配、Rubisco酶活性和叶片衰老的程度等因素有关。有研究结果表明[13]，不同水稻品种的氮效率不同，是因为不同水稻品种的库容量不同所导致的，而且，这种差异使得水稻在生长后期的氮积累和运转量也有明显的差异。水稻吸收氮肥后，吸收氮的利用效率与水稻氮素的积累和转移密切相关。水稻根系的氮含量仅占10%～30%。其中水稻叶片吸收含有的氮素含量是最多的，水稻叶片吸收氮素的运转对水稻后期的籽粒产量作用非常大。在水稻生长中后期，水稻剑叶叶片接收光合作用的时间越长，叶片吸收的氮可以转移到籽粒中的量就越多。
关于水稻氮的积累，诸多学者认为，在水稻成熟过程中氮的积累量非常显著[14-15]。在氮素积累阶段，低氮效水稻品种的氮素吸收和氮效率在分蘖期和拔节期均表现出明显的差异，原因可能在于，低氮效的水稻品种的无效分蘖数量大于有效分蘖数量[16]。随着水稻的成熟，水稻的干物质积累量也在逐步增加，同时也增强了植株对氮素的吸收。在水稻的分蘖后期，氮作为移动的元素，再一次进入到水稻植株的其他器官，并且在水稻氮素积累和转移特性方面的再利用，水稻生长中期增加水稻的氮素吸收和积累，对提高水稻氮素利用效率起着重要作用，在这个时期增加对氮素的吸收和积累会为水稻在抽穗后向籽粒輸送提供便利条件，同时，水稻在抽穗期之后，仍然具有很强的吸收和积累氮的能力，并且氮的累积量将被输送到谷物中，因此，提高水稻抽穗后对氮素的吸收和积累量，对提高水稻氮素利用率具有重要作用。
3 提高水稻氮肥吸收与利用的途径
氮是水稻生长过程中重要的营养素，也是水稻产量最重要的限制因子。土壤中含氮并不能够满足水稻的正常生长要求，因此在水稻生长发育过程中，有必要对氮肥进行补充和调整，并采用氮肥确保水稻产量稳定。但在实际生产中，往往是施入氮肥之后，能够被吸收和利用的氮素并不多，导致氮肥损失，氮肥不能合理地被利用。增加氮肥的使用和减少氮肥流失到稻田是一个非常困难的问题。目前，合理施用氮肥和正确施用氮肥是减少氮肥流失的主要措施，有利于保证水稻产量。
3.1 合理地控制氮肥施用量
控制水稻氮肥的施用量能够有效减少氮肥在实际生产中的损失。在水稻生产中，对稻田中施入的氮肥量应控制在最佳范围内，施入的量不能过多，同时还应考虑经济效益和环境问题。当氮肥施用量逐渐增加时，产量会逐渐增加，但当施氮量达到一定水平时，增加氮肥的施用量，水稻的产量增加不显著，甚至会严重减产。因此，在实际生产中，将氮肥施用到适当水平可以提高氮肥的合理利用率，同时也会减少对环境的污染和氮肥的损失，同时也会使水稻产量最大化。
3.2 氮肥深施
深施可以减少氮肥的流失，能够提高氮肥的合理利用率。氮肥深施还可以使充足的土壤保氮效果稳定，同时促进水稻根系吸收氮素。深施氮肥对提高水稻后期产量和水稻对氮肥的吸收和利用有显著的提高，而且还能减少氮肥的损失。 3.3 针对不同生育期合理施肥
针对不同生育时期对水稻进行合理的施肥，也就是在水稻生长最快、吸收营养元素最多的生长期施用氮肥，保证氮肥吸收量充足。在水稻生长期间，少量多次施用氮肥比生长初期一次性施用氮肥具有更好的施肥效果。不同生育阶段对水稻氮素吸收利用的需求不同，不同施肥方式对氮素利用效率的影响也不同。水稻植株在分蘖期是氮肥利用率最高，對氮肥的吸收最快的时期，这个时期追加施肥能够减少氮的损失，也是施用氮肥的关键时期。
3.4 选择高氮效品种
在品种选择方面，尽量选择高氮效的水稻品种，高氮效的水稻品种的氮素吸收利用率、单位叶绿素和单位氮的光合能力都高于低氮效的水稻品种。高氮效水稻品种在生育后期具有较高的光合特性，光合能力较强，吸收和积累的氮素含量多，向籽粒输送的营养元素就多，到成熟期产生的干物质也显著增多。随着高氮效水稻品种的推广，高氮效水稻品种的产量、生产率也都在逐渐提高。在实际农业生产中，低氮效的水稻品种适合在土地贫瘠地区种植，而高氮效的水稻品种适合在土地肥沃地区种植。
参考文献
[1]陈温福，徐正进主编.水稻超高产育种理论与方法[M].北京：科学出版社，2007，1-7.
[2]尹西翔.水稻氮高效品种的筛选及其机理的初步探讨[J].华中农业大学，2005，11-14.
[3]Cechin I，Fumis T F.Effect of nitrogen supply on growth and photosynthesis of sunflower plants grown in the greenhouse[J].Plant Science，2004，166：1379-1385.
[4]Boussadia O，Steppe K，Zgallai H，et al.Effects of nitrogen deficiency on leaf photosynthesis，carbohydrate status and biomass production in two olive cultivars 'Meski' and 'Koroneiki' [J].Scientia Horticulturae，2010，123：336-342.
[5]郑淑霞，上官周平.不同功能型植物光合特性及其与叶氮含量、比叶重的关系[J].生态学报，2007，27（01）：171-181.
[6]徐克章，黑田喜荣，平野贡.水稻开花后叶片氮含量与光合作用的动态变化及其关系[J].作物学报，1995，21（02）：171-175.
[7]Shangguan Z H P，Sha M G and Dyckmans E.Effects of Nitrogen Nutrition and Water Deficit on Net Photosynthetic Rate and Chlorophyll Fluorescence in Winter Wheat[J].Plant Physiol.2000.156：46-51.
[8]殷春渊，张庆，魏海燕，等.不同产量类型水稻基因型氮素吸收、利用效率的差异[J].中国农业科学，2010，43（01）：39-50.
[9]Koutroubas S D，Ntanos D A.Genotypic differences for grain yield and nitrogen utilization in indica and japonica rice under Mediterranean conditions[J].Field Crops Res，2003，83：251-260.
[10]张亚丽，樊剑波，段英华，等.不同基因型水稻氮利用效率的差异及评价[J].土壤学报，2008，45（02）：267-273.
[11]殷春渊，张庆，魏海燕，等.不同生育期类型水稻对稻田土壤基础供氮量的响应[J].水土保持学报，2009，23（06）：90-94.
[12]殷春渊，张洪程，张庆，等.水稻不同生育期类型品种精确定量施氮参数的初步研究[J].作物学报，2010，36（08）：1342-1354.
[13]张亚丽.水稻氮效率基因型差异评价与氮高效机理研究[D].南京农业大学，2006，（04）.
[14]单玉华，王海候，龙银成，等.不同库容量类型水稻在氮素吸收利用上的差异[J].扬州大学学报（农业与生命科学版），2004，25（01）：41-45.
[15]张岳芳，王余龙，张传胜，等.籼稻品种间氮素吸收利用的差异及其对产量的影响[J].江苏农业科学，2006，22 （04）：318-324.
[16]魏海燕，张洪程，戴其根，等.不同水稻氮利用效率基因型的物质生产与积累特性[J].作物学报，2007，33（11）：1802-1809.
作者简介：温舒元，在读本科生，研究方向：农业科学。
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