淺析北方水稻對氮肥的吸收與利用
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摘要：氮肥是水稻生產中不可缺少的肥料，對水稻的產量起著至關重要的作用，同時也是水稻生產過程中最重要的營養元素。本文綜述了水稻對氮肥的吸收和利用、積累和轉運的作用，并結合生產實際提出了如何提高氮肥利用率的有效途徑。
關鍵詞：水稻;氮肥;吸收;利用
中圖分類號： S511 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.034
水稻是我國最重要的糧食作物。在水稻的生長過程中，氮肥起著極其重要的作用，同時氮肥也是水稻產量提高的重要因素。在水稻實際生長過程中，氮肥已經廣泛施用于稻田，并且在整個水稻生育時期的施用量一直保持著增加的趨勢。目前，由于水稻種植過程中施肥過量和施肥方法不當等因素導致稻田氮素大量流失。
1 水稻對氮肥的吸收利用
氮在水稻生長過程中是必不可少的營養元素。隨著高產粳稻品種的現代化栽培和應用，氮肥施用量的多少直接影響到水稻的后期產量[1]。因此，通過合理施用氮肥提高水稻產量已成為一項基本的農業生產措施[2]。目前，在我國水稻種植中大都存在著氮肥施用過量的情況，同時，氮肥施用過量也會造成氮肥的浪費，造成環境污染，導致水稻后期產量以及稻米品質下降。
在水稻的生長發育時期，氮肥是通過水稻根系進入植株中的，水稻根系的生理生化特性也會對氮肥的吸收產生顯著影響，水稻根系是吸收水分和養分的主要器官，在營養物質的合成和運輸中起主要作用[3]。根系的生理狀況會直接影響水稻植株的生長發育[4]。研究表明，水稻根系的組成對氮肥的吸收和氮的供應方式具有適應性。水稻在不同的生長階段和不同氮素供應下，對根系生長狀況有一定的影響[5]。在水稻的整個生長期內，水稻對氮肥的吸收一直在加速，并且水稻吸收氮肥的主要時期是處于其生長中期，水稻整個生育期吸收的氮肥有一半以上都是在這個時期吸收利用的[6]。氮素可以影響根系形態，也可以影響根系的生理和生化變化。根的干重增加也是通過對氮的吸收，還有根系活力和硝酸還原酶活性，也是由根系吸收的氮所影響[7]。研究表明，不同的水稻品種對氮肥的吸收和利用也表現出明顯的差異性[8-10]。尹春元等[11，12]表明不同生長類型水稻的氮素含量，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異。
2 水稻對氮素的積累和運轉
水稻在生長期吸收的氮肥對水稻干物質積累量或水稻產量起著決定性的作用。吸收氮肥產生的氮素生物生產率與水稻植株組織內的氮含量、莖鞘和葉片中氮的合理分配、Rubisco酶活性和葉片衰老的程度等因素有關。有研究結果表明[13]，不同水稻品種的氮效率不同，是因為不同水稻品種的庫容量不同所導致的，而且，這種差異使得水稻在生長后期的氮積累和運轉量也有明顯的差異。水稻吸收氮肥后，吸收氮的利用效率與水稻氮素的積累和轉移密切相關。水稻根系的氮含量僅占10%～30%。其中水稻葉片吸收含有的氮素含量是最多的，水稻葉片吸收氮素的運轉對水稻后期的籽粒產量作用非常大。在水稻生長中后期，水稻劍葉葉片接收光合作用的時間越長，葉片吸收的氮可以轉移到籽粒中的量就越多。
關于水稻氮的積累，諸多學者認為，在水稻成熟過程中氮的積累量非常顯著[14-15]。在氮素積累階段，低氮效水稻品種的氮素吸收和氮效率在分蘗期和拔節期均表現出明顯的差異，原因可能在于，低氮效的水稻品種的無效分蘗數量大于有效分蘗數量[16]。隨著水稻的成熟，水稻的干物質積累量也在逐步增加，同時也增強了植株對氮素的吸收。在水稻的分蘗后期，氮作為移動的元素，再一次進入到水稻植株的其他器官，并且在水稻氮素積累和轉移特性方面的再利用，水稻生長中期增加水稻的氮素吸收和積累，對提高水稻氮素利用效率起著重要作用，在這個時期增加對氮素的吸收和積累會為水稻在抽穗后向籽粒輸送提供便利條件，同時，水稻在抽穗期之后，仍然具有很強的吸收和積累氮的能力，并且氮的累積量將被輸送到谷物中，因此，提高水稻抽穗后對氮素的吸收和積累量，對提高水稻氮素利用率具有重要作用。
3 提高水稻氮肥吸收與利用的途徑
氮是水稻生長過程中重要的營養素，也是水稻產量最重要的限制因子。土壤中含氮并不能夠滿足水稻的正常生長要求，因此在水稻生長發育過程中，有必要對氮肥進行補充和調整，并采用氮肥確保水稻產量穩定。但在實際生產中，往往是施入氮肥之后，能夠被吸收和利用的氮素并不多，導致氮肥損失，氮肥不能合理地被利用。增加氮肥的使用和減少氮肥流失到稻田是一個非常困難的問題。目前，合理施用氮肥和正確施用氮肥是減少氮肥流失的主要措施，有利于保證水稻產量。
3.1 合理地控制氮肥施用量
控制水稻氮肥的施用量能夠有效減少氮肥在實際生產中的損失。在水稻生產中，對稻田中施入的氮肥量應控制在最佳范圍內，施入的量不能過多，同時還應考慮經濟效益和環境問題。當氮肥施用量逐漸增加時，產量會逐漸增加，但當施氮量達到一定水平時，增加氮肥的施用量，水稻的產量增加不顯著，甚至會嚴重減產。因此，在實際生產中，將氮肥施用到適當水平可以提高氮肥的合理利用率，同時也會減少對環境的污染和氮肥的損失，同時也會使水稻產量最大化。
3.2 氮肥深施
深施可以減少氮肥的流失，能夠提高氮肥的合理利用率。氮肥深施還可以使充足的土壤保氮效果穩定，同時促進水稻根系吸收氮素。深施氮肥對提高水稻后期產量和水稻對氮肥的吸收和利用有顯著的提高，而且還能減少氮肥的損失。 3.3 針對不同生育期合理施肥
針對不同生育時期對水稻進行合理的施肥，也就是在水稻生長最快、吸收營養元素最多的生長期施用氮肥，保證氮肥吸收量充足。在水稻生長期間，少量多次施用氮肥比生長初期一次性施用氮肥具有更好的施肥效果。不同生育階段對水稻氮素吸收利用的需求不同，不同施肥方式對氮素利用效率的影響也不同。水稻植株在分蘗期是氮肥利用率最高，對氮肥的吸收最快的時期，這個時期追加施肥能夠減少氮的損失，也是施用氮肥的關鍵時期。
3.4 選擇高氮效品種
在品種選擇方面，盡量選擇高氮效的水稻品種，高氮效的水稻品種的氮素吸收利用率、單位葉綠素和單位氮的光合能力都高于低氮效的水稻品種。高氮效水稻品種在生育后期具有較高的光合特性，光合能力較強，吸收和積累的氮素含量多，向籽粒輸送的營養元素就多，到成熟期產生的干物質也顯著增多。隨著高氮效水稻品種的推廣，高氮效水稻品種的產量、生產率也都在逐漸提高。在實際農業生產中，低氮效的水稻品種適合在土地貧瘠地區種植，而高氮效的水稻品種適合在土地肥沃地區種植。
參考文獻
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作者簡介：溫舒元，在讀本科生，研究方向：農業科學。
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