浅谈影响氮素利用率的原因及解决途径
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摘要：氮素利用已成为我国农业生产的主要问题，文章对氮素利用率不高的原因进行分析，并提出了相应的对策建议，以期为国家农业生产，提高氮素利用率提供参考。
关键词：氮素；氮素利用率；解决途径
中图分类号：S143.1 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-04-0083-1
近年来，农民为了追求高产，不断的增施化肥，使得施用氮肥的量也逐年增加。随着氮肥大量的投入到生产中，作物的产量也得到了极大的提高，其中从建国到本世纪初的52年里，我国粮食以每年直线上升的趋势发展，在这52年中总产量也从最初的1.13亿吨增加到4.62亿吨，增长了4倍有余[1]。但调查发现虽然氮肥能极大的提高作物的产量，但过度的施用也给人们带来了一连串的问题。目前提高氮肥利用效率已经成为农业生产中的首要问题。
1 氮素利用率概念
通常我们所说的氮素利用率（NUE）定义为作物吸收的肥料（通常情况下以不施氮作为对照区）占所施肥料总氮的百分比[2]。一般的研究中，不包括他对后季的叠加效应，而是仅限于氮肥施入后的当季利用率。NUE的概念在不同的条件下含义也不同，一般是指氮肥的当季利用效率。
2.1 土壤因素
在土壤中，凡是影响其对氮肥转化的因素均可能对氮素利用率产生影响，如土壤中氮和有机质的含量、含水量、PH值、通透性、温度、氧化还原状态等。另外，土壤微生物的活动也制约着氮素利用率。土壤中氮素状况是决定氮素利用率的主要因素。研究发现，如果供氮量超出作物生长期需求量时，氮素利用率会有所下降。氮肥以不同形态的存在于不同的土壤中时，其降解效果也不一样。
作物的生长中不仅只需要氮一种元素，还需要磷、钾等其他营养元素，如果缺失其他营养元素会使作物的养分不平衡，不能发挥他们之间的增效、互补的作用，从而影响氮素利用率。除此氮、磷、钾之外，其他例子的存在，如锌离子可增加谷物的氮素利用率[3]；土壤中某些微生物的活性受其他例子的制约，影响对氮的转化，其中Cl-和重金属离子等表现较好。通常情况下，反硝化作用在厌气条件下进行，而消化作用与之相反，因此，氮素利用率与上述两个反应中受土壤通气条件和水分状况的影响。
2.2 作物种类与农艺操作
不同氮素对不同作物的利用率也不相同。我国主要作物对氮素利用率的表现存在较大差异，其中普遍认为C4作物的氮肥利用率高于C3作物[4]。Oaks等（1988）研究发现，在植物液泡中的C3植物积累的NO3-不参与同化，并认为C3和C4植物的氮素利用率有明显差异，主要表现在：1.氮代谢特点的差别；2.C4植物比C3植物的CO2固定效率高；3.受氮营养基因控制。张国平（1996）研究证明，同种作物内不同基因型间氮素利用率也有差异[5]。
2.3 环境条件的影响
氮肥利用率在不同气候条件的下，同一经纬度不同时期或年份测得的结果有明显的差异;同一时期不同环境条件下的试验表明，热带地区水稻氮素利用率低于我国亚热带地区。降水、温度和风等也会不同程度的影响氮的转化。
如在强光下植株N2O释放的通量将变低[6]。传统耕作与保持耕作模式有所不同，传统耕作不利于氮的固定、淋溶和反硝化过程，有利于氮的硝化和矿化过程，所以导致氮肥对作物的有效性降低。氮肥利用率随着降水的增加而降低。
3 提高氮素利用率的途径
3.1 施肥的管理及方式
施肥技术的核心是施肥量的多少，也是影响氮肥利用率的首要因素。通常情况下，在一定的施氮范围内，产量随着施氮量的增加而增加，氮肥利用率显著降低。在实际生产中，氮肥量降低可提高氮肥利用效率，但不一定高产。我们现在的目的是，在当前形势下，我们应该保持较高的氮肥利用率达到高产的效果，不要盲目追求高的氮肥利用效率而降低产量。
施肥时期同施肥量一样也是提高氮肥利用率的一个核心问题。由于作物不同生育期对氮素的吸收不同，使作物在生长发育过程中不同时期对氮肥的利用率也不一样。所以要在作物需氮时期对其施肥，以获得最合理的氮肥利用率。造成生育期需肥差异有内源因素和外源因素：内源因素是其生长发育的需求，不同作物不同生育期的需氮量有所不同；外源因则是取决于作物本身的生长发育，包括水分和养分供应引起的生长状况的改变。因此，在不同时期，针对不同作物的需氮量，在保证作物生长前期需氮充足的前提下，尽量控制作物生长前期的氮肥施用量，施氮量重点在生长中期。
3.2 新型肥料的施用
随着新型肥料如专性复合肥、有机复合肥、无机复合肥、复混肥的施用，不仅很大程度上提高了氮素利用效率，还减少了污染，改善了土壤环境。缓效氮肥，也叫长效氮肥，此肥效可持续数月，施用后既可以降低因挥发与淋洗带来的损失，也可以减少氮素在土壤中的释放率。在研究缓释肥的基础上，控制肥料养分释放速度已成为肥料研究的新目标，原因是它能够根据作物不同时期需氮情况，与作物吸收同步释放养分。
参考文献
[1] 中国农业年鉴编辑委员会编.中国农业年鉴[M].北京,2001.
[2] 张学军,罗代雄,桂林国等.宁夏扬黄新灌区春小麦氮营养诊断及追肥推荐量.西北农业学报,2001,10(1):72-74,87.
[3] 江荣风,张起刚.锌对冬小麦生长和氮素利用的影响[J].北京农业大学学报,1995,21（增刊）.
[4] 何新华,安?奥克斯,李明启.Ｃ3和Ｃ4禾本科作物的氮素利用效率[J].植物学通报,1995,12(3):20-27.
[5] 张国平,张光恒.小麦氮素利用效率的基因型差异研究[J].植物营养与肥料学报,1996,2(4):331-336.
[6]?于克伟,陈冠雄,杨思河等.几种旱地农作物在农田Ｎ2Ｏ释放中的作用及环境因素的影响[J].应用生态学报,1995,6(4):387-391.
[7] 郭李萍,王兴仁,张福锁等.不同年份施肥对作物增产效应及肥料利用率的影响[J].中国农业气象,1999,20(4):20-23.
作者简介：温涛（1986-），男，回族，就读于吉林农业大学园艺学院。