Nitrogen Fertilizer Use Efficiency: Research Progress

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010134

Abstract

Abstract:

The aim is to provide a scientific basis for improving crop nitrogen fertilizer use efficiency, reducing resource waste, decreasing environmental pollution and increasing crop yield. This study reviews the research results of nitrogen fertilizer use efficiency in recent years at home and abroad, and analyzes the research history, current status and existing problems of nitrogen fertilizer use efficiency from the research methods and the influencing factors of nitrogen use efficiency. It is concluded that the nitrogen fertilizer use efficiency in China was low, and lack of scientific in fertilization, such as the excessive application of nitrogen fertilizer, the serious nitrogen fertilizer volatilization and nitrification and denitrification loss, the inconsistent fertilization period and application rate with the nitrogen absorption rule of crops, and the comparatively simple fertilizer varieties and so on. It is recommended to combine the formula fertilization by soil testing, real-time supervision to reasonably determine the type, amount, application methods and fertilizing period, strengthen development and extension of new technologies such as new type of fertilizer and fertilizer synergists, and highlight the mining and application of crop nitrogen efficient variety resources, thus to improve nitrogen use efficiency from various aspects such as soil, fertilizer, variety and management methods.

Key words: nitrogen fertilizer use efficiency, influencing factors, improving ways, nitrogen amount, soil nutrient

CLC Number:

S143.1

Wang Xiangling, Song Baiquan. Nitrogen Fertilizer Use Efficiency: Research Progress[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(5): 93-97.

References 68

[1]	魏显珍, 赵斌, 武晓燕 , 等. 不同盐度下施氮量对甜菜生长发育及氮素吸收利用特性的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2017,35(3):204-211.
[2]	李琦, 马莉, 赵跃, 王得平 , 等. 不同温度制备的棉花秸秆生物碳对棉花生长及氮肥利用率( ¹⁵N)的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2015,21(3):600-607.
[3]	王琳, 谢树果, 竭润生 , 等. 不同施氮量对川东北地区水稻产量及氮肥利用率的影响[J]. 耕作栽培, 2014(6):12-16.
[4]	Liu J G, You L Z, Amini M , et al. A high-resolution assessment on global nitrogen flows in cropland[J]. Proc Natl Acad Sci, 2010,107:803-804.
[5]	冯洋, 陈海飞, 胡孝明 , 等. 高、中、低产田水稻适宜施氮量和氮肥利用率的研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2014,20(1):7-16.
[6]	郭晓霞, 苏文斌, 樊福义 , 等. 施氮量对膜下滴灌甜菜生长速率及氮肥利用效率的影响[J]. 干旱地区农业究, 2016,34(3):39-45.
[7]	Liu X J, Zhang Y, Han W X , et al. Enhanced nitrogen deposition over China[J]. Nature, 2013,494(10):459-462.
[8]	田昌玉, 左余宝, 林治安 , 等. 氮肥利用率概念与 ¹⁵N示踪测定方法研究进展 [J]. 中国农学通报, 2010,26(17):210-213.
[9]	张福锁, 王激清, 张卫峰 , 等. 中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 土壤学报, 2008,45(5):915-924.
[10]	朱兆良 . 农田中氮肥的损失与对策[J]. 土壤与环境, 2000(1):1-6.
[11]	田昌玉, 林治安, 左余宝 , 等. 氮肥利用率计算方法评述[J]. 土壤通报, 2011,42(6):1530-1536.
[12]	沈善敏 . 关于肥料利用率的猜想[J]. 应用生态学报, 2005(5):781-782.
[13]	杨宪龙, 同延安, 路永莉 , 等. 农田氮肥利用率计算方法研究进展[J]. 应用生态学报, 2015,26(7):2203-2212.
[14]	杨宪龙, 路永莉, 同延安 , 等. 长期施氮和秸秆还田对小麦-玉米轮作体系土壤氮素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013,19(1):65-73.
[15]	傅国海, 刘文科 . 日光温室甜椒起垄内嵌式基质栽培根区温度日变化特征[J]. 中国生态农业学报, 2016,24(1):47-55.
[16]	曾希柏 . 土壤肥力生物热力学及其理论进展[J]. 土壤通报, 1996(6):273-276.
[17]	薛鹤, 段增强, 董金龙 , 等. 根区温度对黄瓜生长,产量及氮肥利用率的影响[J]. 土壤, 2015,47(5):842-846.
[18]	刘艳妮, 马臣, 于昕阳 , 等. 基于不同降水年型渭北旱塬小麦-土壤系统氮素表观平衡的氮肥用量研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2018,24(3):569-578.
[19]	Jabro J D, Lotse E G, Simmons K E . A field study of macropore flow under saturated conditions using a bromide tracer[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 1991,46(5):376-380.
[20]	党廷辉, 郝明德 . 黄土塬区不同水分条件下冬小麦氮肥效应与土壤氮素调节[J]. 中国农业科学, 2000(4):62-67.
[21]	吕仲贤, 俞晓平, K L Heong , 等. 氮肥对水稻叶冠层捕食性天敌种群及其自然控制能力的影响[J]. 植物保护学报, 2006,33(3):225-229.
[22]	王玲, 黄世文, 林贤青 , 等. 两种氮肥用量对超级稻产量性状和病虫害发生的影响[J]. 植物保护, 2007(3):76-79.
[23]	田卡, 钟旭华, 黄农荣 . “三控”施肥技术对水稻生长发育和氮素吸收利用的影响[J]. 中国农学通报, 2010,26(16):150-157.
[24]	马常宝, 卢昌艾, 任意 , 等. 土壤地力和长期施肥对潮土区小麦和玉米产量演变趋势的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2012,18(4):796-802.
[25]	杨馨逸, 刘小虎, 韩晓日 . 施氮量对不同肥力土壤氮素转化及其利用率的影响[J]. 中国农业科学, 2016,49(13):2561-2571.
[26]	赵俊晔, 于振文 . 不同土壤肥力条件下施氮量对小麦氮肥利用和土壤硝态氮含量的影响[J]. 生态学报, 2006(3):815-822.
[27]	Dancer W S, Peterson L A, Chesters G . Ammonification and nitrification of Nass influenced by soil pH and previous Ntreatments[J]. Soil Sci.Amer.Proc., 1973,37:67-69
[28]	Kesik M, Blagodatsky S, Papen H , et al. Effect of pH, temperature and substrate on N₂O, NO and CO₂ production by Alcali genes faecalisp[J]. Journal of Applied Microbiology, 2006,101:655-667
[29]	兰婷, 韩勇 . 两种水稻土氮初级矿化和硝化速率及其与氮肥利用率的关系[J]. 土壤学报, 2013,50(6):1154-1161.
[30]	石祖梁, 李丹丹, 荆奇 , 等. 氮肥运筹对稻茬冬小麦土壤无机氮时空分布及氮肥利用的影响[J]. 生态学报, 2010,30(9) 2434-2442.
[31]	王秀斌, 徐新朋, 孙刚 , 等. 氮肥用量对双季稻产量和氮肥利用率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013,19(6):1279-1286.
[32]	戴廷波, 孙传范, 荆奇 , 等. 不同施氮水平和基追比对小麦籽粒品质形成的调控[J]. 作物学报, 2005,31(2):248-253.
[33]	苏继霞, 王开勇, 费聪 , 等. 氮肥运筹对滴灌甜菜产量、氮素吸收和氮素平衡的影响[J]. 土壤通报, 2016,47(06):1404-1408
[34]	袁仕豪, 易建华, 蒲文宣 , 等. 多雨地区烤烟对基肥和追肥氮的利用率[J]. 作物学报, 2008,34(12):2223-2227.
[35]	马玉华, 刘兵, 张枝盛 , 等. 免耕稻田氮肥运筹对土壤NH₃挥发及氮肥利用率的影响[J]. 生态学报, 2013,33(18):5556-5564.
[36]	刘波, 鲁剑巍, 李小坤 , 等. 不同栽培模式及施氮方式对油菜产量和氮肥利用率的影响[J]. 中国农业科学, 2016,49(18):3551-3560.
[37]	凌德, 李婷, 王火焰 , 等. 施用方式和氮肥种类对水稻土中氮素迁移的影响效应[J]. 土壤, 2015,47(3):478-482.
[38]	高凤菊, 吕金岭 . 尿素深施对小麦产量及氮肥利用率的影响[J]. 山东农业科学, 2006(3):48-49.
[39]	Cai G X, Peng G H, Wang X Z , et al. Ammonia volatilization from area applied to acid paddy soil in southern China and its control[J]. Pedosphere, 1992,4:345-354.
[40]	Tian G M, Cao J L, Cai Z C , et al. Ammonia volatilization from winter wheat field top-dressed with urea[J]. Pedosphere, 1998,4:331-336.
[41]	同延安, 张文孝, 韩稳社 , 等. 不同氮肥种类在土及黄绵土中的转化[J]. 土壤通报, 1994(3):107-108.
[42]	Frame C H, Casciotti K L . Biogeochemical controls and isotopic signatures of nitrous oxide production by amarine ammoniao -xidizing bacterium[J]. Biogeosciences, 2010,7(9):2695-2709.
[43]	Morley N, Baggs EM, Drsch P , et al. Production of NO, N₂O and N₂ by extracted soil bacteria, regulation by NO₂ and O₂ concentrations[J]. FEMS Microbiology Ecology, 2008,65(1):102-112.
[44]	王大鹏, 郑亮, 罗雪华 , 等. 砖红壤不同温度、水分及碳氮源条件下硝化和反硝化特征[J]. 土壤通报, 2018,49(3):616-622.
[45]	韩洪云, 杨增旭 . 农户测土配方施肥技术采纳行为研究——基于山东省枣庄市薛城区农户调研数据[J]. 中国农业科学, 2011,44(23):4962-4970.
[46]	曾志, 肖雄, 罗映 . 测土配方施肥对水稻产量的影响及肥料利用率研究[J]. 现代农业科技, 2014(13):24-25.
[47]	李秋霞, 黄驰超, 潘根兴 . 基于资源环境管理角度推进测土配方施肥的方法探讨[J]. 中国农学通报, 2014,30(8):167-175.
[48]	李贵桐, 赵紫娟, 黄元仿 , 等. 秸秆还田对土壤氮素转化的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2002,8(2):162-167.
[49]	谢如林, 谭宏伟, 周柳强 , 等. 不同氮磷施用量对甘蔗产量及氮肥、磷肥利用率的影响[J]. 西南农业学报, 2012,25(01):198-202.
[50]	苏正义, 韩晓日, 李春全 , 等. 氮肥深施对作物产量和氮肥利用率的影响[J]. 沈阳农业大学学报, 1997(4):292-296.
[51]	Chuan L M, He P, Pampolino M F , et al. Establishing a scientific basis for fertilizer recommendations for wheat in China:yield response and agronomic efficiency[J]. Field Crops Research, 2013,140:1-8.
[52]	谭力彰, 黎炜彬, 黄思怡 , 等. 长期有机无机肥配施对双季稻产量及氮肥利用率的影响[J]. 湖南农业大学学报:自然科学版, 2018,44(2):188-192.
[53]	Peng S B, Garcia F V, Laza R C , et al. Adjustment for specific leaf weight improves chlorophyll meter's estimate of rice leaf nitrogen concentration[J]. Agron.J. 1993,85:987-990.
[54]	Chen X P, Cui Z L, Vitousek P M , et al. Integrated soil-crop system management for food security[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 2011,108(16):6399-6404.
[55]	Zhang F S, Cui Z L, Fan M S , et al. Integrated soil-crop system management: reducing environmental risk while increasing crop productivity and improving nutrient use efficiency in China[J]. Journal of Environmental Quality, 2011,40:1051-1057.
[56]	薛亚光, 王康君, 颜晓元 , 等. 不同栽培模式对杂交粳稻常优3号产量及养分吸收利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2011,44(23):4781-4792.
[57]	任涛, 鲁剑巍 . 中国冬油菜氮素养分管理策略[J]. 中国农业科学, 2016,49(18):3506-3521.
[58]	廉晓娟, 李明悦, 王艳 , 等. 不同氮肥管理条件下设施黄瓜硝态氮淋失量研究[J]. 中国农学通报, 2014,30(10):135-139.
[59]	Shaviv A, Mikklelsen R L . Show release fertilizers for a safer environment maintaining high agronomic use efficiency[J]. Fert. Res., 1993,35:1-12.
[60]	汪强, 李双凌, 韩燕来 , 等. 缓/控释肥对小麦增产与提高氮肥利用率的效果研究[J]. 土壤通报, 2007(4):693-696.
[61]	黄丽娜, 樊小林 . 脲甲醛肥料对小白菜产量和氮肥利用率的影响[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 2012,40(11):42-46,52.
[62]	倪露, 白由路, 杨俐苹 , 等. 不同组分脲甲醛缓释肥的夏玉米肥料效应研究[J]. 中国农业科学, 2016,49(17):3370-3379.
[63]	孙克刚, 和爱玲, 李丙奇 , 等. 控释尿素与普通尿素掺混比例对小麦产量及氮肥利用率的影响[J]. 河南农业大学学报, 2008,42(5):550-552.
[64]	张文学, 孙刚, 何萍 , 等. 脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田氨挥发的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013,19(6):1411-1419.
[65]	唐贤, 陆太伟, 黄晶 , 等. 脲酶/硝化抑制剂双控下红壤性水稻土氮素变化特征[J]. 中国土壤与肥料, 2018(6):30-37.
[66]	戢林, 李廷轩, 张锡洲 , 等. 氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征[J]. 中国农业科学, 2012,45(23):4770-4781.
[67]	于小凤, 李进前, 田昊 , 等. 影响粳稻品种吸氮能力的根系性状[J]. 中国农业科学, 2011,44(21):4358-4366.
[68]	董桂春, 陈琛, 袁秋梅 , 等. 氮肥处理对氮素高效吸收水稻根系性状及氮肥利用率的影响[J]. 生态学报, 2016,36(3):642-651.