农学论文哪里有？笔者认为氮效率差异受施氮量影响，也与土壤类型有关，相同施氮量下南北方稻田的氮效率互有高低，北方土壤并未表现出明显的优势，因此土壤可能不是氮效率差异的决定性因素。南北方稻田土壤氮效率与施氮量关系密切，南北方稻田土壤氮效率差异是气候、品种和土壤种类等因素共同作用的结果。
1 前言
1.2 国内外研究动态
1.2.1 我国稻田施氮与氮效率现状
氮素对水稻生长发育和产量有显著的影响，合理施用氮肥是防止水稻早衰和确保水稻高产稳产的有力保障。据 FAO 统计，全球氮肥用量从 89.4×106 t 增加到 109.3×106 t，增加了22%，而水稻生产消耗了全球氮肥用量的 21%-25%，黄晶等[21]基于全国稻田长期监测平台，分析数据发现近 30 年全国平均氮肥用量为 215kg·hm-2，在 206-216kg·hm-2 波动，随年限的增加变化不显著。目前，我国氮肥普遍施用范围是 150-250kg·hm-2，各个稻区平均氮肥用量存在显著的差异，江苏省和湖南省都是平均氮肥投入量较多的省份，而黑龙江寒地稻田施用纯氮低于全国平均水平。由于各地区不同的生产体系，土壤供氮能力和产量 水 平 不 同 ， 区 域 间 的 氮 肥 推 荐 用 量 也 有 较 大 的 差 异 ， 吴 良 泉 等 人 指 出 [22]， 东 北 寒地稻田的最佳施氮量是 116kg·hm-2，此时施氮水平显著低于其他稻区，长江下游单季稻区的最佳施氮量是 256kg·hm-2，苏中和苏南地区分别为 272kg·hm-2 和 230kg·hm-2[14]。
目前，我国稻田平均施氮量高于世界水稻氮肥施用量 75%[23-25]，但 水 稻 氮 肥 利 用 率 却低 于 世 界 平 均 水 平 。我国稻田氮肥利用率从 37%（1990-1999 年）减少至 28%（2000-2005年），增产量减少 0.7t·hm-2，此后稻田氮肥利用率又回升至 37%（2006-2010 年），同时增产量增加 1.9t·hm-2。PFPN是指单位投入的肥料氮所能生产的作物籽粒产量，是评价肥料效应的适宜指标，Cassman 把氮肥偏生产力（PFPN）分解为无氮区产量与施氮量比值（Y0/Nr）和氮肥农学效率（AEN）[26]。文献表明，对于稻田 PFPN，湖南省稻田（55.16-65.73kg·kg-1）[27]与江苏省稻田的（53.0kg·kg-1）[28]均比黑龙江省稻田（25.1kg·kg-1）[16]高，对于稻田 AEN，湖南省稻田（12.78-30.36kg·kg-1）[27]与江苏省稻田 10.7kg·kg-1N[28]也均比黑龙江省稻田（10.7kg·kg-1）[29]高。另有研究表明，在高产的太湖稻区，近年稻田氮肥平均施用量 300kg·hm-2, 较全国一季水稻的平均氮肥施用量高出 67%，但氮肥农学利用率不足 12kg·kg -1，不到发达国家一半[30, 31]。虽然黑龙江寒地稻田氮肥施用量较低，但是氮肥偏生产力为 42kg·kg-1，显著高于全国平均水平，氮肥利用率为 29.8%[32]，寒地稻田具有氮素用量低，氮效率高的特点。我国的氮效率具有区域间差异，闫湘[14]在全国开展农户施肥情况调查发现，北方的水稻氮肥利用率为 8.5-62.7%，均值为 34.6%，生理利用率 38.3kg·kg -1，农学效率 13.6kg·kg -1；南方的水稻氮肥利用率为 3.5-76.2%，均值为 25.5%，生理效率 46kg·kg -1，农学效率 10.7kg·kg -1。
3 结果与分析
3.1 土壤矿化氮含量及其模型拟合
3.1.1 土壤起始无机氮量
NO3-_N NH4+_N 。由图3-1 可以看出，对于起始无机氮总量，不同土壤间的起始无机氮有显著差异，从大到小分别为：红壤型水稻土，乌栅土型水稻土和黑土型水稻土，对应的起始无机氮量为 12.22mg·kg-1，11.01mg·kg-1和 10.36mg·kg-1，红壤型水稻土显著比黑土型水稻土高 17.95%，比乌栅土型水稻土高 10.99%。红壤型水稻土的起始无机氮总量最高，其土壤供氮能力最强，这可能与其较高的土壤全氮量有关，黑土型水稻土次之，乌栅土型水稻土最弱。 本试验中，红壤型水稻土的起始无机氮积累量较多（图 3-1），累积矿化氮也远远大于另外两种土壤（图 3-2），其原因是选用的红壤型水稻土此前施氮过多，并施用过绿肥。
4 讨论
4.1 南北方稻田土壤供氮能力差异及其分析
植物吸收的氮素至少有 50%来自于土壤，而土壤中的氮素 92%-98%以有机态的形式存在，必须经过土壤中微生物的矿化才能供植物吸收与利用，所以供氮的实质是土壤有机态氮的矿化。土壤起始无机氮，累积矿化氮，无氮区产量均可以用来表征土壤供氮能力。三种土壤的起始无机氮呈现显著差异（图 3-1），从大到小分别为：红壤型水稻土，乌栅土型水稻土，黑土型水稻土。在累积矿化氮量和矿化速率方面，红壤型水稻土也显著高于乌栅土型水稻土和黑土型水稻土。
本试验的矿化氮模型拟合达到了较好水平（表 3-1），国外学者在 1972 年建立了描述氮素矿化过程的 One-pool 模型[40]，此后众多学者们相继提出 Two-pool 模型[81]和 Special 模型[82]。随着对土壤氮素矿化的深入研究, 对数模型[83]、和双曲线模型[84]等被广泛地运用于不同的氮素矿化模拟中。矿化速率 K 从大到小为（表 3-1）：红壤型水稻土，乌栅土型水稻土，黑土型水稻土，氮矿化势 N0 从大到小为（表 3-1）：红壤型水稻土，黑土型水稻土，乌栅土型水稻土，这表明红壤型水稻土更有供氮优势，黑土型水稻土虽然矿化速率低于乌栅土型水稻土，但其供氮潜力高于乌栅土型水稻土。在矿化过程中，南方红壤型水稻土和乌栅土型水稻土前期矿化速率快（图 3-2），后期矿化速率慢，而黑土型水稻土矿化过程较为平稳。
三种土壤的氮素矿化差异的原因可能与其理化性质（土壤质地，pH 值，土壤有机质含量，水分含量等）有关。有研究表明[85]，供氮强度与土壤水分环境相关，水分条件相近的土壤矿化速率常数 K 无明显差异，水分状况差的土壤矿化速率常数 K 较高。土壤质地对矿化过程有显著影响，因为壤土不仅能固定小孔隙内的有机质还能固定与粘土颗粒相连的有机质，黏土仅具备前者能力，砂土仅具备后者能力。此外，在一定范围内，土壤碱性的增强有利于氮素矿化[86]，因为土壤碱性增强提高了土壤中可溶性的有机质含量，给微生物的生命活动提供所需的营养物质，从而提高土壤氮素矿化速率。
4.2 水稻 SPAD、氮含量与氮积累对氮素的响应
水稻叶片 SPAD 值与叶片含氮量和植株含氮量都有较好的相关性[87, 88]，叶片 SPAD 值不仅可以用于估算氮素营养指数，无损伤诊断植物氮素亏缺，还可以预测水稻产量[89]。 本试验中施氮可以显著增加水稻叶片 SPAD 值（图 3-3），并促进水稻植株对氮素的吸收与积累（表 3-2，表 3-3），此结果与杨海龙等[90]研究结果相似，高氮(400 kg·hm-2)和中氮(200 kg·hm-2)处理的叶片 SPAD 值均比无氮(200 kg·hm-2)处理高。李杰等研究表明[91]稻株叶片 SPAD 与施氮量有显著的相关性。不施氮时，红壤型水稻土的叶片 SPAD 值显著高于乌栅土型水稻土和黑土型水稻土，且其收获期的水稻氮含量和氮积累也显著高于另外两种土壤（表 3-2）。这间接表明红壤型水稻土供氮能力强，此土壤上的水稻吸收更多的氮素。施氮后，红壤型水稻土与另外两种土壤的叶片 SPAD 值差异减小（图 3-3），植株氮含量与氮积累量差异也随之减小（表 3-2，表 3-3），其原因是乌栅土型水稻土和黑土型水稻土对氮素有较强的响应，施氮能显著其 SPAD 值和氮素积累，因此土壤间差异减小。
施氮显著影响水稻植株含氮量，植株含氮量随施氮量增加而增加，此结果与莫兰婧[92]结果一致，成熟期水稻各器官吸氮量均随施氮量增加而显著增加。本试验中，籽粒的氮素含量低于秸秆的氮含量，但籽粒的氮积累 2018 年低于秸秆氮积累，其原因是 2018 年由于植株倒伏，影响了籽粒灌浆，阻碍了籽粒干物质积累，因此其氮素积累低于秸秆。鲁艳红等[93]研究表明，施氮量为 180-225 kg·hm-2 时，促进水稻对氮素的积累，但不利于氮素向籽粒转移。
5 结论
5.1供氮能力强的土壤上水稻对氮素的响应较弱
红壤型水稻土的起始无机氮总量、累积矿化氮量以及矿化速率均高于乌栅土型水稻土和黑土型水稻土，红壤型水稻土无氮处理下的水稻分蘖数、叶片 SPAD 值、水稻植株干重、氮积累量和产量也均高于另外两种土壤，表明红壤型水稻土有较强的土壤供氮能力。而红壤型水稻土上水稻的分蘖和产量对氮素的响应均低于乌栅土型水稻土和黑土型水稻土，红壤型水稻土上的水稻分蘖数仅在成熟期对氮素有响应，且在高氮量下出现减产现象。在供氮能力弱的土壤上适当增施氮肥，有利于提高氮效率和产量，而在供氮能力强的土壤上适当降低施氮量，在保证水稻高产的同时，能够提高氮效率并减少氮损失。
5.2 施氮能显著增加水稻分蘖，促进干物质积累和氮素吸收
施氮对移栽第 3 周和移栽第 5 周的水稻分蘖无显著影响，但能显著增加分蘖期和成熟期的水稻分蘖数；氮量对分蘖成穗率有显著影响，N2 处理可以显著增加水稻成穗率；对植株的含氮量与氮积累的影响也达到极显著水平；施氮能显著增加水稻籽粒与秸秆的干物质积累，2018 年秸秆所占比例大于籽粒，而 2019 年秸秆与籽粒比例差异不大。
5.3 土壤间氮素去向存在显著差异，pH 高的土壤氮素损失高
在 2018 年，在黑土型水稻土中，当季肥料氮主要被水稻吸收，损失较少；在红壤型水稻土中，肥料氮主要去向是土壤残留，在乌栅土型水稻土中的去向主要为残留和损失，第一季土壤 pH 较高的乌栅土型水稻土的土壤损失率高于 35%，其损失量显著高于另外两种土壤。在 2019 年，红壤型水稻土和乌栅土型水稻土的第二季 15N 残留率和 15N 损失率均显著高于黑土型水稻土，乌栅土型水稻土的残留 15N 肥料的残留率最高，红壤型水稻土的残留 15N 肥料的损失率最高。
参考文献（略）
