全 文 ：文章编号 :100028551 (2009) 032487205
应用15N 示踪技术研究水稻对氮肥的吸收和分配
晏　娟1 ,2 　沈其荣1 　尹　斌3 　万新军2
(11 南京农业大学资源与环境科学学院 ,江苏 南京　210095 ; 21 巢湖学院化学与材料科学系 ,安徽 巢湖　238000 ;
31 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展实验室 ,江苏 南京　210008)
摘 　要 :运用15N 示踪技术研究了不同生育时期水稻对肥料氮的吸收和分配。结果表明 :15 N 分别标记基
肥 (N1) 、分蘖肥 (N2)和拔节孕穗肥 (N3)处理中 ,水稻吸收的氮素在分蘖盛期、拔节孕穗期和开花期分别
有 2311 %、813 %和 1919 %来自肥料 ;从开花期到成熟期 ,不同时期标记的15N 转运量大小为 :拔节孕穗期
追肥 (N3) > 基肥 (N1) > 分蘖期追肥 (N2) , 但基肥的氮素转运效率最高 , 其他两次追肥氮素转运效率相
当 ;在成熟期 ,N1、N2、N3 处理残留在稻草中的15 N 分配比例分别为 2413 %、2617 %和 3014 %。无论是氮
肥基施 ,还是分蘖期或拔节孕穗期追肥 ,水稻开花期之前所吸收的15 N 主要分配在叶片中 ,其次是鞘 ,再
次是茎 ,开花期后 ,随着15N 从营养器官向籽粒中的转移 ,叶片、茎秆和鞘中的15 N 分配百分比逐渐下降 ,
籽粒15N 的分配百分比逐渐上升。试验结果还显示 ,基肥15 N 标记时 ,分蘖盛期所吸收的氮来自肥料最
高 ,为 2311 % ,随生育期的推进逐渐下降 ,到成熟期仅为 1016 % ,成熟期吸收的氮来自分蘖期和拔节孕
穗期追施的氮肥分别为 519 %和 1214 %。表明 (1)当土壤氮素含量不高时 , 基肥对水稻整个生育期生长
很重要 ,基肥适量增加可显著增加水稻茎蘖数 ,对水稻群体质量建成有决定作用 ; (2)拔节孕穗肥可显著
促进水稻生育后期的籽粒灌浆和充实 ,增加拔节孕穗期的氮素供应 ,有利于提高水稻的氮素收获指数 ;
(3)分蘖期追肥氮素损失较大 ,水稻吸收较少 ,可以适量增加水稻基肥而不施分蘖肥 ,或在水稻分蘖后期
水稻生物量较大时适量施肥以促进水稻吸收。
关键词 :15N 示踪技术 ;水稻 ;肥料氮 ;吸收与分配
收稿日期 :2008209223 　接受日期 :2009203227
基金项目 :国家自然科学基金项目 (30671234)
作者简介 :晏娟 (19802) ,女 ,安徽宁国人 ,博士研究生 ,主要从事植物氮素营养研究。E2mail :2005203031 @njau. edu. cn
通讯作者 :沈其荣 (19572) ,男 ,江苏无锡人 ,教授 ,主要从事植物营养研究。E2mail :shenqirong @njau. edu. cn
FERTILIZER2N UPTAKE AND DISTRIBUTION IN RICE PLANTS USING 15 N TRACER TECHNIQUE
YAN Juan1 ,2 　SHEN Qi2rong1 　YIN Bin3 　WAN Xin2jun2
(11 College of Resources and Environmental Sciences , Nanjing Agricultural University , Nanjing , Jiangsu 　210095 ;
21 Department of Chemistry and Material Sciences , Chaohu University , Chaohu , Anhui 　238000 ;
31 State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agricultural , Institute of Soil Science , CAS , Nanjing , Jiangsu 　210008)
Abstract :Fertilizer2nitrogen (N) uptake and distribution in rice were studied using 15N tracer technique. The results obtained
were as follows. At the tillering , jointing and booting , and anthesis stages , 2311 % , 813 % and 1919 % of N were taken from
fertilizer applied in base (N1) , tillering (N2) and jointing and booting (N3) , respectively. The 15 N translocation from
anthesis to maturity was in the order of N3 > N1 > N2 , but the 15 N translocation efficiency was higher in N1 (base fertilizer
treatment) than in the other two treatments. At maturity , the 15N distribution in straw in the treatments of N1 , N2 and N3 was
only 2413 % , 2617 % and 3014 % , respectively. No matter what time the N fertilizer was applied , the 15N uptake was mostly
distributed in leaves , then in the sheath , the least in stem , and 15 N distribution in spike increased with the increased 15 N
translocation from nutritional organs to spike after anthesis. The study also showed that the 15N uptake at maturity in N1 , N2
and N3 treatments was 1016 % , 519 % and 1214 % , respectively. The results indicated that (1) when soil N content was not
784　核 农 学 报　2009 ,23 (3) :487～491Journal of Nuclear Agricultural Sciences
high , the base fertilizer application was important to rice growth , and optimal increment might help increase tillering , and
improve rice quality ; (2) the initiation fertilizer significantly promoted quantities during grain filling , and thus application of N
fertilizer in initiation was of considerable advance in increasing N harvest index (NHI) ; (3) the rice plants absorbed less N
applied in tillering stage due to a big N loss in that period. Therefore a little bit increase of base N fertilizer with no or very
small amount of tillering fertilizer , together with some topdressing of N fertilizer during initiation could improve N uptake by
rice.
Key words :15N tracer technique ; rice ; fertilizer2N ; uptake and distribution
　　由于15 N2尿素的标记特点、可测定性及与其他氮
素易于区别可避免混淆误差等特点 ,长时间以来都被
广泛用于植物各种营养元素的机理研究上 ,在小麦、玉
米、水稻、花生及一些常见园艺植物氮素的吸收与利用
率研究上亦得以普遍应用[1～5 ] 。其中大多研究应用的
是15N 标记的差值法 ,探讨各种作物在不同环境条件、
不同生育期或不同品种间植物氮素的吸收与利用的差
异 ,从而更准确地了解这些作物氮素的营养学特点 ,为
提高各种作物的氮素利用效率打下良好的基础。
目前江苏太湖地区农村经济发达地区稻田氮肥施
用方式是无机化、高氮量施肥 ,水稻平均施氮量已达
300kg·hm - 2 ,有的农田甚至达到 350 kg·hm- 2 [6 ] ,但肥
料的增产作用微乎其微 ,利用率显著降低[7 ,8 ] 。随着水
稻育种技术的快速发展[9 ,10 ] ,水稻品种不断更新换代 ,
武运粳 15 号是近年新育成的在太湖地区广泛种植的
品种 ,经实践检验 ,其品质优良。本研究利用15 N 示踪
技术探讨了此品种水稻不同生育时期地上部各部位氮
素的吸收和分配等机理及不同时期的施肥效应 ,旨在
为提高水稻的氮肥利用率、减少氮素损失、科学合理施
用氮肥提供理论依据。
1 　材料与方法
111 　材料与试验设计
供试水稻品种为武运粳 15 号。供试土壤为卫岗
的菜地土 ,土壤理化性质为 :有机质 2013g·kg - 1 ,全氮
0190g·kg - 1 , 速效磷 5317mg·kg - 1 , 速效钾 9812mg·
kg - 1 , pH(水∶土质量比为 1∶215) 7169。
盆栽试验于 2007 年 5 - 11 月在南京农业大学资
源与环境学院温室进行 ,每盆 715kg 土 ,种植水稻 4
穴 ,每穴 2 根苗。施氮 : 120mg·kg - 1土 ,按基肥、分蘖期
追肥和拔节孕穗期追肥比例为 40 %∶30 %∶30 %施用。
氮肥为丰度为 5 %的15N 标记尿素和普通尿素 ;钾肥为
氯化钾 ( K2O ,200mg·kg - 1土) ,作为基肥一次施用。因
土壤速效磷较高 ,故未施磷肥。试验设置 4 个处理 ,分
别是 : CK(未施氮肥) ;N1 (15 N 尿素基肥 + 普通尿素分
蘖期追肥 + 普通尿素拔节孕穗期追肥) ; N2 (普通尿素
基肥 + 15N 尿素分蘖期追肥 + 普通尿素拔节孕穗期追
肥) ;N3 (普通尿素基肥 + 普通尿素分蘖期追肥 + 15 N
尿素拔节孕穗期追肥) 。各处理重复 8 次。2007 年 5
月 14 日育苗 ,6 月 9 日将基肥与土壤混匀后装盆泡土 ,
6 月 10 日移栽 ,分蘖期追肥和拔节孕穗期追肥时间分
别为 6 月 26 日和 7 月 31 日。除收获期 (10 月 16 日)
前 2 周不再浇水 ,其他时期始终保持 3～4cm 水层。各
处理氮肥施用量如表 1。
表 1 　水稻不同时期的施氮量
Table 1 　The applied amounts of nitrogen fertilizer at
different rice growth stages
处理
treatment
N
(g·pot - 1)
尿素 urea (gΠpot)
总量
total
基肥
at transplanting
分蘖期追肥
at tillering
拔节孕穗期追肥
at jointing
and booting
CK 0 0 0 0 0
N1 019 11957 01783 01587 01587
N2 019 11957 01783 01587 01587
N3 019 11957 01783 01587 01587
注 :N1 :基肥施用15N 尿素 ,分蘖期和拔节孕穗期追肥为普通尿素 ;N2 :分
蘖期追肥为15N 尿素 ,基肥和拔节孕穗期追肥为普通尿素 ; N3 :拔节孕
穗期追肥为15N 尿素 ,基肥和分蘖期追肥为普通尿素。下表同。
Note : N1 represented 15N2urea applied in base , but common urea application in
tillering and jointing and booting ; N2 represented 15N2urea applied in tillering ,
but common urea application in base and jointing and booting stage ; N3
represented 15 N2urea applied in jointing and booting stage , but common urea
application in base and tillering. The same as in the following tables.
112 　测定项目与方法
分别于分蘖盛期 (7 月 17 日) 、拔节孕穗期 (8 月 10
日) 、开花期 (9 月 2 日) 、开花后 10d (9 月 12 日) 、开花
后 30d (10 月 2 日) 和成熟期重复 4 次等位取样 (即各
处理每次取相同位置的 4 穴水稻植株做样品) ,且茎、
鞘、叶、穗分开。所有部位样品 70 ℃烘干 ,称重 ,粉碎 ,
消煮测含氮量 ,消煮后样品经浓缩用同位素质谱仪
MAT251 测定15N 的丰度[11 ] 。
15N 肥料研究有关公式如下 :
15N 原子百分超 = 样品或15N 标记肥料的15 N 丰度2
884 核　农　学　报 23 卷
15N 天然丰度 ;
Ndff ( %) = 样品的15N 原子百分超Π标记肥料的15 N
原子百分超 ×100 ;
某一植株组织或器官的15 N 累积量 = 该组织或器
官全氮量 ×该组织或器官的 Ndff %。
式中 ,Ndff % ( The percentage of N drived from 15 N2
fertilizer)为植株体内的氮素来自标记15 N 肥料的百分
比。
15N 转运量 = 开花期叶、茎、鞘15N 累积量之和 —开
花后 10d (开花后 30d ,或成熟期) 叶、茎、鞘15 N 累积量
之和 ;
15N 转运效率 = 15N 转运量Π开花期叶、茎、鞘15 N 累
积量之和 ;
15N 转运量对籽粒的贡献率 = 15 N 转运量Π成熟期
籽粒15N 累积量。
113 　数据处理
用 SPSS软件 (1310 版本)对所有数据进行统计分析。
2 　结果与分析
211 　水稻植株干物质生产
水稻地上部各部位在不同生育时期的干物质积累
量的分析结果见表 2。随着生育期的进程 ,水稻的叶、
茎和鞘的干物质量逐渐增加 ,到开花期达最大值 ,之后
由于干物质向籽粒的不断转移而降低。在同一生育时
期 ,水稻地上部各部位的干物质量为 :叶 > 鞘 > 茎。
212 　水稻对15N 的吸收、转运和分配
水稻的15 N 累积量变化趋势见表 3。分析水稻开
花后各时期的15N 累积量可得出 ,各处理水稻从开花期
到开花后 10d (A) 、开花期到开花后 30d (B)和开花期到
成熟期 (C) 的15 N 转运动态 ,可见开花期到开花期后
10d 的氮素转运效率 N2 和 N3 处理大于 N1 处理 ,但
N1 处理在开花期向开花后 30d 和成熟期的15 N 转运效
率大于其他两个处理。在 N1 和 N3 处理中 ,水稻从开
花期向成熟期的 15 N 转运量对籽粒的贡献率大于
100 % ,显然是由于水稻生育后期老叶或死亡植株造成
的氮素损失 ,或水稻组织产生的氮素挥发损失所致 (表
4) 。
在 N1、N2 和 N3 处理中 ,从开花期到成熟期水稻
叶片15 N 转运效率分别为 8110 %、7518 %和 7312 % ,茎
杆为 8214 %、7114 %和 7718 % ,鞘为 6916 %、6316 %和
6818 % ;从开花期到成熟期15N 转运量对籽粒的贡献率
为 :叶片 72195 %、6518 %和 7213 % ,茎秆 20 %、1312 %
和 1619 % ;鞘 2216 %、1814 %和 2615 %(数据均未列于
表 2 　不同取样时期水稻地上部各部位的样品干重
Table 2 　Dry weight of above ground parts of rice at
different sampling stages (gΠhole)
处理
treatment
取样时期
sampling stage
干物质量 dry matter
叶
leaf
茎
stem
鞘
sheath
穗
spike
合计
total
N1 分蘖盛期 mid2tillering 0193e 0148d 0152e 1193e
拔节孕穗期 JAB 3113d 1142c 2126d 6180d
开花期 anthesis 4148 a 3107 a 4138 a 1152 d 1315 c
开花后 10d
10days after anthesis
4123b 2184a 4114a 3102 c 1412c
开花后 30d
30days after anthesis 3132c 2100b 3125b 7193b 1615b
成熟期 maturity 3117cd 1174b 2180c 1110a 1817a
N2 拔节孕穗期 JAB 3123b 1130d 2144c 6197d
开花期 anthesis 4155a 3111a 4156a 1160d 1318c
开花后 10d
10days after anthesis
4132a 2173b 4130a 3126c 1416c
开花后 30d
30days after anthesis 3138b 2109c 3130b 7187b 1617b
成熟期 maturity 3115b 1181c 2197b 1118a 1917a
N3 开花期 anthesis 4148a 3101a 4146a 1148 d 1314c
开花后 10d
10days after anthesis
4127a 2180 a 4120a 3140c 1417 bc
开花后 30d
30days after anthesis 3128 b 1194b 3121 b 7153 b 1610b
成熟期 maturity 3106b 1179b 2186c 1015a 1813a
注 : 在同一列内带相同字母的平均值之间无显著差异 ( p = 0105 , 新复
极差测验) , 下表同.
Note : Within a group of each line , means of data followed by the same letter are
not significantly different by 5 % level LSD test ; JAB. jointing and booting
stage. The same as the following tables.
表 3 　不同取样时期水稻地上部各部位15N 累积总量
Table 3 　Total 15N accumulation in above ground parts of
rice at different sampling stages (mgΠhole)
处理
treatment
取样时期
sampling stage
15N 累积量 15N accumulation
叶
leaf
茎
stem
鞘
sheath
穗
spike
合计
total
N1 分蘖盛期 mid2tillering 0136c 0107c 0107d 0150e
拔节孕穗期 JAB 0166a 0115a 0117b 0198bc
开花期 anthesis 0163a 0117a 0123a 0113d 1116a
开花后 10d
10days after anthesis
0145b 0111b 0122a 0124c 1102b
开花后 30d
30days after anthesis 0120d 0105d 0111c 0155b 0190d
成熟期 maturity 0112e 0103d 0107d 0170a 0193cd
N2 拔节孕穗期 JAB 0135a 0106b 0110ab 0151a
开花期 anthesis 0133a 0107a 0111a 0105c 0156a
开花后 10d
10days after anthesis 0116b 0105c 0109b 0110c 0139b
开花后 30d
30days after anthesis
0112c 0102d 0105c 0125b 0145b
成熟期 maturity 0108d 0102d 0104c 0138a 0152a
N3 开花期 anthesis 0182a 0118a 0132a 0115d 1147a
开花后 10d
10days after anthesis
0151b 0111b 0125b 0130c 1118b
开花后 30d
30days after anthesis 0132c 0106c 0113c 0165b 1117b
成熟期 maturity 0122d 0104d 0110d 0183a 1119b
984　3 期 应用15N 示踪技术研究水稻对氮肥的吸收和分配
表 4 　水稻生育后期各阶段15N 的转移量、转移效率和对籽粒的贡献率
Table 4 　15N translocation , efficiency of translocation and contribution efficiency of rice at last growth stages
时期
stage
N1 N2 N3
15N 转运量
15N
translocation
(mgΠhole) 15N 转运效率15Ntranslocationefficiency( %) 对籽粒的贡献率contributionefficiencyto grain( %) 15N 转运量15Ntranslocation(mgΠhole) 15N 转运效率15Ntranslocationefficiency( %) 对籽粒的贡献率contributionefficiencyto grain( %) 15N 转运量15Ntranslocation(mgΠhole) 15N 转运效率15Ntranslocationefficiency( %) 对籽粒的贡献率contributionefficiencyto grain( %)
A 0125 2413 3517 0121 4112 5513 0145 3411 5412
B 0167 6510 9517 0132 6217 8412 0181 6114 9716
C 0181 7816 116 0137 7215 9714 0196 7217 116
注 :A ,B ,C分别代表水稻从开花期到开花后 10d、开花期到开花后 30d 和开花期到成熟期的15N 转运。
Note : A ,B ,C represented 15N translocation from flowering to 10 days after flowering , flowering to 30days after flowering and flowering to maturity , repectively.
表) 。可见 ,N1 处理水稻各部位的15 N 转运效率最高。3
个处理中叶片和茎杆的转运效率相当 ,但大于鞘。叶片
15N 转运量对籽粒的贡献率最大 ,鞘次之 ,茎杆最低。
　　表 5 显示 ,无论是氮肥基施还是分蘖期或拔节孕穗
期追肥 ,水稻开花期之前所吸收的15 N 主要分配在叶片
中 ,其次是鞘 ,再次是茎。开花期后 ,随着15 N 从营养器
官向籽粒中转移 ,叶片、茎杆和鞘中的15N 分配百分比逐
渐下降 ,籽粒15N 的分配百分比逐渐上升。到成熟期 ,叶
片中的15N 分配百分数是 :N3 > N2 > N1 ,各处理茎、鞘中
15N 的分配百分数相当 ,籽粒中则是 :N1 > N2 > N3。
表 5 　水稻吸收的15N 在植株中的分配
Table 5 　15N distribution in above ground parts
of rice at different sampling stages ( %)
处理
treatment
取样时期
sampling stage
15N 分配百分数 15N distribution
叶
leaf
茎
stem
鞘
sheath
穗
spike
N1 分蘖盛期 mid tillering 7210 a 1416 a 1314 c
拔节孕穗期 JAB 6713 b 1515 a 1712 b
开花期 anthesis 5412 c 1416 a 1919 ab 1113 d
开花后 10d
10days after flowering 4412 d 1018 b 2117 a 2312 c
开花后 30d
30days after flowering
2117 e 5129 c 1212 c 6018 b
成熟期 maturity 1311 f 3119 d 8107 d 7517 a
N2 拔节孕穗期 JAB 6814 a 1212 a 1914 a
开花期 anthesis 5814 b 1217 a 1916 a 9144 d
开花后 10d
10days after flowering
4113 c 1116 a 2212 a 2419 c
开花后 30d
30days after flowering 2715 d 5161 b 1210 b 5510 b
成熟期 maturity 1512 e 3130 c 8124 b 7313 a
N3 开花期 anthesis 5518 a 1213 a 2119 a 9198 d
开花后 10d
10days after flowering
4314 b 9157 b 2112 a 2519 c
开花后 30d
30days after flowering 2712 c 5145 c 1115 b 5519 b
成熟期 maturity 1811 d 3168 d 8171 c 6916 a
213 　水稻吸收氮素来自肥料氮的百分比
Ndff %表示植株体内氮素含量中来自15 N 肥料的
百分比 ,其大小可以反映标记氮肥的施肥效应。由表
6 可见 ,15N 基施处理 (N1)的水稻地上部各部位在分蘖
盛期的 Ndff %最大 ,随着生育期的推进而逐渐降低 ,表
明15N 基施处理的水稻吸收的氮素来自肥料的比例随
生育期推进逐渐降低 ;15 N 分蘖期追肥处理 (N2) 中水
稻地上部各部位的 Ndff %随生育期延长逐渐下降 ,且
其各个生育期的 Ndff %均显著小于 N1 和 N3 (15 N 拔节
孕穗期追肥) 的 Ndff % , 说明水稻对分蘖期追肥的氮
素吸收较少 ;N3 处理时 , 水稻地上部各部位在不同生
表 6 　不同时期植株体内的氮素来自标记15N 肥料的比例
Table 6 　Ndff % in above ground parts of rice
at different sampling stages
处理
treatment
取样时期
sampling stage
Ndff ( %)
叶
leaf
茎
stem
鞘
sheath
穗
spike
N1 分蘖盛期 mid2tillering 2517 a 1714 a 1913 a
拔节孕穗期 JAB 1619 b 1517 a 1318 bc
开花期 anthesis 1614 b 1515 a 1412 b 1619 a
开花后 10d
10days after flowering 1510 b 1510 ab 1517 b 1510 b
开花后 30d
30days after flowering
1113 c 1216 bc 1218 bc 1216 c
成熟期 maturity 8184 d 1014 c 1019 c 1110 c
N2 拔节孕穗期 JAB 8154 a 7117 a 7195 a
开花期 anthesis 8129 a 7101 ab 6163 ab 6151 a
开花后 10d
10days after flowering
5135 b 6156 ab 6137 ab 5169 a
开花后 30d
30days after flowering
6151 b 6114 ab 5174 b 5177 a
成熟期 maturity 6115 b 5181 b 5195 b 5165 a
N3 开花期 anthesis 2018 a 1718 a 2012 a 1816 a
开花后 10d
10days after flowering
1715 b 1617 a 1818 a 1614 b
开花后 30d
30days after flowering
1710 b 1615 a 1513 b 1513 bc
成熟期 maturity 1613 b 1516 a 1610 b 1314 c
094 核　农　学　报 23 卷
育时期的 Ndff %显著高于 N1 和 N2 ,表明水稻生育后
期的氮素累积来自拔节孕穗期追肥的较多。但是 ,无
论什么时期追肥 ,水稻吸收的氮素仍以土壤氮为主。
3 　讨论与结论
311 　15N 的转运
15N 分别标记基肥 (N1) 、分蘖肥 (N2) 和拔节孕穗
肥 (N3)处理中 ,水稻吸收的氮素在分蘖盛期、拔节孕
穗期和开花期分别有 2311 %、813 %和 1919 %来自标记
肥料 ,但随后很快被转运出去 ,在成熟期 ,残留在稻草
中的 15 N 比例为 2413 % (N1) 、2617 % (N2) 和 3014 %
(N3) 。刘强[12 ]等用15 N 研究证明 ,水稻在孕穗期施用
15N标记肥料 ,对稻谷的贡献率高于其他时期施用的15N
标记肥料。而在本试验中 ,基肥和拔节孕穗期追肥标
记的15N 肥料对籽粒的贡献率相当 ,且均大于 100 % ,
高于分蘖期追肥 ,说明基肥和拔节孕穗期追肥对水稻
后期生长和灌浆很重要 ,水稻生育后期存在老叶或死
亡植株造成的氮素损失 ,或水稻组织产生的氮素挥发
损失 ,这在黄见良[3 ]的文章中有所证实。
周瑞庆[1 ]等应用15 N 示踪技术研究水稻对氮素的
吸收利用 ,表明 :水稻营养生长期吸收的肥料氮绝大部
分集中在茎叶中 ,而生殖生长期吸收的肥料氮主要集
中于籽粒 ,这在本试验中有所证实 ,本试验中水稻开花
期吸收的15N 有 8817 %～9016 %分配在营养器官中 ,至
成熟期 6916 %～7517 %贮存在籽粒中。叶片是水稻的
主要营养储存器官 ,从开花期到成熟期叶片吸收的15 N
转运量最大 ,N1、N2 和 N3 处理分别为 0151、0125 和
016mgΠ穴 ,其次是鞘 ,茎的转运量最小。但是叶片和茎
的15N 转运效率相当 ,鞘最低。由于叶片较大的氮素转
运量 ,使得其对籽粒的贡献率最高 ,N1、N2 和 N3 处理
分别为 72195 %、6518 %和 7213 % ,鞘次之 ,茎杆最低。
312 　15N 的吸收
周瑞庆[1 ]等还报道水稻所吸收的氮约 2Π3 来自土
壤 ,1Π3 来自当季所施的肥料氮。本试验中基肥15 N 标
记时 ,分蘖期所吸收氮来自肥料最高 ,为 2311 % ,随生
育期的推进逐渐下降 ,到成熟期仅为 1016 % ,成熟期
吸收的氮来自分蘖期和拔节孕穗期追施的氮肥分别为
519 %和 1214 % ,综合起来 ,水稻成熟期吸收的氮来自
肥料氮约 2819 % ,略低于周瑞庆[1 ] 的报道 ,究其原因 ,
可能是供试土壤肥力不高 ,施用的氮肥有限造成水稻
的总体生物量不大 ,使得水稻吸收氮素有限。
313 　不同时期施肥作用比较
3 次施肥中 ,水稻不同时期的 Ndff %以拔节孕穗
期标记15N 时最大 ,吸收的15 N 最多。分蘖期与拔节孕
穗期所标记的15N 肥数量相同 ,但后者从开花期到开花
后 10d、开花期到开花后 30d 和开花期到成熟期的15 N
转运量是前者的 2114、2153 和 2159 倍 ,其15N 转移量对
成熟期籽粒的贡献率也是拔节孕穗期较大 ,尽管二者
从开花期到成熟期 (C)的15N转运效率相当 ,可见 ,拔节
孕穗肥对水稻生育后期生长和籽粒灌浆非常重要 ,其
原因可能是拔节孕穗期追肥正好与水稻的吸氮高峰相
吻合。基肥标记15N 时 ,水稻不同时期的 Ndff %和吸收
的15N 仅次于拔节孕穗期追肥 ,其水稻生育后期各阶段
氮素转运量较拔节孕穗期追肥小 ,但开花期到成熟期
(C) 15N转运量对籽粒的贡献率与拔节孕穗期追肥相
当 ,可见 ,当土壤氮素含量不变时 ,基肥对水稻整个生
育期生长都相当重要。由于基肥采取与土壤混施的方
式 ,施肥较早 ,其后续作用较强 ,尤其表现在开花期后 ,
水稻对基肥的吸收仅次于拔节孕穗肥。刘胜环[13 ] 报
道氮素的基肥用量对水稻群体质量建成有决定作用 ,
基肥用量增加可显著增加水稻茎蘖数。分蘖期追施
15N肥水稻不同时期 Ndff %和吸收的15 N 显著小于其他
2 次施肥 ,水稻开花期向成熟期的15 N 转运量、转运效
率及对籽粒的贡献率最小 ,分析原因可能是分蘖期追
肥时气温和光照较强导致肥料的大量损失 ,加之施肥
时期距基肥时间不长 ,水稻生物量较小 ,吸收能力有
限。
本试验结果显示 ,基肥对水稻整个生育期生长很
重要 ,基肥适量增加可显著增加水稻茎蘖数 ,对水稻群
体质量建成有决定作用 ;拔节孕穗肥可显著促进水稻
生育后期的籽粒灌浆和充实 ,增加拔节孕穗期的氮素
供应显然有利于提高水稻的氮素收获指数 ;分蘖期追
肥氮素损失较大 ,水稻吸收较少 ,可以适量增加水稻基
肥而不施分蘖肥 ,或在水稻分蘖后期 ,水稻生物量较大
时适量施肥以促进水稻吸收。但是水稻分次施肥也要
有一定比例 ,基肥过多 ,穗肥不足 ,水稻植株氮素营养
居高不下 ,群体的氮代谢旺盛 ,非结构性碳水化合物积
累不足 ,抽穗后启动灌浆速度慢 ,成熟延迟 ,结实率低、
千粒重小 ,产量显著降低[13 ] 。
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定性同位素组成 ,是一种快速而准确的方法。
412 　在从北纬 20°20′到 44°02′、东经 105°12′到 126°05′
的跨度区域内 ,采集实测了 18 份不同类型土壤样中的
有机碳稳定同位素 ,获得其13 C的平均丰度为 11082 %。
研究表明 ,不同地理区域和不同类型的土壤有机碳稳
定同位素组成存在较大的差异 ;在实测的 9 种类型的
18 份土样中 ,其δ 13 C值变化范围为 - 261498 ‰～
- 71467 ‰;相同类型的土壤因分布区域不同 ,其有机
碳δ13 C值也存在一定的差异。
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