閻世江，房雅麗，張治家，郭建恩，武英鵬

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太原 030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山西 太原 030031；3.繁峙縣教育科技發(fā)展中心，山西 繁峙 034300）

大量研究和實(shí)踐證明，為維持作物的正常生長，需施用氮肥，如施用量較低則影響作物的生長[1-4]。我國人均耕地面積較少,為了維持糧食的產(chǎn)量需要大量施用氮肥。但由于農(nóng)戶的文化素質(zhì)低，在實(shí)際的生產(chǎn)中施用氮肥不合理，有的農(nóng)戶施用氮肥較少，影響了作物的正常生長[5]，但更多的農(nóng)戶為追求產(chǎn)量施用氮肥過多，導(dǎo)致作物無法吸收，剩余的氮一部分流入河流，一部分進(jìn)入土壤深層，一部分經(jīng)過氨揮發(fā)進(jìn)入大氣[6-7]，造成環(huán)境污染[8-10]。所以研究氮肥施用量對作物生長發(fā)育的影響十分必要。

通過查閱資料和與有關(guān)學(xué)者進(jìn)行交流，從氮肥施用量對土壤、對作物的影響等方面逐步深入，對氮肥施用量對作物生長發(fā)育的影響進(jìn)行論述，希望對氮肥的合理利用提供理論依據(jù)。

1 氮肥施用量對土壤的影響

司賢宗[11]對冬小麥、夏玉米的研究發(fā)現(xiàn)，在種植過程中，當(dāng)施氮量在270 kg/hm2以上，土壤中硝態(tài)氮的含量在淺層土壤與深層土壤中均上升。表明氮肥在施入土壤后先在淺層土壤中停留，后深入至深層土壤[12-13]。

Yun[14]研究發(fā)現(xiàn)，中國農(nóng)戶氮肥施用量較高，其中冬小麥達(dá)20 kg/0.067 hm2，玉米達(dá)18 kg/0.067 hm2，他在研究中降低了氮肥施用量，發(fā)現(xiàn)在非根際土壤中硝態(tài)氮含量同時出現(xiàn)降低。陳磊等[15]連續(xù)三年在華北平原麥玉輪作區(qū)種植玉米，在種植的過程中減施氮肥，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)适┯昧繙p少40%～50%時，在非根際土壤的無機(jī)氮含量下降，但在根際區(qū)土壤中無機(jī)氮含量變化幅度較小。馬鵬等[16]在小麥-水稻輪作體系中，研究減氮對土壤養(yǎng)分的影響，其結(jié)論與上述的學(xué)者研究的結(jié)論相同。與常規(guī)的氮肥施用量相比較適當(dāng)?shù)販p氮對土壤微生物群落也有影響，經(jīng)高通量測序發(fā)現(xiàn)減少施用氮肥使土壤中具有固氮和反硝化作用微生物豐富度和活性增加[17]。司賢宗[11]對冬小麥、夏玉米的研究還發(fā)現(xiàn)，氮肥施用過多，其利用率未升高，在冬小麥的研究中氮肥的利用率在前期升高，但在后期同樣出現(xiàn)降低的趨勢。

2 氮肥施用量對作物生長發(fā)育的影響

趙亞南等[18]在連續(xù)兩年的小麥試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，減少施氮條件下，小麥籽粒千粒質(zhì)量上升，與對照相比較產(chǎn)量沒有下降，提高了氮肥利用率，但小麥開花后表現(xiàn)出早衰。張明偉等[19]研究不同的施氮量對春玉米生長發(fā)育的影響，以常規(guī)施氮300 kg/hm2為對照，設(shè)置減氮30%、減氮50%等處理，在調(diào)查葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量、SPAD 值時發(fā)現(xiàn)常規(guī)施氮與減氮30%處理相同，但顯著常規(guī)施氮與減氮30%的處理均高于減氮50%的處理。張傲[20]研究施氮量對小麥產(chǎn)量及抗倒性的影響時發(fā)現(xiàn)，小麥在生長前期（從孕穗至開花）在不同的施氮量處理下葉面積指數(shù)差異不顯著，但減氮處理的干物質(zhì)質(zhì)量未下降。有學(xué)者認(rèn)為作物產(chǎn)量和氮肥施用量在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)，超出后投入產(chǎn)出率反而下降。

鄭利芳等[21]研究不同施肥模式對春玉米產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)在施氮量200 kg/hm2時，玉米產(chǎn)量較不施氮處理、250 kg/hm2處理都高，差異達(dá)顯著水平。雷恩等[22]、張琨等[23]有類似的報道。

在輪作系統(tǒng)中有學(xué)者在馬鈴薯-小麥輪作體系研究中，以當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常見施氮肥量為對照，減少30%施氮量，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯、小麥的產(chǎn)量未顯著降低，氮肥利用效率升高[24]。Ping等[25]在玉米-大豆套作研究中，有類似的結(jié)論。

3 氮肥施用量對作物品質(zhì)的影響

合理施用氮肥可以提高小麥和玉米的品質(zhì)，朱樹貴等[26]研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)戶常見的施氮量為240 kg/hm2，在此基礎(chǔ)上減少20%，其中小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量略有降低，但2個處理的差異未達(dá)顯著水平。

在半冬性小麥的研究中減氮20%后，面團(tuán)吸水率較常規(guī)施氮300 kg/hm2的處理有所升高[27]。小麥的濕面筋含量等品質(zhì)性狀隨著氮肥施用量減少而降低[28]。

王春虎等[29]在試驗(yàn)中設(shè)置5 個不同施氮水平，發(fā)現(xiàn)隨著施氮量由0 增加至450 kg/hm2，籽粒蛋白質(zhì)含量先上升后下降，在施氮量為225 g/hm2時達(dá)到最高值，說明過量的氮肥反而不利于品質(zhì)的形成。國外的學(xué)者也有類似的報道[30]。

4 氮肥施用量對環(huán)境的影響

氮肥施如土壤中除被作物吸收的部分以外，其余的部分將會流入環(huán)境中，如施用的氮肥過多，則流入環(huán)境的也過多，過多的會氮肥對環(huán)境有負(fù)面的影響。這部分氮肥會流入地下水，使硝酸鹽的超標(biāo)，大氣中的NH3等物質(zhì)也會增加。人飲用了硝酸鹽的超標(biāo)的水會增加得癌癥的風(fēng)險。大氣中的NH3等物質(zhì)也會增加[1]，因此，減少氮肥的施用量勢在必行。

5 推薦氮肥施用量

綜上所述，過量施用氮肥對作物與環(huán)境有害，可以在目前施氮的基礎(chǔ)上減施氮肥，朱兆良等認(rèn)為確定施氮量有以下的3種方法：①從土壤或作物角度確定施氮量；②從土壤的養(yǎng)分確定施氮量；③從氮素的施入與產(chǎn)出計(jì)算施氮量[31]。但結(jié)果差異較大。Yang 等[32]研究認(rèn)為我國黃土高原地區(qū)小麥的最佳施氮量為160 kg/hm2，玉米為190 kg/hm2。有學(xué)者認(rèn)為我國北方常見的種植模式為冬小麥，下一年種植玉米，進(jìn)行輪作倒茬，其最佳施氮量為210～220 kg/hm2，在南方的種植模式為冬小麥，次年種植水稻，進(jìn)行輪作倒茬，其最佳施氮量為160～180 kg/hm2。經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)，推薦施氮量為170 kg/hm2。由于各個地區(qū)土壤養(yǎng)分含量、耕作習(xí)慣的不同，因此各地區(qū)的施氮量不盡相同。今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究力度，綜合考慮各方面的因素指導(dǎo)施氮量的確定。