發(fā)布時間：2019-11-23 15:16

【摘要】：用什么指標(indicators或indexes)來衡量不同尺度或生產體系氮素管理的優(yōu)劣,是提高氮素管理水平的核心問題。近年來,國際上在氮素管理方面提出了許多新概念、方法和指標,以客觀評價和改進氮素管理水平,為生產者和政策制定者提供評判標準。本文系統(tǒng)介紹了國際上氮素管理指標的概念、含義、計算方法及對結果的解析,包括:(1)氮素投入、收益與環(huán)境效應的關系;(2)氮素收支(budget)、氮素平衡(balance)和氮素盈余(surplus);(3)氮素利用率(Nitrogen Use Efficiency,NUE);(4)氮素利用率與氮素輸入、輸出及盈余的關系;(5)旱地作物收獲后土體硝態(tài)氮允許殘留量(Residual nitrate-N)。在此基礎上,匯總了我國在不同尺度、不同土壤-作物體系氮素研究結果,初步建立了我國典型農田的氮素管理指標,為實現(xiàn)優(yōu)良的氮素管理提供科學依據。
【圖文】：

。在田塊尺度氮素投入中，以化肥和有機肥為主，氮素效率通常以各種氮肥利用率作為指標，，如氮肥回收率、農學利用率、生理利用率、偏生產率等，筆者將這些概念稱為傳統(tǒng)氮肥利用率［6］。與此相關，從氮肥施用量和產量效應關系曲線上，可以求出經濟最佳施氮量和最高產量施氮量［8］。實際的農業(yè)生產單元不只是農田，還包括動物生產等；涉及不同尺度如具體田塊、農嘗區(qū)域或國家等。農業(yè)生產系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，對于一個劃定邊界的生產系統(tǒng)，存在著各種氮素輸入、流動和輸出途徑，存在著系統(tǒng)與環(huán)境的氮素交換。圖1圖1氮素投入、收益及環(huán)境代價之間的關系（修改自Townsend等［9］；黑色和綠色向下箭頭分別代表著技術和管理改善之前和之后的最大公眾健康收益）Fig.1Relationshipsamongnitrogeninputs，benefitsandenvironmentalcosts（modifiedfromTownsendetal［9］.Blackandgreendownwardarrowrepresentsthemaximumpublichealthbenefitbeforeandaftertheimprovementofthetechnologiesandmanagement，respectively）

出的差值（difference）而獲得。一個多世紀以來，氮素平衡被廣泛用來理解農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的氮素循環(huán)、效率及歸宿。早期的研究主要關注簡單的土壤-作物系統(tǒng)（例如Allison［17］）。過去三十年，在農田、農嘗區(qū)域（如歐盟ENA［4］）和國家尺度（美國的氮評估［5］）、甚至全球尺度［18-21］，氮素平衡被廣泛用以指示氮素管理水平和環(huán)境影響程度［13，22］。作物和動物生產系統(tǒng)（包括畜禽養(yǎng)殖和草地畜牧業(yè)）中均存在著氮素的輸入、流動與輸出關系，也存在著氮素在系統(tǒng)內（如土壤中）的累積或消耗（圖2），同時發(fā)生著系統(tǒng)與環(huán)境之間的氮素交換。氮素輸入是指投入到農田、農場，區(qū)域或國家尺度各種氮素的總和，如氮肥、有機肥、綠肥、生物固氮、氮沉降、動物飼料等；氮素輸出是指輸出產品氮素的總和，如作物收獲物、動物產品，其他飼草或物料的移出。根據實際情況，各個系統(tǒng)的輸入和輸出項略有不同。圖2給定邊界系統(tǒng)的氮素輸入、輸出、累積或消耗關系示意圖（引自EUNitrogenExpertPanel［23］）Fig.2Schematicdiagramofrelationshipsamongnitrogeninput，output，andaccumulation/depletion（EUNitrogenExpertPanel［23］）氮素收支（budget）和氮素平衡（balance）的概念有所不同。氮素收支是詳細計算給定系統(tǒng)各種氮素輸入與輸出、損失（losses）及系統(tǒng)氮庫的變化狀況［Σ（Δ）］，其關系式為Budget=inputs+Σ（Δ）-outputs（includingalllosses）≈0氮素平衡是計算給定系統(tǒng)重要的氮素輸入與輸出項，其關系式為Balance=inputs-tradableoutputs≈surplus≈Σ（Δ）+Σ（losses）作為氮素管理和環(huán)境政策的有效工具和指標，建立農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的氮素平衡，可以深刻理解氮素循環(huán)、效率及環(huán)境影響?

【參考文獻】

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1 ZHANG Xiao-nan;GUO Qiu-ping;SHEN Xiao-xue;YU Sheng-wen;QIU Guo-yu;;Water quality, agriculture and food safety in China:Current situation, trends, interdependencies, and management[J];Journal of Integrative Agriculture;2015年11期

2 巨曉棠;;理論施氮量的改進及驗證——兼論確定作物氮肥推薦量的方法[J];土壤學報;2015年02期

3 巨曉棠;;氮肥有效率的概念及意義——兼論對傳統(tǒng)氮肥利用率的理解誤區(qū)[J];土壤學報;2014年05期

4 趙榮芳;陳新平;張福鎖;;華北地區(qū)冬小麥-夏玉米輪作體系的氮素循環(huán)與平衡[J];土壤學報;2009年04期

【共引文獻】

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1 劉松;王效琴;崔利利;段雪琴;趙加磊;;關中平原飼料作物生產的碳足跡及影響因素研究[J];環(huán)境科學學報;2017年03期

2 白珊珊;萬書勤;康躍虎;劉士平;;不同控失肥對冬小麥產量和肥料農學效率的影響[J];華北農學報;2017年01期

3 李波;張凌一;魏新光;姬建梅;;滴灌施肥條件下不同施氮模式對玉米生長和產量的影響[J];中國農村水利水電;2017年02期

4 郭露芳;陳桂敏;馬朝偉;徐靈麗;陳廣鋒;;不同施氮量對冬小麥白粉病發(fā)生程度的影響[J];山東農業(yè)科學;2017年01期

5 ZHANG Bing;SONG Xian-fang;ZHANG Ying-hua;HAN Dong-mei;TANG Chang-yuan;YANG Lihu;WANG Zhong-liang;;The renewability and quality of shallow groundwater in Sanjiang and Songnen Plain,Northeast China[J];Journal of Integrative Agriculture;2017年01期

6 曾科;楊蘭芳;于婧;李彬波;汪正祥;;不同類型作物生長對土壤有效氮構成和氮肥轉化利用的影響[J];河南農業(yè)科學;2017年01期

7 王激清;劉社平;;不同水肥管理措施對春玉米產量和土壤硝態(tài)氮時空分布的影響[J];干旱地區(qū)農業(yè)研究;2017年01期

8 井永蘋;李彥;張英鵬;羅加法;薄錄吉;孫明;仲子文;;不同有機肥用量對土壤硝態(tài)氮含量及氮素利用率的影響[J];山東農業(yè)科學;2016年12期

9 馮云超;余志江;霍仕平;張興端;張健;晏慶九;向振凡;張芳魁;;低氮對不同類型玉米品種籽粒產量與品質的影響[J];華北農學報;2016年S1期

10 何立新;練繼建;王書吉;;河北省主要農作物2005～2014年灰水足跡變化[J];水利水電技術;2016年12期

【二級參考文獻】

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1 龐妍;同延安;梁連友;吉普輝;唐希望;;污灌農田土壤-作物體系重金屬污染評價[J];農業(yè)機械學報;2015年01期

2 曹寒冰;王朝輝;師淵超;杜明葉;雷小青;張文忠;張璐;蒲岳建;;渭北旱地冬小麥監(jiān)控施氮技術的優(yōu)化[J];中國農業(yè)科學;2014年19期

3 巨曉棠;谷保靜;;我國農田氮肥施用現(xiàn)狀、問題及趨勢[J];植物營養(yǎng)與肥料學報;2014年04期

4 巨曉棠;;氮肥有效率的概念及意義——兼論對傳統(tǒng)氮肥利用率的理解誤區(qū)[J];土壤學報;2014年05期

5 劉真群;張慧霞;陳艷;;新疆伊犁哈族食管癌高發(fā)區(qū)飲用水“三氮”含量分析[J];中國公共衛(wèi)生;2014年07期

6 唐訪良;張明;徐建芬;阮東德;陳峰;吳志旭;程新良;;千島湖庫區(qū)及其主要入庫河流水中有機氯農藥殘留污染特征及健康風險評價[J];環(huán)境科學;2014年05期

7 陳印軍;楊俊彥;方琳娜;;我國耕地土壤環(huán)境質量狀況分析[J];中國農業(yè)科技導報;2014年02期

8 張小輝;賈海燕;祁士華;劉佳;李豐;胡婷;張莉;;漢江水體和魚體內有機氯農藥殘留水平及積累特征分析[J];安全與環(huán)境工程;2014年02期

9 王火焰;周健民;;肥料養(yǎng)分真實利用率計算與施肥策略[J];土壤學報;2014年02期

10 王飛;傅鵬;馬秀平;井維鑫;王蘭;;沁河沿線有機氯農藥的分布特征及風險評價[J];應用與環(huán)境生物學報;2013年04期

【相似文獻】

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1 蔣永忠,劉海琴,張永春,袁先進,梁明華,顧根茂,湯坤民;高效尿素提高小麥產量及氮素利用率的研究[J];江蘇農業(yè)科學;1999年06期

2 黃鶯,楊宏敏,毛國軍,王天書;尿素深施對提高氮素利用率的影響[J];耕作與栽培;1999年S1期

3 薛曉萍;郭文琦;周治國;;氮素對棉花氮素利用率和產量的影響[J];中國農學通報;2008年10期

4 韓義勝;符策強;唐清杰;徐靖;;不同施氮量對熱作區(qū)水稻產量和氮素利用率的影響研究[J];廣東農業(yè)科學;2010年08期

5 原魁棟;黃文郁;;碳銨造粒提高氮素利用率的試驗研究[J];遼寧農業(yè)科學;1980年05期

6 臧雙,周秀如;氯甲嗪對水稻氮素利用率和產量的影響[J];安徽化工;1983年01期

7 趙振達;張金盛;任順榮;;玉米對不同氮肥品種的氮素利用率及去向的研究[J];天津農業(yè)科學;1985年01期

8 唐耀先,張繼宏,須湘成,佟國良;土壤基礎供氮能力和肥料氮素利用率及其應用的研究[J];土壤通報;1986年05期

9 黃鶯,楊宏敏,黎成厚,何騰兵,顧明,魏成熙,毛國軍,王天書;尿素深施對提高氮素利用率的影響[J];貴州農業(yè)科學;1998年03期

10 葉靜;俞巧鋼;楊梢娜;姜麗娜;馬軍偉;王強;汪建妹;孫萬春;符建榮;;有機無機肥配施對杭嘉湖地區(qū)稻田氮素利用率及環(huán)境效應的影響[J];水土保持學報;2011年03期

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1 李宏斌;;長效氮肥的肥效及氮素利用率研究[A];第三屆全國綠色環(huán)保肥料新技術、新產品交流會論文集[C];2003年

2 張濤;謝虹;梁建生;;水稻氮素利用率及光合作用對氮肥的響應[A];長三角現(xiàn)代植物生物學與農業(yè)專題論壇論文集[C];2005年

3 王道中;張成軍;郭熙盛;;減量施肥對水稻生長及氮素利用率的影響[A];土肥水資源高效利用與農業(yè)面源污染防控技術研討會論文集[C];2011年

4 王道中;張成軍;;控釋氮肥對水稻生長及氮素利用率的影響[A];土肥水資源高效利用與農業(yè)面源污染防控技術研討會論文集[C];2011年

5 李方敏;艾天成;周升波;聶小菊;樊小林;;緩釋氮肥對水稻的增產效果及其氮素利用率[A];第八屆全國青年土壤暨第三屆全國青年植物營養(yǎng)與肥料科學工作者學術討論會論文集[C];2002年

6 成春彥;;大顆粒尿素在京郊地區(qū)提高氮素利用率的研究[A];氮素循環(huán)與農業(yè)和環(huán)境學術研討會論文（摘要）集[C];2001年

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1 孫福;合理安全施用含氯化肥技術[N];中華合作時報;2004年

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1 李勇;氮素營養(yǎng)對水稻光合作用與光合氮素利用率的影響機制研究[D];南京農業(yè)大學;2011年

2 魏冬;不同氮水平下水稻氮素利用率及相關性狀的遺傳基礎研究[D];華中農業(yè)大學;2012年

3 代興龍;協(xié)同提高冬小麥籽粒產量和氮素利用率的群體構建途徑研究[D];山東農業(yè)大學;2014年

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1 陶W

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