作物临界氮浓度稀释模型研究述评

来源：中国土壤与肥料杂志2022年第1期北京时间：

作者：庄恒扬，叶迎，赵考诚，马军，黄丽芬

单位：(扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心，江苏 扬州 225009)

摘要：作物临界氮浓度是作物达到最大生长的植株最小氮浓度。临界氮浓度随地上部植株干物质积累量增加而下降，可以用幂函数模型Nc=a×Wmax-b表示。已建立了数十种作物临界氮稀释模型，根据作物收获器官的特点，分为收获籽粒、收获鲜果实、收获块根块茎和收获地上部营养体4类，不同类型临界氮浓度稀释模型在模型参数和氮素诊断应用方面各有特点。临界氮浓度稀释模型除了植株临界氮浓度-植株干重这一典型形式外，还有器官临界氮浓度-器官干重、植株临界氮浓度-器官数量指标(叶片干重、茎鞘干重、LAI、叶面积持续期)等形式。因此，提出评价选择临界氮浓度稀释模型类型的基本原则。由于不同气候条件、不同作物类型，甚至同一作物不同品种的生育特性、氮素营养特性和干物质生产力差异很大，建立某一大类作物甚至某一种作物在各个气候区域的通用模型是困难的，应以一定生态区域某一作物特征相近品种类型作为建模基本单元。作物临界氮浓度稀释模型的应用包括计算氮营养指数(NNI)进行氮素营养诊断，计算临界氮积累量、亏缺量和氮肥需要量，预测作物产量和品质等。分析了以植株干物质重驱动的氮素稀释模型的局限性，指出最大植株干物质重的增加在本质上是作物发育进程的度量，临界氮浓度的概念提供了在某个生育时期确定植株适宜氮浓度的科学方法。提出首先进行区域和品种类型划分，通过田间试验确定作物不同生育期的临界氮浓度，进而建立以生育进程驱动的临界氮浓度动态模型的研究技术路线。

关键词：作物;临界氮浓度;稀释模型;氮素营养指数

基金资助：基金项目:国家自然科学基金(31571596)。