近日，中国科学院城市环境研究所姚槐应团队利用15N同位素标记方法，研究了绿肥替代一部分化肥条件下水稻氮素的吸收特征和肥料氮素的去向。为土壤-植物-微生物相互作用中的氮素循环提供了直接证据，相关结果以Green manure application improves rice growth and urea nitrogen use efficiency assessed using 15N labeling为题，发表在 soil science and plant nutrition上。孟祥天博士研究生为第一作者，姚槐应研究员为通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划，国家自然科学基金和宁波市科技局资助。
水稻是我国重要的粮食作物，是接近一半人口的口粮。化肥的发明减轻了我们面对粮食短缺问题的压力，同时也带来了新的挑战，如肥料氮素利用率低，肥料的损失对环境造成污染等等。绿肥是绿肥还田是提高作物产量，增加氮素利用率的田间管理有效手段。本研究设置15N同位素分别标记尿素和紫云英的盆栽实验，共4个处理，不施肥处理（CK），100%尿素处理（U），80%尿素+紫云英处理（UC1），60%尿素+紫云英处理（UC2）。结果表明，和尿素处理（U）相比，添加紫云英+尿素处理（UC1和UC2）显著增加了水稻干重（15-16％），氮含量（4-13％），氮吸收量（22-30％）和尿素氮利用率（203％-182％）。随着尿素输入量的减少，紫云英氮利用率增加。紫云英的添加改善了尿素氮的去向，尿素氮被吸收量约29%，显著高于单施尿素的10%，残留在土壤约15%，显著高于单施尿素的9%。尿素氮和紫云英氮相比，更多的被吸收和损失，而紫云英氮更多的残留于土壤中。因此，通过绿肥替代部分化肥是促进作物生长和提高肥料利用效率的有效方法。
