氮营养元素在水稻生长发育的过程中有非常重要的作用。农业生产中,特别是水稻生产中往往施入大量甚至是过量的氮肥,以不断提高水稻产量,但当前农业生产中施入氮肥的利用效率不断降低。同时,施入过多量的氮肥增加了农业生产的成本,导致了一系列我们必须面对的环境污染等严重问题。本文通过田间小区试验、微区试验、盆栽试验和室内分析相结合的方法,利用同位素1N示踪技术,定量地描述了水稻15N积累、吸收比例、15N在植株中的分配以及氮肥利用率,结果表明：1、不同水稻品种对施入氮素的响应能力存在差异,最终在水稻产量上反应出来,这主要是因为施入不同水平的氮肥直接影响了水稻的单位面积有效穗数和穗粒数。当田间氮素投入水平增加时,水稻植株中氮在不同器官之间的运转量也随之增大,但却降低了植株氮素运转效率。与空育131水稻品种相比,龙粳31具有更高的氮运转量和效率。2、营养器官中累积的氮素的运转是收获器官中氮素的重要来源,占籽粒氮素总积累量的70%左右；当施入氮素的水平增加时,不同水稻品种标记同位素15N在收获器官中的分配比例下降,在秸秆和叶片等器官中则增加,而根系则变化不明显,说明水稻田间氮肥施用水平的增加可以促进营养器官对施入氮素的吸收利用。3、在水稻的不同器官中,籽粒中15N所占的比例最大,高于茎秆和叶片,水稻根系中15N所占的比例最少；籽粒中15N所占的比例,从不同品种来看龙粳31高于空育131,而在茎秆和叶片中这种趋势正好相反,水稻植株氮素的运转及再分配受到品种遗传特性的影响,这也是水稻产量水平差异的重要原因。4、不同水稻品种对施入氮素的利用效率存在差异,本试验中表现为龙粳31高于空育131。与15N同位素示踪方法获得的作物氮素利用效率相比较,通过差值法求得的氮素利用效率结果较高。5、水稻生长发育后期生殖生长阶段(开花期-成熟期),穗形成期施入的肥料中’5N标记同位素转运量最高,其次为作基肥施入,而分蘖期作追肥施入的最低；作基肥施入的标记肥料中15N运转效率最高,另外两个时期施入时差异不明显。6、叶片是水稻在营养生长阶段吸收的施入标记肥料中’5N的最主要贮藏器官,第二为叶鞘,茎秆在此生长阶段贮藏的15N少于前两个部位；进入生殖生长阶段,营养器官贮藏的标记肥料中15N向收获器官转运,因而营养器官中的15N所占的比例降低,收获器官中的随之增加。7、在土壤中本底氮含量中等偏下的情况下,作基肥氮素的施入对水稻生长发育的整个进程有重要作用,提高基肥氮素的施入水平可以极大地促进水稻分蘖,构建健壮的水稻田间植株群体。而穗形成期追肥施入氮素有利于生殖生长后期收获器官的膨大和内容物的累积,提高此时期的氮素投入水平可以增加氮素收获指数(NHI)；在水稻分蘖期施入的氮素整体上存在较多的损失,不利与水稻的吸收利用,因而可以考虑在生产中增加前期基肥的投入,减少分蘖期追肥的施入,或增大分蘖期以后的追肥投入,以提高施入氮素的利用效率。8、施氮量过大,水稻茎可溶性糖含量积累过多,不利于产量的形成。随施氮量的增加NR、GS、GOGAT活性增强,EP活性下降,不利于生育后期叶片和植株中蛋白质的降解及转运,因而影响产量的形成。