Khái niệm hiệu suất sử dụng nitơ được xem xét lại

Oecologia - Tập 166 - Trang 863-867 - 2011
Tadaki Hirose1
1Department of International Agricultural Development, Tokyo University of Agriculture, Tokyo, Japan

Tóm tắt

Hiệu suất sử dụng nitơ (NUE) ban đầu được định nghĩa là năng suất khô per đơn vị N được hấp thụ từ đất. Thuật ngữ này sau đó được định nghĩa lại là sản phẩm của năng suất nitơ (NP) và thời gian lưu trú trung bình của nitơ (MRT). Tuy nhiên, việc định nghĩa lại này đã được phát hiện là mâu thuẫn với định nghĩa ban đầu trong một số điều kiện nhất định, và sự nhầm lẫn đã phát sinh khi MRT được định nghĩa cho một hệ thống ổn định (steady-state) được áp dụng cho một hệ thống thực tế không ổn định. Vì MRT là thời gian kỳ vọng mà một đơn vị N mới được hấp thụ từ đất được giữ lại trước khi bị mất, nó có thể được chuyển đổi thành thời gian tồn tại nitơ của cây (PND) chia cho tổng lượng N được hấp thụ. MRT này được xác định tương đương tốt cho hệ thống ổn định và không ổn định và phù hợp với định nghĩa ban đầu của NUE. Nó có thể được áp dụng cho một quần thể cây lâu năm (mà ở trạng thái ổn định) và cho một quần thể cây hàng năm (mà không ở trạng thái ổn định) để xác định NUE. NUE cũng có thể áp dụng khi phân tích sự phát triển và sinh sản của cây liên quan đến việc sử dụng N.

Từ khóa

#hiệu suất sử dụng nitơ #năng suất khô #thời gian lưu trú trung bình #hệ thống ổn định #quần thể cây cổ thụ #quần thể cây hàng năm

Tài liệu tham khảo

Aerts R (1990) Nutrient use efficiency in evergreen and deciduous species from heathlands. Oecologia 84:391–397 Aerts R, Chapin FS III (2000) The mineral nutrition of wild plants revisited: a re-evaluation of processes and patterns. Adv Ecol Res 30:1–67 Aerts R, de Caluwe H (1994) Nitrogen use efficiency of Carex species in relation to nitrogen supply. Ecology 75:2362–2372 Berendse F, Aerts R (1987) Nitrogen-use-efficiency: a biologically meaningful definition? Func Ecol 1:293–296 Chapin FS III (1980) The mineral nutrition of wild plants. Annu Rev Ecol Syst 11:233–260 Eckstein RL, Karlsson PS (1997) Above-ground growth and nutrient use by plants in a subarctic environment: effects of habitat, life-form and species. Oikos 79:311–324 Evans GC (1972) The quantitative analysis of plant growth. Blackwell Science, Oxford Garnier E, Aronson J (1998) Nitrogen-use efficiency from leaf to stand level: clarifying the concept. In: Lambers H, Poorter H, van Vuuren MMI (eds) Inherent variation in plant growth. Physiological mechanisms and ecological consequences. Backhuys, Leiden, pp 515–538 Grime JP (1979) Plant strategies and vegetation processes. Wiley, Chichester Hirose T (1971) Nitrogen turnover and dry-matter production of a Solidago altissima population. Jpn J Ecol 21:18–32 Hirose T (1975) Relations between turnover rate, resource utility and structure of some plant populations: a study in the matter budgets. J Fac Sci Univ Tokyo Sec III 11:355–407 Hirose T (1978) Dry matter production and nitrogen uptake relationships in buckwheat plants. Jpn J Ecol 28:25–34 Hirose T, Kinugasa T, Shitaka Y (2005) Time of flowering, costs of reproduction, and reproductive output in annuals. In: Reekie EG, Bazzaz FA (eds) Reproductive allocation in plants. Elsevier Academic Press, San Diego, pp 159–188 Ingestad T (1979) Nitrogen stress in birch seedlings. II. N, K, P, Ca and Mg nutrition. Physiol Plant 45:149–157 Shitaka Y, Hirose T (1998) Effects of shift in flowering time on the reproductive output of Xanthium canadense in a seasonal environment. Oecologia 114:361–367 Silla F, Escudero A (2004) Nitrogen-use efficiency: trade-offs between N productivity and mean residence time at organ, plant and population levels. Func Ecol 18:511–521 Sinclair TR, de Wit CT (1975) Photosynthate and nitrogen requirements for seed production by various crops. Science 189:565–567 Small E (1972) Photosynthetic rates in relation to nitrogen recycling as an adaptation to nutrient deficiency in peat bog plants. Can J Bot 50:2227–2233 Vasquez de Aldana BR, Berendse F (1997) Nitrogen-use efficiency in six perennial grasses from contrasting habitats. Func Ecol 11:619–626 Vitousek PM (1982) Nutrient cycling and nutrient use efficiency. Am Nat 119:553–572 Yasumura Y, Hikosaka K, Matsui K, Hirose T (2002) Leaf-level nitrogen use efficiency of canopy and understorey species in a beech forest. Func Ecol 16:826–834