顶端调控对烤烟生长、主要矿质养分吸收和分配特性的影响

[目的]揭示顶端调控对烤烟生长、矿质养分吸收和分配影响。[方法]采用营养液培养，结合根系养分吸收动力学方法，进行了打顶和打顶＋NAA处理。[结果]对照在处理期间干物质和养分净增量最大，干物质的57％和N、P、K、Ca等养分的44％～68％分配到了顶端（包括新生叶片），而打顶和打顶＋NAA植株的干物质和养分净增量的绝大部分都分配至上部叶和根系。钾离子吸收动力学结果表明，根系吸钾速率大小依次为对照〉打顶＋NAA〉打顶，对照植株根系对钾离子的亲和力和最大吸收速率也最大。打顶＋NAA处理2d后根系对钾离子的亲和力和最大吸收速率均大于打顶处理。[结论]以上结果表明，顶端不仅可以通过其生长需求（库强）调节光合产物和矿质养分在体内的分配，而且可以通过其合成的生长素调控根系的养分吸收。打顶后生长调节剂处理可一定程度上代替顶端的作用。     

不同基因型甘蔗K+吸收动力学研究

采用水培方法研究了4个不同基因型甘蔗(YT60、YT55、ROC22、BC2-32)根系K+的吸收动力学参数,结果表明,YT55最低养分浓度临界值最低(Cmin值最小),对K+的亲和力最高(Km值最小),而BC2-32的Cmin值最大,对K+的亲和力最低(Km值最大).Imax在各基因型之间差异不显著.     

不同形态及配比的氮肥对枳砧脐橙幼树生长及氮素吸收利用的影响

【目的】石灰性黄壤是中国西南喀斯特地区的主要土壤种类,这一地区柑橘分布广泛。研究石灰性黄壤上柑橘对不同形态氮肥的选择吸收与利用特性,旨在为中国西南喀斯特地区柑橘园施肥提供合理的氮肥选择依据。【方法】以枳砧纽荷尔脐橙嫁接苗为材料,以p H 8.1的石灰性黄壤为栽培介质,采用土培方法,测定单施硝态氮、铵态氮、尿素及混施不同比例硝态氮和铵态氮后枳砧纽荷尔脐橙幼树的总叶面积、高度、基径、鲜重及干重生物量、根冠比值、氮的吸收量和氮的利用效率;采用常规耗竭法,在春季和夏季测定枳砧纽荷尔脐橙幼树根系对NO3-和NH4+吸收的动力学参数。【结果】在石灰性黄壤上,单施硝态氮、铵态氮、尿素的枳砧纽荷尔脐橙幼树生长发育和氮的吸收利用受到明显抑制,植株的总叶面积、高度、基径、鲜重及干重生物量、根冠比值、氮的吸收量和氮的利用效率均变小,其中以单施尿素的为最小。混施硝态氮和铵态氮对枳砧纽荷尔脐橙幼树的生长发育和氮的吸收利用有明显的促进作用。其中硝态氮和铵态氮的比例为75﹕25的施氮处理,植株生长发育最好,氮的吸收量和利用效率最大,植株总叶面积为0.44 m2,高度为73.95 cm,基径为1.36 cm,鲜重及干重生物量分别为232.95 g/株和130.27 g/株,鲜重及干重根冠比值分别为1.02和1.06,整株氮的吸收量和利用效率分别达到3.80g/株和0.0292 g·mg-1。混施硝态氮和铵态氮时,随铵态氮的比例增大,植株的生物量及氮的吸收量和利用效率随之下降。单施铵态氮或尿素,根系会产生NH3中毒现象。无论春季或夏季,单施硝态氮和混施不同比例的硝态氮和铵态氮的枳砧纽荷尔脐橙幼树根系对NO3-的最大吸收速率(Imax)均无显著差异,根系对NO3-的吸收较为稳定。春季根系对NO3-的Km值都明显比夏季的小,根系与NO3-的亲和力强于夏季,夏季根系对NO3-的Km值差异不显著。混施硝态氮和铵态氮时,将硝态氮的比例提高至50%—75%时能够增强春季枳砧纽荷尔脐橙幼树根系对NO3-的亲和力,增加春季和夏季根系中NO3-的流动速率(α)。在春季,随氮肥中铵态氮比例的增大,根系对NH4+的最大吸收速率和NH4+在根系中的流动速率随之增大,而根系对NH4+的亲和力随之降低。在夏季,随氮肥中铵态氮比例的增大,根系对NH4+的最大吸收速率、亲和力和NH4+在根系中的流动速率随之减小,单施铵态氮的根系与NH4+的亲和力最小,对NH4+的最大吸收速率最低,NH4+在根系中的流动速率最慢。混施硝态氮和铵态氮后,在春季和夏季枳砧脐橙幼树的根系与NO3-的亲和力都比NH4+的强,NO3-在根系中的流动速率远大于NH4+的。【结论】在石灰性黄壤上,枳砧脐橙幼树的根系对NO3-的吸收表现出较明显的偏好,混施75﹕25的硝态氮和铵态氮能够促进脐橙的生长发育和提高氮的吸收及利用效率。     

水稻白化突变体根部离子动态吸收规律的研究

利用植物微观动态离子流检测技术研究水稻正常幼苗和白化突变体根部对K＋、Ca2＋、NH4＋、H＋离子的吸收规律,探讨叶色突变对离子吸收的直接影响。结果表明,水稻白化突变体光合作用丧失,导致质子梯度降低（H＋外排减弱）,次级主动运输受阻,根系吸收离子（K＋、Ca2＋、NH4＋）的能力降低、造成细胞代谢功能紊乱,生长发育停滞。     

京北山区刺槐林主要养分元素积累与分配的研究

对北京北部山区刺槐林主要养分元素的积累与分配进行了研究 .结果表明 ,刺槐林生态系统的总生物量 (包括乔木层、灌木层、草本层和枯落物层 )为 2 1 81 5～ 2 92 85kg hm2 .刺槐林不同器官中各养分元素的含量差异较大 ,在叶、枝和干中各养分元素的含量顺序相同 ,根系中的养分元素除Ca随着根系直径的增加呈升高的趋势外 ,其余的养分元素的含量随着根系直径的增加而降低 .刺槐林生态系统 5种养分元素的贮存量为 4 0 7 35～ 5 91 82kg hm2 ,其中乔木层中的养分贮存量占总贮存量的 83 4 2 %～ 89 83% .若以各养分元素在生态系统生物层中的贮存量来计 ,则Ca的贮存量最大 ,P的最小 ,不同养分元素贮存量的顺序为Ca >N >K >Mg >P .刺槐林生态系统乔木层对N元素的富集能力最强 ,不同元素的富集系数排序为N >P >Ca >K >Mg ,刺槐林每积累 1t干物质需N、P、K、Ca和Mg等养分元素共计约 1 4kg .     

根系养分吸收动力学研究及应用

众多的试验表明：对于给定的养分离子，吸收动力学参数Ｉｍａｘ（最大吸收速率）、Ｋｍ（Ｉ＝１／２ Ｃｍａｘ时介质的离子浓度）、Ｃｍｉｎ（离子吸收速率为零时介质中离子的最低浓度）和Ｅ（离子外溢速率）在不同种类，不同品种的植物间有明显的差异，且受植株的苗龄，养分供应状态等因素的影响，动力学参烽在研究根系吸收根系，根系对土壤养分的适应性，在鉴定和筛选养分吸收高效基因型及预测根系对土壤养分的吸收等方面具有重要     

水浮莲(Pistia stratiotes L．)对NH_4~+-N和NO_3~--N吸收动力学研究

水体中的营养元素过多（特别是氮、磷）所导致的富营养化现象已是全球性的环境问题。近来利用大型维管束植物对富营养化水体的修复已备受关注。然而,水体中氮的去除受到包括氮的离子形态及其在水体中浓度等各种因素的影响。研究通过Michaelis—Menten动力学方程来研究植物根系表面氮的浓度与植物吸收氮的相互关系。该方程包括2个参数：吸收最大速率（Vmox）和米氏常数（Km）,其分别表示植物吸收不同氮形态的最大速率和对不同氮形态亲和力的高低。利用加权回归分析结果表明,生长在不同浓度营养液水浮莲（Pistia stratiotes L．）吸收速率拟和Michaelis—Menten方程。水浮莲对NH4^＋LN的Km很高。表明其对NH4^＋-LN亲和力高;在NO3^--N单一氮源提供下,水浮莲对NO3^--N的吸收动力学与NH4^＋-N相似。然而,在营养液中同时存在NH4^＋-N和N03^--N时,NO3^--N吸收的最大速率明显降低,但对其Km的影响不大,这种抑制作用看来属于非竞争性的。在NH4^＋-LNN和NO3^--N的同时存在下,由于植物吸收NO3^--N能力的降低可能导致植物对氮的利用率下降。     

旱稻和水稻不同基因型根细胞膜特性与氮素吸收的关系

 对常规粳稻、常规籼稻和巴西旱稻离体根细胞膜的H+-ATP酶活性及泵H+ 能力进行了测定，并结合根系NO3－ 吸收动力学参数及NH4+ 的影响等对各因素间的关系加以探讨。结果表明，根细胞膜H+-ATP酶活性与泵H＋能力间表现出较好的一致性。巴西旱稻的H+-ATP酶活性与泵H＋能力＞武育粳3号＞扬稻6号。在NO3-N吸收动力学方面，巴西旱稻的Vmax显著地高于另2个水稻品种，且很少受NH4+ 存在的影响。武育粳3号NO3－ 吸收的Vmax值受NH4+ 影响最大。 NH4+的这种影响很可能是通过降低膜电位从而影响质子驱动力以及抑制NO3－载体蛋白的合成所造成的，但NH4+并不影响根细胞膜载体蛋白与NO3－之间的亲和性。     

杨(槐)根系淋洗物对槐(杨)根际微区养分状况的影响

采用根垫法分析杨树(刺槐)根系淋洗物对刺槐(杨树)根际微区养分迁移特性的影响,结果表明:浇刺槐根系淋洗物能提高杨树根际微区的NO3--N和NH4 -N水平,降低其N素养分亏缺率,在一定程度上缓解杨树根际微区N素缺乏状况;浇灌杨树根系淋洗物能提高刺槐根际微区的P素(尤其是非闭蓄态无机P)水平,降低其P素亏缺百分率,但效果不明显.     

过量Fe2+胁迫下水稻的养分吸收和分配

采用水培法研究了不同浓度过量Fe2+对水稻生长,地上部及根系的N、P、K、Ca、Mg以及Fe等微量元素吸收及分配的影响.试验结果表明:过量Fe2+胁迫抑制了水稻地上部和根系生长及N、P、Mg的吸收,促进了Cu的吸收.Fe2+浓度保持在一定范围能促进水稻地上部和根系对Ca、Mn的吸收,高浓度Fe2+则会抑制Ca、Mn的吸收.根系的Fe、Cu和Zn含量高于地上部.同时Fe2+胁迫也抑制了P、K、Mg和Zn等有效养分在根系与地上部之间的分配,破坏了养分的分配平衡,加剧了铁毒的发生,这可能是Fe2+胁迫下植株受伤害的机理之一.     

不同湿地植物对污水中氮和磷的吸收动力学特性

为比较不同湿地植物对富营养化水体中N,P的去除效应。研究了水葫芦、菖蒲、空心菜、金鱼藻等4种湿地植物对NO3-N,NH4-N及P的吸收动力学特征。结果表明,不同湿地植物对水体中N,P的吸收存在显著的差异,4种植物对NH4-N的最大吸收速率(Vmax)大小为水葫芦＞空心菜＞菖蒲＞金鱼藻,对NO3-N的最大吸收速率表现为水葫芦＞空心菜＞金鱼藻＞菖蒲;对P的最大吸收速率表现为水葫芦＞空心菜＞菖蒲＞金鱼藻;4种湿地植物对水体中氮磷吸收的表观米氏常数(Km),即亲和力均呈现出与最大吸收速率相反的趋势。     

硅缓解盐胁迫诱导的芦荟生长抑制、品质降低和体内离子稳态失衡研究

为探索芦荟微咸水灌溉栽培及其硅(Si)素营养生理,研究了100 mmol/L NaCl+2.0 mmol/L Si处理120 d对芦荟生长、重要品质指标和植株体内盐分离子状况的影响及其酶动力学机制。结果表明,加Si可明显缓解盐胁迫诱导的芦荟生长抑制和品质降低,原因是Si可显著降低盐胁迫下芦荟植株中的Na+和Cl-含量,提高K+含量和K+/Na+,促进根系对K+、Na+的选择性吸收和运输,使芦荟植株体内的离子稳态得以良好维持;根系和叶片横切面X-射线能谱微区分析进一步证实了这一结果。Si改善盐胁迫下芦荟对离子选择性吸收、运输的机制之一是显著提高了盐胁迫下芦荟根尖细胞质膜H+-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶和H+-PP酶活性。     

不同玉米杂交种亲本磷营养特征及对低磷胁迫的响应

为比较不同玉米杂交种亲本在不同磷水平下植株生长和养分吸收特性,以及养分在体内的循环和分配的差异,选取我国在生产中大面积推广且抗逆性较强的玉米杂交种亲本:郑58/昌7-2(郑单958),PH6WC/PH4CV(先玉335),利用营养液培养的方法进行了这些玉米磷营养特征的研究,通过供磷和缺磷营养液培养研究缺磷对不同基因型玉米生长发育,根系形态、活性和生理特性的影响,玉米苗期光合速率变化,并比较基因型间差异。结果表明,与供磷相比,缺磷亲本的干质量降低,磷增长量降低,根干质量增加,根冠比增加;根长增长,根半径降低,根表面积增加,总吸收面积和比表面积均降低;pH值降低;吸收H2PO4-和耐低磷能力提高,叶面积和光合速率下降。不同亲本间存在显著差异,其中,PH4CV具有相对较大的根长和根表面积,较活跃的根系吸收活性,干重增长较大,吸收速率大,叶面积和光合速率下降幅度较低,耐低磷能力强。     

盐分差异分布下不同形态氮素对棉苗生长及主要营养元素吸收的影响

为探索氮素形态对盐碱地棉苗生长及养分吸收的影响,以鲁棉研28号为试验材料,利用嫁接建立的分根试验系统模拟盐分差异分布,研究了根区盐分差异分布和不同形态氮素(NH4+和NO3-)对棉苗生长和主要营养元素吸收的影响。结果表明:根区盐分差异分布和氮素形态对棉花营养元素吸收及幼苗生长存在互作效应;根区盐分差异分布较均匀分布增强了棉株对主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn)的吸收、降低了Na+含量、提高了叶片净光合速率(17.1%)并增加了棉株生物积累量(18.5%);NO3--N较NH4+-N处理显著促进了棉苗主要营养元素(N、P、K、Mg、Fe、Mn)的吸收及生物量积累;根区盐分差异分布下,施用NO3--N较NH4+-N提高了棉苗主要营养元素的吸收及叶片光合速率(13.5%)、降低了各器官的Na+含量并促进了棉苗的生物量积累(7.2%)。研究结论是盐分差异分布下,施NO3--N较NH4+-N更有利于棉花主要营养元素的吸收及幼苗生长。     

施用脱硫石膏对苜蓿营养器官离子分布及抗逆性的影响

针对碱化土壤施用脱硫石膏对苜蓿耐盐生理特征的影响,从植物体内离子分布规律入手,采用大田和盆栽相结合的方法,开展苜蓿根系和叶片钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)离子分布规律与其耐盐性的关系研究。结果表明,施用脱硫石膏后,显著减少了苜蓿对Na+的吸收,减轻或消除了离子毒害;促进了苜蓿对Ca2+、K+等营养元素的吸收,改善了养分亏缺的状况;苜蓿的抗逆能力得到提高,出苗率、产量均大幅上升,显著促进了苜蓿的生长发育,施脱石膏施用量为15.0 t/hm2时,效果最佳。     

不同基因型烟草苗期对硝态氮和氨态氮吸收动力学特征研究

为了揭示不同品种烟草苗期在不同氮素处理水平下对氮素形态亲和能力的差异性,测定中烟90、K326、净叶黄苗期根系对NO(3)(-)-N、NH(4)(-)-N吸收动力学参数K(m)、V(max)和根系活力.结果表明,这3个品种在NO(3)(-)-N、NH(4)(+)-N、NO(3)(-)-N与NH(4)(+)-N(1:1)培养液下V(max)、K(m)的值均表现为:K326>中烟90>净叶黄;根系活力依次是净叶黄>中烟90>K326.说明不同品种烟草苗期对氮素的吸收亲和能力与氮素形态没有关系,为选育氮高效基因型烟草品种提供了理论指导.     

NaCl胁迫对不同南瓜品种幼苗Na+、K+量的影响

采用19个不同类型南瓜品种,研究了300mmol/L NaCl下,幼苗地上部和根系Na+、K+离子含量、Na+/K+比值的变化.结果表明,NaCl胁迫8d后,不同南瓜品种幼苗Na+含量均明显增加,而K+含量下降,离子平衡被打破.南瓜幼苗体内的Na+含量、地上部的Na+/K+比值的变化反映植物对盐离子和营养元素相对的吸收情况.青栗(Q1)南瓜幼苗根系Na+含量、地上部Na+/K+比值明显高于黑蜜南瓜(H2)和黑子南瓜(H3).不同南瓜品种幼苗体内Na+含量、地上部Na+/K+比值变化趋势与NaCl胁迫下不同南瓜品种幼苗的盐害指数的结果基本一致.进一步验证了Q1耐盐性强与盐胁迫下地上部Na+/K+比值较低,K+离子含量较高有关;而品种H2和H3对盐敏感与盐胁迫下地上部Na+/K+比值较高,K+离子含量较低有关.     

顶端调控对棉花根系活力和养分吸收的影响

[目的]揭示新疆棉花栽培中打顶和顶端调控措施与棉花根系活力和养分吸收之间的关系.[方法]大田条件下,研究2个施磷水平在打顶和打顶后,涂抹萘乙酸对棉花根系活力和养分吸收的影响.[结果]在不施磷条件下,打顶第4d打顶处理增加了根系活力和叶片中N、P、K养分的浓度,而到第9d根系活力和叶片中N、P、K的浓度降低.施磷时无论打顶第4d还是打顶第9d打顶和打顶后涂抹萘乙酸都可增加棉花根系活力和叶片中N、P、K的浓度.施磷时无论是打顶还是打顶后涂抹萘乙酸都可增加棉花单株铃数、单铃重和单株籽棉产量.打顶时施磷比不施磷棉花单株铃数、单铃重、单株籽棉产量分别增加43.2;、26.0;、80.6;;打顶后涂抹萘乙酸分别增加46.0;、3.1;、50.5;.[结论]在施磷肥条件下,无论是打顶还是打顶后涂抹萘乙酸都可增加棉花根系活力,促进对养分的吸收,增加棉花产量.     

NaCl胁迫下栽培型番茄Na+、K+吸收、分配和转运特性

【目的】明确盐分胁迫下栽培型番茄离子吸收、分配和转运特性。【方法】以栽培番茄为试材,以NaCl溶液为盐分胁迫条件,通过苗期耐盐性鉴定,采用原子吸收光谱法测定不同耐盐性番茄品种体内离子含量,对盐分胁迫下番茄体内离子积累、分布和转运机制进行系统分析。【结果】番茄对Na+的吸收随盐分处理浓度和时间的增加而增加,在各器官的积累量顺序为根＞茎＞叶。对于较耐盐品种,Na+在体内的积累总量低于盐敏感品种。盐分胁迫后,番茄叶片、茎和根系中Na+/K+比均随NaCl浓度的升高而升高。耐盐品种的Na+/K+比低于盐敏感品种。离子在体内的区域化分布情况是,较耐盐品种的Na+在根茎中的分配比例较高,盐敏感品种趋向于向叶片分配。K+在较耐盐品种的分布集中于叶片。在盐胁迫初期,盐分处理浓度超过200 mmol•L-1时,番茄植株对K+向地上部的选择运输性随着胁迫时间的延长呈现出下降的趋势。低于200 mmol•L-1时,表现出很好的选择运输性,耐盐品种的Sk/Na(运输)高于盐敏感品种,根系表现出更强的向地上部运输K+的能力。【结论】盐分胁迫下,叶片中较低的Na+含量和更强的向地上部运输K+的能力是番茄耐盐性的重要特征。     

缓/控释复合肥料不同形态氮素释放特性研究

【目的】探讨缓/控释复合肥料不同形态氮素养分（NH4+-N、NO3－-N、Urea-N、DON和Total N）在不同介质中释放的动力学特性及生物效应。【方法】采用水中溶出法、土壤恒温培养法和盆栽生物试验。【结果】不同培养介质中，缓/控释复合肥5种形态氮素养分的累积释放量随时间的动态变化可用一级动力学方程Nt=N0(1-e-kt）、Elvoich方程qt=a+blnt、抛物线扩散方程qt=a+bt0.5表征，并以一级动力学方程拟合效果最好（r＝0.9569**～0.9999**），E1ovich方程次之（r＝0.7705**～0.9933**）。缓释复合肥料不同形态氮素最大释放量（N0值）与其氮素累积释放量的变化规律一致，在水中以Total N＞DON＞Urea-N＞NH4+-N＞NO3--N，在土壤中则以Total N＞NH4+-N＞DON＞Urea-N＞NO3--N。以水为介质时，缓释复合肥料不同形态氮素释放速率常数（k值和b值）的变化序列均以Total N＞DON＞NH4+-N＞NO3--N；以土壤为介质时，k值大小为Urea-N＞DON＞NH4+-N＞Total N＞NO3--N，b值则为Total N＞NH4+-N＞DON＞NO3--N＞Urea-N。与普通复合肥料相比，缓/控释复合肥的氮素利用效率（NUE）、氮素农学效率（NAE）及氮素生理效率（NPE）分别提高了11.4%、8.32 kg·kg-1和5.17 kg·kg-1。相关分析发现，5种形态氮素养分占总氮量的比值（Nx/NT）与水稻不同生育期吸收氮素养分之间呈显著或极显著正相关。【结论】定量描述氮素养分释放的动力学方程中以一级动力学方程评价更具有实效性。与普通复合肥料以单一尿素态氮养分为主相比较，缓/控释复合肥料的不同形态氮养分更有利于水稻对氮素的吸收利用。