花生苗期对硝态氮和铵态氮的适应程度探讨

本文探讨了在用钼酸铵拌种和不拌种的情况下花生植株对硝态氮和铵态氮的适应程度,明确花生早期施用合适种类氮肥和钼肥的意义。     

水稻籽粒硝态氮和铵态氮积累特性及氮肥调控研究

选用5个粳稻品种,通过田间和盆栽试验,分析水稻籽粒中硝态氮和铵态氮含量的品种间差异和籽粒中分布特点、灌浆过程中积累动态变化及其与施氮量和谷氨酰胺合成酶活性间的关系。结果表明,精米中硝态氮和铵态氮含量品种间有显著差异,铵态氮含量高于硝态氮;硝态氮和铵态氮主要分布在籽粒的米糠层里,在籽粒中呈由外到内逐渐降低的变化趋势;随着施氮量的增加,精米中硝态氮和铵态氮含量都大幅度增加,增幅高达114.1%~203.0%,但增加的幅度因品种不同而异;随灌浆进程的推进,籽粒硝态氮含量逐渐增多直至成熟,但硝态氮的日积累量和铵态氮含量随灌浆进程逐渐上升,达到峰值后又逐渐下降,呈单峰曲线变化,抽穗后25 d达到峰值,硝态氮含量高的品种日积累量显著大于含量低的品种,铵态氮含量高的品种灌浆前期积累量少于含量低的品种,而灌浆后期的积累量高于含量低的品种;籽粒谷氨酰胺合成酶活性与硝态氮和铵态氮含量及硝态氮日积累量间均呈显著或极显著正相关。     

利用15N标记研究铵态氮与硝态氮对大豆的营养作用

以东农47为材料,采用15N示踪技术,利用组培的方式进行了铵态氮与硝态氮营养作用研究.结果表明,在无菌条件下,以NH4+-N为唯一氮源大豆表现出了铵盐毒害;以NO3--N和混合态氮作为氮源时,大豆可以正常生长.以混合态氮为氮源植株总生物量最大,以NO3--N为氮源次之,以NH4+-N为氮源的处理生物量最小,不同形态氮之间生物量差异达到显著水平.随氮素水平增加,外源氮在植株中比例增加,当培养基中NH4+-N与NO3--N比例为1∶1时,大豆吸收NH4+-N与NO3--N比例为1.5∶1,叶片、茎、根NH4+-N与NO3--N吸收比例分别为1.6∶1、1.4∶1和1.6∶1,说明硝态氮的存在能够解除铵盐毒害并促进大豆对氮素的吸收利用.     

覆膜穴播方式对旱地小麦田土壤硝态氮和铵态氮积累的影响

为明确全膜覆土穴播栽培方式下旱地小麦土壤氮素的转化规律,采用比色法测定了全膜覆土穴播、传统地膜穴播和露地穴播冬、春小麦苗期、拔节期和收获期土壤硝态氮和铵态氮的含量。结果表明,在一次性基施氮肥后的第3年,0~60cm土层硝态氮累积量随土层深度的增加呈逐渐降低趋势,硝态氮大部分累积在土壤中下层(80~160cm)。随着春(冬)小麦的生长发育,各处理土壤硝态氮含量均呈"S"型变化,在120~160cm土层会出现一高峰值。相比露地穴播,全膜覆土穴播和传统地膜穴播能更好地利用0~80cm土层硝态氮。铵态氮含量在耕层土壤中较高,且随着土壤深度的增加而逐渐降低。全膜覆土穴播和传统地膜穴播减少了春(冬)小麦各生育时期0~60cm土层的铵态氮含量。     

不同铵硝配比对香蕉幼苗硝态氮吸收动力学特征影响

将香蕉苗移植到0.2 mmol/L CaSO4溶液中饥饿3d,采用改进耗竭法研究了香蕉幼苗期在5种铵硝配比营养液中的硝态氮的吸收动力学特征,以探讨香蕉铵硝营养特点.结果表明,香蕉幼苗所有铵硝配比处理的硝态氮吸收曲线特征均符合Michaelis-Menten酶动力学模型的描述.加铵不仅显著影响香蕉幼苗硝态氮吸收动力学参数Vax,对Km的影响也达显著水平.在霍格兰营养液的基础上直接添加10％NH4+-N比将10％NO3-N用NIH4+-N替换更能降低香蕉对硝态氮的吸收速率,但这两种处理对Km的影响不显著.在100％硝态氮的基础上,增铵降低了香蕉对硝态氮的吸收速率,增10％NH4+-N降低香蕉对硝态氮的亲和力,增25％ NH+4-N对香蕉对硝态氮的亲和力的影响则相反.在本实验条件下,香蕉硝态氮吸收系统属于低亲和吸收系统.     

硝态氮和氨态氮对大豆根瘤固氮的影响

在大豆开花前期追施不同配比的ＮＯ＾－３－Ｎ与ＮＨ＾＋４－Ｎ，分析其根瘤固氮酶活性，叶片ＮＲ活性，幼茎段脲含量、酰脲相对丰度及全氮含量。结果表明：７种酸比的ＮＯ＾－３－Ｎ与ＮＨ＾＋４－Ｎ均不同程度地抑制要瘤固氮酶活性，降低幼茎段酰脲含量及脲相对丰度。其中，ＮＯ＾－３－Ｎ：ＮＨ＾＋４－Ｎ＝１：５时，根瘤固氮酶活性相对最高，幼茎段酰脲含量及酰脲相对丰度也最高；ＮＯ＾－３－Ｎ：ＮＨ＾＋４－Ｎ＝１：０时，根     

不同形态氮素及铵硝比例对咖啡氮吸收和生长的影响

为提高咖啡氮肥肥料有效性,采用溶液培养的方法,研究NH4+和NO3- 2种不同形态氮吸收速率、5种铵硝比例(10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10)对咖啡生长及其氮素利用的影响。结果表明,不同形态氮素对咖啡的生长影响差异显著,铵硝混合营养下咖啡的生长明显优于单一形态氮素处理。在单一形态氮素条件下,咖啡对NH4+的最大吸收速率大于对NO3-的最大吸收速率;当2种形态氮素同时存在时,铵态氮会抑制硝态氮的吸收,硝态氮促进铵态氮的吸收;铵态氮促进地上部分生长,但浓度过高反而抑制地上部分生长;硝态氮的增加有利于根系的生长,但抑制了咖啡地上部分的生长。因此,在咖啡苗期,铵硝比例控制在7∶3～3∶7有利于咖啡生长。     

温度和供氮形态对龙眼吸收氮素动力学的影响

研究龙眼幼苗在不同温度（10、15、20、25、30、35℃）和不同氮营养（硝态氮、3/4硝态氮+1/4铵态氮、1/2硝态氮+1/2铵态氮、1/4硝态氮+3/4铵态氮、铵态氮）供应条件下吸收氮素的动力学特征,比较龙眼吸氮能力变化,并探讨龙眼对氮形态的偏好性,为龙眼不同季节（物候期）选择适用氮肥形态提供依据。结果显示,温度和供氮形态对龙眼吸氮能力有显著影响（P<0.05）。在中低温度（10~25℃）等量供应硝态氮和铵态氮条件下,龙眼根系吸收氮素（硝态氮和铵态氮之和）的最大吸收速率（I_max）最高或较高,而亲和力（Am）和离子吸收补偿点（C_min）则随温度和氮形态变化不大,故此时龙眼吸氮能力强。在高温（30℃）且仅供应铵态氮时,根系具有最高I_max和A_m,同时C_min最低,最有利于龙眼吸氮。在极端高温（35℃）时将铵态氮和硝态氮以3∶1的比例配合供应,则I_max最高,A_m较高且C_min较低,有利龙眼对氮素的吸收。另外,等量硝态氮和铵态氮共存条件下,龙眼在低温（10~15℃）时吸收铵态氮的I_max更高、A_m更强而且C_min更低,明显偏好铵态氮;在中高温（20~35℃）时吸收硝态氮的I_max更高,但A_m更弱且C_min更高,对氮形态的偏好性不明显。对照华南龙眼生长物候期,建议在龙眼秋梢生长期施用铵态氮为主、硝态氮为辅;在花前至小果期可以1∶1的比例施用硝态氮和铵态氮;在果实膨大期,可全部施用铵态氮或以3∶1的比例施入铵态氮和硝态氮。     

稻瘟病诱导的抗病水稻和不抗病水稻氮素吸收差异研究

利用动态离子流检测技术对稻瘟病侵染的水稻根系NH4+和NO3-做了动态检测。发现抗病水稻在病害侵染时,根系对NH4+和NO3-具有很好的保持能力,而不抗病水稻根系对NH4+和NO3-的吸收能力明显下降,氮素含量测定也证实了不抗病水稻的氮素吸收减少,造成这种现象的原因可能是因为稻瘟病菌对不抗病水稻根系的NH4+和NO3-转运体直接或间接的起到了抑制作用。此外,在正常生长情况下两种水稻具有不同的NH4+和NO3-离子吸收特征,动态离子流检测技术对这种离子吸收特征的检测,为早期快速、无损筛选氮营养高效水稻品种提供了有效工具。     

硝态氮供应对小麦根系形态发育和氮吸收动力学的影响

为给小麦氮素利用效率的提高及氮高效品种的选育提供依据,以秦麦11号和宁麦9号作为供试材料,采用溶液培养方法,研究了不同浓度硝酸盐对小麦根系形态发育特征和硝酸盐吸收动力学的影响。结果表明,在较低的浓度范围内,NO3-可增加小麦总根长和根尖数,促进根系生长;当NO3-浓度超过2 mmol/L时,总根长和根尖数受到强烈抑制,但由于根系平均直径的增加,根系总体积并未明显减少。两个供试小麦品种之间根系NO3-含量并无明显差异,而两个品种的叶片NO3-含量在介质NO3-浓度超过10 mmol/L时表现出了明显差异。叶片、根系NO3-含量与根冠比之间的关系可用一次函数来进行描述,与根长、根尖数之间的关系可用二次函数来进行描述。与宁麦9号相比,秦麦11号的NO3-吸收具有更高Vmax值和Km值,这可能与两个供试小麦品种根系形态特征的差异有关。     

不同施氮量对单季稻养分吸收及氨挥发损失的影响

 以杂交晚粳浙优12为材料,研究了不同氮素用量对单季晚稻养分吸收和氨挥发损失的影响。结果表明,施氮量在0~330  kg/hm2范围内水稻植株氮积累量、磷积累量及钾积累量均表现为随施氮量的增加而增加,施氮水平超过270  kg/hm2后增施氮肥反而降低水稻对氮磷钾的吸收。施氮量在150  kg/hm2时增施有机肥有助于杂交粳稻浙优12对土壤中氮素、磷素以及钾素的吸收利用。水稻拔节期至抽穗期为吸氮量最大时期,施氮量在0~270  kg/hm2范围内杂交粳稻浙优12各生育期植株氮积累量随着施氮量增加而增加。相关分析表明,水稻产量与水稻植株全生育期氮积累量、磷积累量和钾积累量极显著正相关,其中,与水稻吸氮总量的相关系数最大。氨挥发速率、累计氨挥发量随施氮量的增加而增加,以施用基肥阶段氨挥发速率最快,累计氨挥发量最高。在基肥氮肥和分蘖肥氮肥施入后,高施肥水平(270  kg/hm2、330  kg/hm2)下氨挥发速率均远高于其他处理,其中,施氮量330  kg/hm2处理施基肥后测得的累计氨挥发量占基肥施氮量的23.9%。     

水稻根系细胞膜H+ ATPase对铵硝营养的响应差异

用两相法分离了铵态氮（NH4+ N）和硝态氮（NO3- N）营养下水稻苗期根系的细胞膜,并测定了细胞膜上H+ ATPase的水解活性,以期阐明水稻根系细胞质膜上H+ ATPase对不同氮素形态的响应差异。两相法分离的细胞膜纯度达到95%以上。在离体条件下,NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase的水解活性和H+ ATPase的Km和Vmax均显著高于NO3- N营养。NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase最适pH值为6.0,而NO3- N营养的在pH 6.2左右。Western blot结果表明,NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase浓度显著高于NO3- N营养的H+ ATPase。说明NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase活性高是因为单位细胞膜上的H+ ATPase分子数量大于NO3- N营养,并且在NH4+ N营养的水稻根系细胞膜上可能存在着与NO3- N营养不同的H+ ATPase的同工酶。因此,NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase活性高很可能是水稻根系对铵态氮营养的一种适应机制。     

mRNA差异显示技术分离水稻铵态氮营养诱导表达基因

应用mRNA差异显示技术对不同氮素营养下水稻叶片基因表达差异进行了分析,分离了一些差异表达片段。Reverse Northern和Northern杂交确认了部分阳性克隆,结果显示片段A 02 (Oryza sativa drought stress related gene) 和A 03 (Zea mays partial mRNA for TFⅡB related protein) 受到铵态氮营养诱导表达。生理学测定结果表明,与硝态氮营养相比,水稻在铵态氮营养下具有更高的过氧化氢酶、过氧化物酶活性和还原型谷胱甘肽含量,因此,更利于自身自由基的清除,从而提高抗逆性。     

Identification of Differentially Expressed Genes Induced by Ammonium Nitrogen in Rice Using mRNA Differential Display

RNAs isolated from ammonium- and nitrate-treated rice leaves were used to screen differentially expressed genes through mRNA differential display. A total of 72 bands appeared significant differences and some of them were further confirmed by reverse Northern and Northem blot. The results showed that two genes, A-02 (Oryza sativa drought stress related mRNA) and A-03 (Zea mays partial mRNA for TFIIB-related protein) were highly up-regulated in the ammonium-fed rice leaves. The enzyme assays showed that the activities of the two anti-oxidative enzymes, catalase and peroxidase, and the content of a non-enzymic antioxidant, glutathione, were significantly higher in the ammonium-fed rice leaves than those in the nitrate-fed ones, indicating that the ammonium nutrition might be beneficial for rice plants to improve the stress resistance during growth and development.     

钵苗机插水稻氮素吸收与利用特征

【目的】旨在阐明钵苗机插水稻氮素吸收与利用特征。【方法】于2013–2014年在扬州大学兴化试验基地选用大穗型品种甬优2640和甬优8号,中穗型品种武运粳24号和宁粳3号,小穗型品种淮稻5号和淮稻10号为试验材料,以毯苗机插为对照,研究钵苗机插水稻氮素积累、转运与利用特性。【结果】不同穗型品种的钵苗机插较毯苗机插在水稻分蘖中期、拔节期、抽穗期和成熟期植株含氮率和吸氮量较高。在移栽至分蘖中期、拔节至抽穗期和抽穗至成熟期阶段,不同穗型品种钵苗机插氮素积累量和氮素吸收速率较毯苗机插高。与毯苗机插相比,不同穗型品种的钵苗机插水稻叶片的氮素输出量、氮素表观转运率和氮素转运贡献率显著提高,而茎鞘的氮素表观转运率和氮素转运贡献率较低。对氮素利用率而言,不同穗型品种的钵苗机插较毯苗机插氮肥偏生产力显著提高,氮素收获指数增加,其中大穗型品种差异显著。【结论】钵苗机插较毯苗机插生育中、后期氮素吸收能力强,后期叶片氮素转运量大、贡献率高,植株总氮素积累量和氮肥利用率显著提高。     

氮素供应形态对水稻根系形态和磷吸收的影响

 采用水培方法,研究了缺磷条件下不同形态氮（NH₄⁺、NO^₃-和NH₄NO₃）下的水稻根系形态性状,以及它们产生的后效应对磷吸收的影响。结果表明,在氮素供应充足但磷饥饿胁迫的状况下,氮素形态对根系的影响仍然十分显著。与单一的铵营养相比,铵硝混合营养增加了根长和根系的表面积、根系的密度以及磷的总吸收量;与单一的铵或硝营养相比,铵硝混合营养可增加吸收的磷从根系向地上部的运输。因此,铵硝混合营养改善低磷胁迫下水稻对磷的吸收和转运,其部分原因与氮素形态与根系形态发生有关。     

实地氮肥管理下的水稻生长发育和养分吸收特性

 以代表性水稻品种为材料，研究了实地氮肥管理模式下水稻的生长发育和养分吸收规律。与农民习惯施肥方法相比，实地氮肥管理在产量不降低甚至有所提高的前提下可以较大幅度地降低施氮量。实地氮肥管理水稻有效穗数有所下降，但其分蘖成穗率明显提高。穗分化前实地氮肥管理水稻叶面积指数和根质量低于农民习惯施肥法，抽穗后结果则相反。实地氮肥管理提高了抽穗期水稻的有效叶面积和高效叶面积的比率、抽穗至成熟的干物质积累、抽穗后根冠比和剑叶的光合速率以及齐穗期群体透光率。实地氮肥管理水稻对氮、磷、钾的吸收高峰均出现在穗分化至抽穗期，此阶段氮、磷、钾的吸收量约占最终总吸收量的45.6%~46.2%、39.6%~43.6％和44.2%～45.2％，均明显高于农民习惯施肥方法。对实地氮肥管理产量提高原因及养分吸收规律进行了讨论。