氮素形态对饲料桑树幼苗生长和光合特性的影响

以饲料桑树品种“青龙桑”（Morus alba cv Qinglong）为试验材料,通过水培方式研究了等氮条件下铵态氮和硝态氮两种形态氮源及其配比对桑树幼苗生长和光合特性的影响。结果表明,桑树幼苗在单一硝态氮或单一铵态氮条件下,植株高度、叶片数、叶片面积和根系长度均低于铵态氮和硝态氮配合施用,桑树叶片和根系生物量的变化也呈现类似趋势。铵态氮和硝态氮摩尔浓度比为50∶50和25∶75时桑树幼苗生长和生物量最高,而当铵态氮和硝态氮摩尔浓度比例为25∶75时桑树净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）高于其他处理,单一硝态氮或单一铵态氮处理降低了桑树叶片表观量子效率(AQE),提高了桑树叶片的光补偿点(LCP)。以上结果说明饲料桑树是一种偏硝性的植物,以铵态氮和硝态氮摩尔浓度比为（50∶50）～（25∶75）最适合。     

不同氮源处理对高羊茅耐热性的调控研究

通过盆栽试验.研究了不同氮源[硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NO4--N)、硝酸铵态氮(NH4NO3-N)]对高羊茅品种凌志Festuca arundinecea cv.Barlexas在高温(38/30℃)胁迫下的生态、生理指标的影响.结果表明,在高温胁迫下:1)铵态氮和硝态氮处理株的叶绿素含量、根冠比、叶片相对含水量都持续下降;硝酸铵态氮处理株先升后降;在同等胁迫水平下.硝酸铵态氮处理株的这些指标含量最高,铵态氮处理株最低;2)铵态氮和硝态氮处理株的叶片过氧化氢、超氧阴离子及丙二醛含量都持续上升;硝酸铵态氮处理株的在胁迫初期降低,随后上升;在同等胁迫水平下.硝酸铵态氮处理株的最低,铵态氮处理株最高;3)整个胁迫过程中,硝酸铵态氮处理株的叶片平均超氧化物歧化酶(SOD)活性最高,铵态氮处理株的最低.说明在夏季给高羊茅施入硝酸铵态氯效果最佳,有利于提高其耐热性,使其安全越夏.     

高温胁迫下不同氮肥处理对高羊茅氮代谢的影响

采用盆栽试验,研究了不同氮肥（NO3--N、NH4+-N、NH4NO3-N）处理对高羊茅品种凌志Festuca arundinacea cv. Barlexas在高温38/30 ℃（昼/夜）胁迫下叶片内硝态氮含量、铵态氮含量以及参与氮同化和代谢过程的主要酶活性的影响。结果表明：随着胁迫时间的延长,经过不同氮肥处理的植株中硝态氮含量先升后降,而铵态氮含量呈上升趋势,其中NH4NO3-N处理株的硝态氮含量最高,铵态氮含量最低,NH4+-N处理株的铵态氮含量最高;不同处理株中的硝酸还原酶（NR）活性呈下降趋势,而谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性均呈先升后降的趋势,总体上,NH4NO3-N处理株的NR、GS和GOGAT活性最高;NH4NO3-N和NO3--N处理株的谷氨酸脱氢酶（GDH）活性均呈下降趋势,而NH4+-N处理株的GDH活性呈上升趋势。在试验条件下,经NH4NO3-N处理的高羊茅受氧化胁迫程度最小,耐热性最好,有利于高羊茅越夏和延长其绿期。     

氮素对紫花苜蓿根茎叶氮含量及硝酸还原酶活性的影响

采用营养液砂培方法进行室内盆栽试验,以紫花苜蓿品种甘农3号(Medicago sativa cv.Gannong No.3)和陇东苜蓿(Medicago sativa cv.Longdong)为材料,比较研究了2种氮素形态(铵态氮、硝态氮)和5个氮素水平(0、105、210、315、420 mg/L)对现蕾期紫花苜蓿各部位氮含量及硝酸还原酶活性(NR)的影响。结果表明:2种氮素形态均能显著提高紫花苜蓿根茎叶中硝态氮含量,铵态氮含量、全氮含量及硝酸还原酶活性,且随着氮水平的提高呈先增大后减小的趋势,在210 mg/L处理达峰值。从氮素形态分析,铵态氮肥有利于铵态氮含量的增加,且根茎叶中铵态氮含量、全氮含量在铵态氮210 mg/L处理达到最大值,且显著高于其他处理;硝态氮肥有利于硝态氮含量的增加,且根茎叶中硝态氮含量、硝酸还原酶活性(NR)在硝态氮210 mg/L处理达到最大值,且显著高于其他处理。各部位中,相同氮素形态下,根茎叶中铵态氮含量、硝态氮含量、全氮含量及NR活性均表现为叶片根部茎部,且甘农3号表现优于陇东苜蓿。基于经济效益和生态效益考虑,铵态氮210 mg/L是培养紫花苜蓿较好的形态和水平。     

不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响

为了探讨不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响,试验采用随机区组设计在高寒草甸上开展铵态氮肥、硝态氮肥不同配比比较试验,测定了植物生物量及土壤养分等指标。结果表明:当只施用铵态氮时,高寒草甸地上生物量、植物全氮含量均为最大值;在铵态氮、硝态氮之比为30∶70(4组)时,植物全磷为最大值;在只施用硝态氮时,土壤铵态氮为最大值;当铵态氮、硝态氮之比为50∶50(3组)时,土壤硝态氮为最大值,且显著高于1组和对照组(P0.05)。同时,高寒草甸施铵态氮与植物全氮、地上生物量呈极显著正相关(P0.01),硝态氮肥则与植物全钾、土壤全磷和土壤铵态氮呈显著相关(P0.05)。     

无机氮处理对矿山生态型水蓼氮积累及根系形态的影响

氮肥的过量施用,导致土壤中过量的氮易随渗漏、径流等方式进入水体,造成水体的富营养化加剧。矿山生态型水蓼为前期试验筛选的氮磷修复植物,明确根系形态变化对无机氮处理的响应特征可以为矿山生态型水蓼对氮素的吸收积累机理提供一定理论基础。采用砂培试验,以氮磷富集植物矿山生态型水蓼为研究对象,设置不同铵态氮浓度(25、50、75 mg·L~(-1))和硝态氮浓度(25、50、75 mg·L~(-1)),研究了矿山生态型水蓼植株氮积累以及根系形态各参数的变化。结果表明,矿山生态型水蓼生物量和氮积累量均在供氮50 mg·L~(-1)时达到最大值。供氮浓度为50和75 mg·L~(-1)时,矿山生态型水蓼生物量表现为硝态氮处理显著高于铵态氮处理。矿山生态型水蓼氮含量和氮积累量均表现为铵态氮处理高于硝态氮处理。随着铵态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼的根长、根表面积和根体积均显著减小;随着硝态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼根长、根表面积、根体积均在供氮50 mg·L~(-1)时最大。在供氮为25 mg·L~(-1)时,矿山生态型水蓼根系形态各参数表现为铵态氮处理大于硝态氮处理,在供氮50和75 mg·L~(-1)时则表现为硝态氮处理显著大于铵态氮处理。适宜浓度硝态氮能促进矿山生态型水蓼的生长和侧根发育,从而促进对氮素的吸收。而铵态氮浓度过高会抑制矿山生态型水蓼的根系生长,但并不抑制其对氮素的吸收积累能力,这可能与矿山生态型水蓼根系的抗逆性有关。     

氮素形态及其配比对老芒麦生长及生理特性的影响

以采自高寒草甸野生老芒麦(Elymus.sibiricus)种子为材料,单一氮素添加为对照,采用营养液沙培方式研究硝态和铵态氮及其不同配比(NO3^--N∶NH4^+-N分别为0∶10、3∶7、5∶5、7∶3和10∶0)对老芒麦苗期生长特性的影响,旨在探索不同氮素形态对老芒麦的促生效应,以期找到最佳的氮素形态配比。结果表明:混合态氮素较单一氮素施入能够更好促进老芒麦的生长,硝态和铵态氮配比为7∶3时,老芒麦株高、叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量较其他处理高,硝酸还原酶活性较单一NO3^--N和NH4^+-N处理分别提高了48.54%和74.71%,可溶性蛋白含量分别提高了10.16%和7.30%。硝态和铵态氮配比为5∶5时根系活力最高,该处理下老芒麦根系活力较单一NH4^+-N和NO3^--N处理分别提高了31.05%和8.08%,且与对照间差异达到显著水平(P<0.05)。NO3^--N∶NH4^+-N为3∶7时根长和全氮含量达到最大,全氮含量分别比NO3^--N和NH4^+-N为唯一氮源时提高了43.90%和29.76%,且差异达到显著水平(P<0.05)。经隶属函数度进一步综合分析得出,NO3^--N∶NH4^+-N为7∶3时氮素能更好地提高老芒麦生理活性,且促进其生长。     

无机氮处理对矿山生态型水蓼氮积累及根系形态的影响

氮肥的过量施用,导致土壤中过量的氮易随渗漏、径流等方式进入水体,造成水体的富营养化加剧。矿山生态型水蓼为前期试验筛选的氮磷修复植物,明确根系形态变化对无机氮处理的响应特征可以为矿山生态型水蓼对氮素的吸收积累机理提供一定理论基础。采用砂培试验,以氮磷富集植物矿山生态型水蓼为研究对象,设置不同铵态氮浓度(25、50、75 mg·L^-1)和硝态氮浓度(25、50、75 mg·L^-1),研究了矿山生态型水蓼植株氮积累以及根系形态各参数的变化。结果表明,矿山生态型水蓼生物量和氮积累量均在供氮50 mg·L^-1时达到最大值。供氮浓度为50和75 mg·L^-1时,矿山生态型水蓼生物量表现为硝态氮处理显著高于铵态氮处理。矿山生态型水蓼氮含量和氮积累量均表现为铵态氮处理高于硝态氮处理。随着铵态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼的根长、根表面积和根体积均显著减小;随着硝态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼根长、根表面积、根体积均在供氮50 mg·L^-1时最大。在供氮为25 mg·L^-1时,矿山生态型水蓼根系形态各参数表现为铵态氮处理大于硝态氮处理,在供氮50和75 mg·L^-1时则表现为硝态氮处理显著大于铵态氮处理。适宜浓度硝态氮能促进矿山生态型水蓼的生长和侧根发育,从而促进对氮素的吸收。而铵态氮浓度过高会抑制矿山生态型水蓼的根系生长,但并不抑制其对氮素的吸收积累能力,这可能与矿山生态型水蓼根系的抗逆性有关。     

贝加尔针茅草原土壤无机氮含量对氮素添加的响应

土壤无机氮是可以直接被植物根系吸收的氮素形态,也是表征土壤肥力的重要参数。基于内蒙古贝加尔针茅草原长期氮素添加(NH4NO3)试验平台,本研究选取4个氮素添加水平,分别是0(CK)、30(N30)、50(N50)和100 kg N·hm-2·a-1(N100),探究氮素添加对土壤无机氮的影响。于2015年生长季(6—10月)每月中旬分别采集0~10、10~20、20~30、30~40 cm四个土层深度的土壤样品,测定土壤铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)含量。结果表明:贝加尔针茅草原0~40 cm土壤中,CK、N30和N50处理的土壤铵态氮含量较土壤硝态氮含量高,N100处理中,二者几乎各占一半,生长季内无机氮含量的变化趋势与硝态氮一致;各处理土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量在土层间的关系均表现为:0~1010~2020~3030~40 cm,且都随氮素添加水平增加而增加。经方差分析表明,氮素添加、取样时间、土层深度及三者交互作用对土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均有极显著影响;本试验中,在自然水热条件下,N100处理有明显的硝态氮累积,达"氮饱和点"。     

两种灌溉方式下保水剂用量对春播裸燕麦土壤氮素的影响

在大田条件下,采用裂区设计,研究了传统灌溉和滴灌两种灌溉方式下4个保水剂用量(0,30,60和90 kg/hm²)对春播裸燕麦土壤氮素的影响。结果表明,随保水剂用量的增加,裸燕麦土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量呈先增加后减少的趋势,以施用60 kg/hm²保水剂的处理全氮、硝态氮、铵态氮含量最高。相同保水剂用量条件下,滴灌处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量均高于传统灌溉处理。传统灌溉易造成土壤硝态氮向下淋洗,不利于燕麦对氮素的吸收利用。适当灌溉定额的滴灌(春播140 mm)有利于增加土壤耕层氮素营养。     

钼素对不同氮素形态营养液培养的盐角草生物量的影响

以盐角草(Salicornia europaea)为材料进行水培实验,研究了不同浓度钼素营养对硝态氮（NO－3 N）和铵态氮(NH+4 N)营养液中培养的盐角草生长的影响。结果表明,两种氮素形态营养液培养下,随着钼素水平的提高,盐角草肉质茎中硝酸还原酶（NR）和黄嘌呤脱氢酶(XDH)的活性增强,叶绿素含量、酰脲类物质（Ureides）含量升高,生物产量增加;3 μmol·L-1的钼素叶面喷施对盐角草肉质茎生长优于营养液添加钼素。不同氮素营养液培养下,盐角草生长有明显差异,NH+4 N营养液培养较NO3－ N营养液培养的盐角草叶绿素含量高,XDH活性高,Ureides含量增加,但NR活性下降,生物产量减少。通过对海水灌溉NO3－ N营养液培养的盐角草增施钼素,能提高NR和XDH活性,增加盐角草的生物产量。     

Effects of nitrogen forms on growth and nitrogen assimilation and utilization of Buchloe dactyloides北大核心CSCD

This research explored the nitrogen (N) uptake preference of Buchloe dactyloides, in order to improve the management of this species over the whole growth cycle. The experiment included two cultivars of B. dactyloides (‘Sundancer’ and ‘Texoka’) and four different N regimes (N0: No N as the control, N1: Urea, N2: Nitrate N, N3: Ammonium N and N4: a 1:1 mixture of nitrate N and ammonium N). The rate of N applied was 500 mg N·kg soil–1 in each case. It was found that total N content, root nitrate reductase (NR) activity, glutamine synthetase (GS) activity and shoot glutamate synthase (GOGAT) activity of B. dactyloides were significantly improved by adding mixed N (P<0.05). Shoot nitrate N content of B. dactyloides was significantly improved by adding nitrate N (P<0.05). Root nitrate N and ammonium N contents of B. dactyloides were significantly improved by adding urea (P<0.05). The shoot ammonium N content and NR activity of B. dactyloides were significantly improved by adding ammonium N (P<0.05). Shoot GS activity of B. dactyloides was significantly reduced by adding ammonium N (P<0.05). Root GOGAT activity of B. dactyloides was significantly reduced by adding nitrate N (P<0.05). Mixed N can better improve the physiological activity and promote the growth of B. dactyloides, but single nitrogen source will inhibit some nitrogen assimilase activity. Based on these results, it is recommended that 1:1 mixed nitrogen should be used as the nitrogen source in the production of B. dactyloides. Where the ammonium:nitrate is not 1:1, urea should be used as the nitrogen source. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

氮素形态对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响

在完全营养液条件下,采用砂培法,研究了3种氮素形态配比NO3--N,NH4+-N和NO3--N∶NH4+-N为1∶1和0、105、210mg/L 3个氮素水平对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响。结果表明:不同形态氮素处理下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量均显著高于CK。同一氮素水平下,株高表现为NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NO3--N培养下次之,NH4+-N培养下最低;生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NH4+-N培养下次之,NO3--N培养下最低;茎叶比则是NO3--N培养下最大,NH4+-N培养下次之,NO3--N和NH4+-N混合培养下的最低,各氮素形态处理间差异显著(P0.05)。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量呈现增加的变化趋势,茎叶比呈现减小的变化趋势。NO3--N+NH4+-N的浓度为210mg/L时,紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、固氮酶活性和全氮含量取得最大值,茎叶比取得最小值,根瘤重则在NO3--N+NH4+-N的浓度为105mg/L时取得最大值,紫花苜蓿在混合态氮培养下生长最好。     

高温胁迫下不同氮肥处理对凌志高羊茅耐热性的调控效果

通过盆栽试验,研究不同氮肥处理（NO3^-—N、NH4^＋-N、NH4NO3—N）对凌志高羊茅（Festuca arundinacea cv．Barlexas）在高温38℃／30℃（昼／夜）胁迫下部分生理生化指标的调控效果。结果表明：（1）NH4^＋-N和NO3^- —N处理根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量都持续下降,NH4^＋-N处理下降幅度大于NO3^- —N处理;NH4NO3-N处理先升后降。同等胁迫水平下,NH4NO3-N处理高于NO^3-—N和NH4^＋-N处理;（2）3种氮肥处理使叶片可溶性蛋白含量下降,可溶性糖和脯氨酸含量上升。且同等胁迫水平下,NH4NO3^-N处理可溶性蛋白,可溶性糖和脯氨酸含量均最高;（3）NH4^＋ -N和NO3^-N处理叶片过氧化氢和超氧阴离子含量上升,NO3^-—N处理的上升幅度小于NH4^＋-N处理;NH4NO^3-N处理先下降后上升,且同等胁迫水平下低于NH^＋-N和NO3^-—N处理;（4）NH4^＋-N和NO3^-—N处理叶片丙二醛（MDA）含量增加;NH4NO3^-N处理在胁迫前两天略微下降随后上升,且同等胁迫水平下,MDA含量最低。试验分析显示,3种氮肥处理相比较NH4NO3-N处理对提高凌志高羊茅耐热性的调控效果最好。     

2个紫花苜蓿品种叶片对氮的光合响应

采用砂培法,设2种氮素形态(NH_4~+-N、NO_3~--N),5个浓度水平(0、105、210、315、420mg/L),对在灌区与旱作区适宜种植的2个紫花苜蓿品种甘农3号和陇东苜蓿的幼苗进行处理,通过测定叶面积、叶绿素及光合生理指标,探究氮素对2个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种叶片光合特性的影响。结果表明:2个紫花苜蓿品种的光合性能对氮的响应程度不同,施加低浓度氮(210mg/L)较对照显著(P0.05)增加紫花苜蓿叶面积、叶绿素的含量及净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,并呈现先增大后减小的趋势,且均在210mg/L水平时达到峰值;胞间CO2浓度随氮素水平的增加而降低。相同氮水平下,NH_4~+-N较NO_3~--N更有利于其光合性能的增强;2个紫花苜蓿品种相比,甘农3号对外源氮素较为敏感,对氮素的转化及利用率高,光合能力较陇东苜蓿强。     

外源SA对盐胁迫下颠茄生理生化、氮代谢及次生代谢的影响

采用无土栽培的方式,研究0.75 mmol/L 水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗生理生化、氮代谢与次生代谢的影响。结果表明,外源SA处理后:颠茄叶片叶绿素含量增多,最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v'/F_m')、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)显著升高,初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(qN)明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显增强,丙二醛(MDA)含量明显降低;可溶性蛋白含量显著升高,脯氨酸和可溶性糖含量降低;NO3-含量增加,NH4+含量减少,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性提高,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性降低;次生代谢产物莨菪碱和东莨菪碱含量显著提升。说明0.75 mmol/L外源SA能显著改善100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗的光合性能,调节有机渗透物质含量,提高抗氧化酶活性,减小膜脂过氧化程度,以缓解盐胁迫造成的伤害。并使氮代谢相关酶活性恢复或增强,为生物碱的合成提供更多的前体物质和能量,从而直接或间接地促进了次生代谢产物的合成与积累。     

氮素水平对沙地燕麦叶片非结构性碳氮代谢的影响

为分析追施氮肥对沙地燕麦叶片非结构性碳氮代谢的影响,在内蒙古通辽市科左中旗珠日河牧场的沙化草地,于苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期4个生育时期,按照15%、40%、25%、20%比例,对燕麦追施70、140、210、280 kg·hm^-2氮肥(纯N),分别用N₇₀、N₁₄₀、N₂₁₀、N₂₈₀表示,以不施氮肥为对照,用N₀表示;检测孕穗期、抽穗期、灌浆期沙地燕麦不同部位叶片的可溶性糖、淀粉、氨基酸、可溶性蛋白含量及硝酸还原酶活性(nitrate reductase,以下简称NR),检测灌浆期沙地燕麦不同部位叶片的蔗糖含量及蔗糖合成酶活性(sucrose synthase,以下简称SS)。结果表明:追施氮肥极显著(P<0.01)降低沙地燕麦叶片的可溶性糖、淀粉、蔗糖等糖类物质含量,且随着氮肥施用水平的增加,沙地燕麦叶片的蔗糖、可溶性糖、淀粉含量呈逐渐降低趋势;追施氮肥沙地燕麦叶片的游离氨基酸含量均较对照增加,在孕穗期和抽穗期N₂₈₀ 氮素处理的沙地燕麦叶片游离氨基酸含量最高,在灌浆期N₂₁₀氮素处理的游离氨基酸含量最高;可溶性蛋白含量在不同生育时期均极显著高于对照(P<0.01),在孕穗期N₂₁₀ 氮素处理的可溶性蛋白含量最高,在抽穗期则以N₂₈₀ 氮素处理含量最高,在灌浆期上部叶以N₂₁₀ 氮素处理含量最高,中部叶和下部叶以N₂₈₀ 氮素处理含量最高;沙地燕麦叶片在灌浆期上、中、下部叶片的蔗糖合成酶活性(3.61、6.50、13.44 μg·g^-1FW·h^-1)和硝酸还原酶活性(81.6、84.8、76.2 μg·g^-1FW·h^-1)均在N₇₀氮素处理最强,极显著(P<0.01)高于对照和其他氮素水平处理,且随着氮肥施用水平的增加蔗糖合成酶和硝酸还原酶活性降低极显著(P<0.01)或显著(P<0.05);追施氮肥对沙地燕麦叶片的硝态氮含量没有明显的影响;孕穗期对照(N₀)燕麦上、中、下部叶片的C/N均最大,分别是9.00、5.70、1.48,进入抽穗期和灌浆期,则以N₂₁₀氮肥处理的上部叶和N₂₈₀氮肥处理的中部叶及下部叶C/N最大。综合考虑沙地燕麦叶片碳氮含量、碳氮代谢关键酶活性及产量特性,本试验条件下,追施N₂₁₀氮素处理,有利于碳氮代谢的协调进行。