盐胁迫下囊果碱蓬和陆地棉硝态氮低亲和吸收速率的差异及其生理分析

采用常规离子耗竭方法,以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)为对照,在不同Cl-和NO3--N营养状况下,研究了盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora Pall.)NO3-低亲和吸收动力学特征,探讨了盐胁迫下囊果碱蓬NO3-高效吸收的调控机制。结果表明:两种植物NO3-的低亲和吸收动力学呈线性吸收,且囊果碱蓬NO3-的净吸收速率和硝酸还原酶的活性显著高于陆地棉,说明囊果碱蓬具有较高的氮需求;10 mmol L-1KNO3预处理2 h后,囊果碱蓬和陆地棉地上部全氮的含量分别增加30.6%和36.8%;NO3-的净吸收速率分别降低了46.6%和45.5%,说明两种植物氮的吸收受到体内氮营养的负反馈调节;NaCl长期胁迫30 d显著抑制NO3-的吸收,陆地棉NO3-的净吸收速率下降幅度显著高于囊果碱蓬,而根系Cl-的含量显著高于囊果碱蓬;NO3-的净吸收速率与植物根系Cl-的含量呈显著性负相关,说明囊果碱蓬根系拒Cl-的能力显著高于陆地棉;NaCl或KCl短期胁迫2 h对囊果碱蓬NO3-的净吸收速率没有显著影响,但陆地棉NO3-的净吸收速率分别降低了43.8%和37.5%。研究结果证明了盐胁迫下囊果碱蓬NO3-的高效吸收与植物内部的高氮需求和Cl-的累积有关,而培养介质中Cl-的浓度对NO 3-的低亲和转运系统影响较小。     

硝态氮对盐胁迫下囊果碱蓬幼苗根系生长和耐盐性的影响

在溶液培养条件下,设计了4个盐分（1,150,300或450 mmol/L NaCl）和3个氮素（0.05,5或10 mmol/L NO3--N）水平,研究了盐、氮及其互作对囊果碱蓬（Suaeda physophora Pall.）幼苗的离子吸收、氮营养状况、根系形态特征及耐盐性的影响。结果表明,与低盐或低氮相比,增加盐分或氮水平显著增加了囊果碱蓬根部的干重、根系的侧根长、表面积、总吸收面积和活跃吸收面积;且这些根系的形态指标与地上部的离子及氮的累积存在显著的正相关。高盐胁迫下增加氮营养,显著增加了地上部Na+、NO3-、有机氮的含量和硝酸还原酶的活性;降低了Cl-和K+的含量。高盐胁迫下,硝态氮的增加促进了囊果碱蓬幼苗根系的生长,增加了地上部有机氮、NO3-和Na+的累积,改善了植株的营养状况和渗透调节,从而提高了囊果碱蓬的耐盐能力。     

NaCl对大麦硝态氮吸收动力学特征的影响

采用营养液培养方法研究了不同盐分和氮水平对大麦‘鉴四’(Hordeum vulgare L.)生长及硝态氮(NO3?-N)吸收动力学参数特征的影响。结果表明:不同浓度NO3?-N与Na Cl预处理后,大麦对NO3?吸收符合离子吸收动力学模型,其吸收动力学参数表现为NO3?预处理浓度增加后,Vmax增大,Km值增加,但增加的幅度不一致。对高亲和力系统来说,所有预处理大麦的NO3?-N吸收曲线均符合Michaelis-Menten方程的描述。1 mmol?L?1NO3?-N预处理中,120 mmol?L?1 Na Cl预处理比1 mmol?L?1 Na Cl预处理显著提高了NO3?-N的吸收速率;10 mmol?L?1NO3?-N预处理时,120 mmol?L?1 Na Cl预处理与1 mmol?L?1 Na Cl预处理无显著性差异。表明低氮环境下生长的大麦,其根系NO3?-N高亲和力系统受Na Cl影响较大。对低亲和力系统来说,所有预处理大麦的NO3?-N吸收曲线均符合Michaelis-Menten方程的描述。在1 mmol?L?1 NO3?-N预处理中,与1 mmol?L?1 Na Cl预处理相比,120 mmol?L?1 Na Cl胁迫的大麦NO3?-N吸收速率显著提高;10 mmol?L?1 NO3?-N预处理中,120 mmol?L?1 Na Cl与1 mmol?L?1 Na Cl处理相比,降低了大麦的NO3?-N吸收速率。表明低氮环境下生长的大麦,盐胁迫对其根系低亲和力系统有促进作用,而高氮环境下生长的大麦,盐胁迫对其低亲和力系统的NO3?-N吸收没提高作用。     

浮萍吸收不同形态氮的动力学特性研究

吸收试验结果表明,浮萍(Spirodela oligorrhiza)吸收铵态氮和硝态氮的动力学特性可用M ichaelis-M enten方程来描述。浮萍对铵态氮的亲和力大于对硝态氮的亲和力,证实了浮萍“优先吸收净化铵态氮”的观点。研究还发现,浮萍吸收硝态氮的最大速率大于吸收铵态氮的最大速率,基于浮萍吸收不同形态氮的动力学特性,提出了构建物理作用(增氧工艺)—微生物(硝化作用)—植物(浮萍)复合污水净化体系的见解。     

长白落叶松幼苗对铵态氮和硝态氮吸收的动力学特征

采用养分吸收动力学原理并利用溶液培养法研究了不同生长期的长白落叶松苗木对NH+4和NO-3的吸收特点。结果表明,单一氮源条件下,苗木根系吸收NH+4、NO-3的速率均随着苗木的生长呈下降趋势,并且苗木对于NH+4的吸收速率整体上高于NO-3。与无NO-3时相比,在速生期加入NO-3会影响载体与NH+4的亲和力,从而大幅度降低苗木对于NH+4的吸收速率,但不会明显影响苗木在生长初期和木质化期对于NH+4的吸收速率。与单一NO-3为N源时相比,NH+4的加入会降低苗木在速生期对于NO-3的载体亲和力,从而影响其吸收速率,但是会明显提高根系在生长初期吸收NO-3的载体数量和速率。在长白落叶松苗木的养分培育过程中,为了提高苗木对于氮的利用效率,建议以铵态氮肥为主,但是在其生长初期可以适当增施硝态氮肥。     

植物吸收转运硝态氮及其信号调控研究进展

硝态氮是植物吸收利用的主要氮源,其吸收利用是一个高度协调复杂的调控过程。植物为了在各种变化的环境中生存,进化出了适宜不同环境的硝态氮吸收利用机制。植物根系中存在不同类型的硝态氮受体,可以感受外界硝态氮浓度变化,并启用高亲和力或低亲和力硝态氮吸收系统,从而吸收硝态氮;硝态氮进入根系后,大部分被运输到地上部进行同化作用,合成大分子物质,以促进植物生长;如果地上部硝态氮含量过多,植物可把多余的硝态氮运送到液泡内储存,待需要时再从液泡转运至细胞质中利用。植物生长发育过程中,老叶和成熟叶片中的硝态氮可被转运到新生组织中,促进新生组织生长。硝态氮吸收利用过程中大量硝态氮吸收、转运、储存、同化和信号调控基因被有序激活并协调工作,促进植物高效吸收利用硝态氮。本文主要针对NRT1和NRT2硝态氮吸收转运相关基因及其功能,以及参与初级硝态氮反应的相关转录因子和小信号多肽在硝态氮信号传导和组织间的信号交流进行综述,以便深入理解植物吸收利用硝态氮的机理,为高效利用氮素的作物育种和栽培技术的创建提供新的思路。     

空心菜对不同形态氮吸收动力学特性研究

对空心菜不同形态氮素吸收动力学特性进行了研究,发现其吸附曲线均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,采用LB转换式处理数据对其动力学参数进行计算,得出以下结论:①空心菜对铵态氮的亲和力大于对硝态氮的亲和力（K_m铵态氮<K_m硝态氮）,说明空心菜有优先吸收铵态氮的趋势,表明在实际净化水质过程中,若有足够的停留时间,空心菜对铵态氮的净化程度更高一些;②空心菜对铵态氮的最大吸收速率V_max为0.001 85 mmol/（g·FW·h）,对硝态氮最大吸收速率V_max 为0.000 279 mmol/（g·FW·h）,V_max铵态氮>V_max硝态氮,表明空心菜对铵态氮的净化速率要大于对硝态氮的净化速率;③当溶液中存在铵态氮时,空心菜对硝态氮的亲和力增加了2.5%,而最大吸收速率则减少34%,总的吸收能力降低,表明溶液中铵态氮的存在不影响空心菜根细胞膜上载体与硝态氮之间的亲和性,但影响载体对硝态氮的运转速度。     

不同水分条件下铵态氮对汕优63水稻硝态氮吸收的影响

通过水培试验,研究了汕优63水稻在不同水分以及有无NH+4-N供应条件下硝态氮的吸收特征。结果表明:在正常水分预处理的基础上,汕优63水稻硝态氮吸收速率随着硝态氮供应量的增加而增加。正常水分条件下,除0浓度,NH4+-N的供应抑制了硝态氮的吸收;模拟水分胁迫条件下NH4+-N的供应抑制了硝态氮吸收,且在0、20 mg.L-1浓度NO3--N有外溢现象。在无NH4+-N供应的情况下模拟水分胁迫抑制了硝态氮的吸收。在20 mg.L-1、40 mg.L-1、80 mg.L-1浓度,有NH4+-N供应的情况下水分胁迫促进了硝态氮吸收。在模拟水分胁迫预处理的基础上,汕优63水稻硝态氮吸收速率也随着硝态氮供应量的增加而增加,且大多数高于相应正常水分预处理,但处理3、4、5在正常水分预处理条件下硝态氮吸收速率相对高一些。在正常水分条件下,除20 mg.L-1浓度,NH4+-N的供应都促进了硝态氮吸收。在0、20 mg.L-1浓度,模拟水分胁迫条件下NH4+-N的供应抑制了硝态氮吸收;在60 mg.L-1浓度,模拟水分胁迫条件下NH4+-N的供应促进了硝态氮吸收。在40 mg.L-1、80 mg.L-1浓度,硝态氮吸收速率变化不大;在无NH4+-N供应的情况下,除20 mg.L-1浓度,模拟水分胁迫促进了硝态氮吸收。有NH4+-N供应的情况下,在0、20 mg.L-1浓度,水分胁迫抑制了硝态氮吸收;而在40 mg.L-1、60 mg.L-1、80 mg.L-1浓度,水分胁迫却促进了硝态氮吸收。     

盐胁迫下氮素形态对油菜和水稻幼苗离子运输和分布的影响

【目的】土壤盐碱化是制约农作物产量的主要因素之一,盐胁迫影响养分运输和分布,造成植物营养失衡,导致作物发育迟缓,植株矮小,严重威胁着我国的粮食生产。在必需营养元素中,氮素是需求量最大的元素,NO-3和NH+4是植物吸收氮素的两种离子形态。植物对盐胁迫的响应受到不同形态氮素的调控,研究不同形态氮素营养下植物的耐盐机制对提高植物耐盐性及产量具有重要的意义。【方法】本文以喜硝植物油菜(Brassica napus L.)和喜铵植物水稻(Oryza sativa L.)为试验材料,采用室内营养液培养方法,研究了NO-3和NH+4对Na Cl胁迫下油菜及水稻苗期生长状况、对Na+运输和积累的影响,以对照与盐胁迫植株生物量之差与Na+积累量之差的比值,评估Na+对植株的伤害程度。【结果】1)在非盐胁迫条件下,硝态氮营养显著促进油菜和水稻根系的生长;盐胁迫条件下,油菜和水稻生物量均显著受到抑制,Na Cl对供应铵态氮营养植株的抑制更为显著。2)盐胁迫条件下,两种供氮形态下,油菜和水稻植株Na+含量均显著增加,硝态氮营养油菜叶柄Na+显著高于铵态氮营养,叶柄Na+含量/叶片Na+含量大于铵营养油菜,硝态氮营养水稻根系Na+含量显著低于铵营养,地上部则相反。3)铵营养油菜和水稻Na+伤害度显著高于硝营养植株。4)盐胁迫条件下,硝态氮营养油菜地上部和水稻根系K+含量均显著高于铵态氮营养。5)盐胁迫条件下,硝营养油菜和水稻木质部Na+浓度,韧皮部Na+和K+浓度及水稻木质部K+浓度均高于铵营养植株。【结论】与铵营养相比,硝营养油菜和水稻具有更好的耐盐性。硝态氮处理油菜叶柄Na+显著高于铵态氮处理,能够截留Na+向叶片运输。同时,供应硝态氮营养更有利于油菜和水稻吸收K+,有助于维持植物体内离子平衡。盐胁迫下,硝营养油菜和水稻木质部Na+浓度,韧皮部Na+和K+浓度及水稻木质部K+浓度均高于铵营养植株,表明硝态氮营养油菜和水稻木质部-韧皮部对离子有较好的调控能力,是其耐盐性高于铵营养的原因之一。     

几种一年生盐生植物的吸盐能力

【目的】土壤盐渍化在新疆发生面积多,分布广,利用盐生植物对盐分的超富集能力,选育生物量大且体内盐分浓度高的品种,可有效改良盐碱地。本试验比较了几种主要盐生植物的吸收离子类型和盐分积累量,为科学合理利用盐生植物进行盐碱地改良提供科学依据。【方法】选取一年生盐角草(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、高碱蓬(Suaeda altissima)和野榆钱菠菜(Atripex aucheri Moq.)为材料进行人工种植,试验地土壤为壤土和砂壤土,耕层土壤盐分均值为10.23 g/kg,p H为8.36,属于中度盐化土壤。采用完全随机排列设计,在生育早期、中期和末期采样测定植物地上、地下部分干物质量和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4浓度。【结果】生育末期四种盐生植物地上生物量均占整株生物量的89%以上,高碱蓬(23302 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(20379 kg/hm2)盐地碱蓬(18670 kg/hm2)盐角草(9096 kg/hm2)。盐分总浓度盐角草(215 g/kg)盐地碱蓬(152 g/kg)高碱蓬(137 g/kg)野榆钱菠菜(103 g/kg)。不同植物离子含量不同,K+浓度以高碱蓬中最高,Na+、Cl-、SO2-4在盐角草中最高,Ca2+、Mg2+浓度在盐地碱蓬中最高;4种盐生植物对Na+、Cl-、SO2-4的吸收能力极强,按阴离子类型划分盐角草属于SO2-4-Cl-型盐生植物,盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜属于Cl--SO2-4型盐生植物;盐分积累量为高碱蓬(3499 kg/hm2)盐地碱蓬(3061 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(2180 kg/hm2)盐角草(2080 kg/hm2)。【结论】盐生植物对土壤的改良效果主要以生育末期刈割时单位面积从土壤中吸收的盐分总量来衡量,这取决于此时地上部分生物量与植株体内盐分浓度的大小。植物会根据其生长需求选择吸收土壤中矿物质元素,盐角草对的Na+、Cl-的吸收能力强于盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜,尤其对Cl-表现出极强的选择吸收能力。     

Effects of Salinity and Nitrogen on Growth,Contents of Pigments,and Ion Accumulation of a Euhalophyte Suaeda Salsa in an Intertidal Zone and on Saline Inland

The different responses of two populations of Suaeda salsa (Linn.) Pall. (saline seepweed) from an intertidal zone and a saline inland zone to salinity [1 or 500 mM sodium chloride (NaCl)] and nitrogen [N; 0.05, 1, or 10 mM nitrate (NO₃ ^?)‐N] were investigated. Greater NO₃ ^?‐N supply (10 mM) increased shoot dry weight for the two populations of S. salsa, especially for S. salsa from the saline inland zone. Greater NO₃ ^?‐N supply (10 mM) increased the concentrations of chlorophyll and carotenoid in leaves and the NO₃ ^? and potassium (K⁺) concentrations in shoots for both populations. Greater NO₃ ^?‐N supply (10 mM) increased shoot Na⁺ in S. salsa from the intertidal zone. In conclusion, S. salsa from the saline inland zone is more responsive to NO₃ ^?‐N supply than the intertidal population. Greater NO₃ ^?‐N supply can help the species, especially the intertidal population, to grow and to mediate ion homeostasis under high salinity.     

La(NO3)3 对盐胁迫下黑麦草幼苗生长及抗逆生理特性的影响

为探讨稀土元素镧(La)对牧草盐胁迫伤害的缓解作用, 采用水培法研究了叶面喷施20 mg·L^-1La(NO₃)₃ 对NaCl 胁迫下黑麦草幼苗生长及其抗逆生理特性的影响。结果表明: 盐胁迫显著抑制黑麦草幼苗的生长, 提高叶片电解质渗漏率及丙二醛(MDA)、O₂^- 和H₂O₂ 含量, 其作用随盐浓度的增大而增强。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质、脯氨酸含量随盐浓度增大呈先升后降趋势, 可溶性糖和Na⁺/K⁺比逐渐增大, 质膜H⁺-ATP 酶活性逐渐降低, 过氧化物酶(POD)活性及POD 同功酶数量表达增强。喷施La(NO₃)₃ 处理可降低盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的O₂^- 和H₂O₂ 含量, 提高SOD、CAT、POD、APX 和质膜H⁺-ATP 酶的活性及POD 同功酶的表达, 使AsA、GSH、可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量及幼苗生物量增加, Na⁺/K⁺比降低。表明La(NO₃)₃ 可通过提高抗氧化系统的活性和积累渗透溶质减轻盐胁迫伤害, 从而提高黑麦草的耐盐性。     

模拟干旱和盐碱胁迫对碱蓬、盐地碱蓬种子萌发的影响

为研究干旱和盐碱胁迫对碱蓬(Suaeda glauca)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)种子萌发的影响,比较碱蓬和盐地碱蓬逆境生理特性的异同,本研究利用PEG6000、NaCl和Na_2CO_3分别模拟干旱、盐和碱胁迫,配制相同渗透势的PEG6000、NaCl、Na_2CO_3处理液,以蒸馏水处理为对照,对碱蓬、盐地碱蓬种子的萌发与胚的生长进行比较研究。结果表明:1)低渗处理(-0.46 MPa)对碱蓬、盐地碱蓬种子的萌发无显著影响;高渗处理(-1.38MPa、-1.84 MPa)抑制碱蓬、盐地碱蓬种子的萌发。2)当溶液渗透势相等时,NaCl处理下碱蓬种子的萌发率显著大于PEG、Na_2CO_3处理;而等渗PEG、NaCl、Na_2CO_3处理对盐地碱蓬种子萌发率的影响无显著差异。3)PEG、NaCl、Na_2CO_3处理组碱蓬、盐地碱蓬种子的最终萌发率与对照无显著差异。4)在幼苗形成阶段,PEG、Na_2CO_3处理对碱蓬、盐地碱蓬胚的抑制作用显著大于等渗NaCl处理。5)碱蓬、盐地碱蓬胚的生长对NaCl、Na_2CO_3胁迫的响应存在差异。-0.92 MPa NaCl处理抑制碱蓬胚的生长,却对盐地碱蓬产生促进作用;-0.46 MPa Na_2CO_3处理对碱蓬胚的抑制作用小于盐地碱蓬。综合分析表明:碱蓬、盐地碱蓬均具有很强的抗盐性。在种子萌发阶段,碱蓬种子的抗旱、抗碱能力低于盐地碱蓬;在幼苗形成阶段,碱蓬胚的抗盐性小于盐地碱蓬,但对轻度碱胁迫的抗性高于盐地碱蓬。     

供磷水平对平邑甜茶幼苗NO3-吸收、利用特性的影响

运用~(15)N示踪及非损伤微测技术,研究了不同供磷水平(0 mmol×L~(-1)、1.0 mmol×L~(-1)、2.0 mmol×L~(-1)、3.0 mmol×L~(-1)、4.0 mmol×L~(-1)、6.0 mmol×L~(-1)、8.0 mmol×L~(-1)、12.0 mmol×L~(-1)和16.0 mmol×L~(-1) H_2PO_4~-)对平邑甜茶幼苗NO_3~--N吸收及利用特性的影响,为提高果园氮肥利用效率提供理论依据。结果表明,在低磷水平(0~1.0 mmol×L~(-1))时,平邑甜茶根系长度、根系总表面积较小,且根尖数较少。随着供磷水平的增加,在2.0~4.0 mmol×L~(-1)磷浓度处理时,平邑甜茶幼苗生物量、根系长度、根系总表面积及根尖数显著高于其他处理。而在6.0~16.0 mmol×L~(-1)时,过量供磷抑制了根系的生长,使平邑甜茶幼苗根系长度、表面积均大幅降低,根尖数量骤降。非损伤扫描离子选择电极测试表明,当生长介质磷浓度在3.0~6.0 mmol×L~(-1)时,平邑甜茶对NO_3~-有吸收作用,并在3.0 mmol×L~(-1)磷浓度时其吸收速率最高。而在0~2 mmol×L~(-1)及8.0~16.0 mmol×L~(-1)磷浓度处理下,平邑甜茶对NO_3~-有外排作用。随供磷水平的增加,各器官从肥料中吸收分配到的~(15)N量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)及植株氮素利用率呈现先升高后降低的趋势,4.0 mmol×L~(-1)磷浓度时植株氮素利用率最大,为42.24%,超过4.0 mmol×L~(-1)植株氮素利用率显著降低。适当充足的供磷刺激了幼苗根系生长,从而促进平邑甜茶对氮素的获取,过量的NO_3~-抑制了平邑甜茶根系的生长,同时叶片硝酸还原酶的活性受到抑制,因此其氮素吸收和利用效率较低。因此,磷浓度在3.0~4.0 mmol×L~(-1)时最有利于平邑甜茶幼苗的生长及氮素的吸收利用。     

好氧条件下两种水稻土的氮素总转化速率比较

Although to date individual gross N transformations could be quantified by ~(15)N tracing method and models,studies are still limited in paddy soil.An incubation experiment was conducted using topsoil(0-20 cm) and subsoil(20-60 cm) of two paddy soils,alkaline and clay(AC) soil and neutral and silt loam(NSL) soil,to investigate gross N transformation rates.Soil samples were labeled with either ~(15)NH4_NO_3 or NH_4~(15)NO_3,and then incubated at 25 °C for 168 h at 60%water-holding capacity.The gross N mineralization(recalcitrant and labile organic N mineralization) rates in AC soil were 1.6 to 3.3 times higher than that in NSL soil,and the gross N nitrification(autotrophic and heterotrophic nitrification) rates in AC soil were 2.4 to 4.4 times higher than those in NSL soil.Although gross NO_3~- consumption(i.e.,NO_3~- immobilization and dissimilatory NO_3~- reduction to NH_4~+ rates increased with increasing gross nitrification rates,the measured net nitrification rate in AC soil was approximately 2.0 to 5.1 times higher than that in NSL soil.These showed that high NO_3~- production capacity of alkaline paddy soil should be a cause for concern because an accumulation of NO_3~- can increase the risk of NO_3~- loss through leaching and denitrification.     

不同铵硝配比对弱光下白菜氮素吸收及相关酶的影响

以黑色遮阳网覆盖模仿弱光环境, 使光照强度为自然光的20%左右, 以自然光照为对照, 采用精确控制水培溶液氮素营养, 研究NH₄⁺-N/NO₃^--N 比例分别为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0 对弱光下白菜氮代谢及硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性的影响。结果表明, 弱光下, 白菜的鲜重及叶片总氮量以NH₄⁺-N/NO₃^--N 比为25/75 时最大, NH₄⁺-N/NO₃^--N 比为100/0 时最低。随弱光处理的进行, 白菜叶片中硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性均呈下降趋势, 但NH₄⁺-N/NO₃^--N 比为25/75 时, 可维持叶片内较高的硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性。试验表明, NH₄⁺-N/NO₃^--N 比25/75 是白菜在弱光下生长的较适宜氮素形态配比。     

聚天门冬氨酸钙盐对水稻田面水中三氮动态变化的影响

利用桶栽试验探究不同浓度水平的聚天门冬氨酸钙盐(PASP-Ca)对水稻田面水中铵态氮(NH_4~+)、硝态氮(NO_3~-)和总氮(TN)浓度动态变化的影响。结果表明,施氮后,田面水中TN、NH_4~+和NO_3~-分别于第1,3,9天达到最大值,随后逐渐降低。NO_3~-/TN多在0.1以下,(NH_4~++NO_3~-)/TN多在0.5以上。因此,可以将NH_4~+和TN作为农田水污染防治的主要监测指标,NO_3~-作为辅助指标。添加一定浓度的PASP—Ca能对田面水中氮素浓度的变化起到缓释作用,其中0.3%浓度水平的PASP—Ca效果相对较好,田面水中NH_4~+和TN的下降速率分别为3.452,4.806mg/(L·d),与单施氮肥(CK)相比,分别降低了11.68%和16.25%;同时,NH_4~+的平均浓度为6.999mg/L,较CK低了3.88%;NO_3~-的平均浓度为0.396mg/L,较CK低了24.83%;TN的平均浓度为20.077mg/L,较CK提升了3.10%。施氮后田面水中TN浓度随时间呈对数递减,而NH_4~+浓度在施氮后3天内随时间呈对数增加,之后随时间呈对数递减趋势。施氮后的9天内是防止稻田田面水中氮素流失的关键时期。     

两个品种水稻中硝酸盐吸收和利用率对氮素饥饿的响应特征

Ammonium（NH＋4） is the main nitrogen（N） form for rice crops, while NH＋4near the root surface can be oxidized to nitrate（NO-3）by NH＋4-oxidizing bacteria. Nitrate can be accumulated within rice tissues and reused when N supply is insufficient. We compared the remobilization of NO-3stored in the tissue and vacuolar between two rice（Oryza sativa L.） cultivars, Yangdao 6（YD6, indica）with a high N use efficiency（NUE） and Wuyujing 3（WYJ3, japonica） with a low NUE and measured the uptake of NO-3, expression of nitrate reductase（NR）, NO-3transporter genes（NRTs）, and NR activity after 4 d of N starvation following 7-d cultivation in a solution containing 2.86 mmol L-1NO-3. The results showed that both tissue NO-3concentration and vacuolar NO-3activity were higher in YD6 than WYJ3 under N starvation. YD6 showed a 2- to 3-fold higher expression of OsNRT2.1 in roots on the 1st and 4th day of N starvation and had significantly higher values of NO-3uptake（maximum uptake velocity, Vmax） than the cultivar WYJ3.Furthermore, YD6 had significantly higher leaf and root maximum NR activity（NRAmax） and actual NR activity（NRAact） as well as stronger root expression of the two NR genes after the 1st day of N starvation. There were no significant differences in NRAmax and NRAact between the two rice cultivars on the 4th day of N starvation. The results suggested that YD6 had stronger NRA under N starvation, which might result in better NO-3re-utilization from the vacuole, and higher capacity for NO-3uptake and use, potentially explaining the higher NUE of YD6 compared with WYJ3.     

Salinity effects on nitrogen metabolism in plants – focusing on the activities of nitrogen metabolizing enzymes: A review

Nitrogen (N) metabolism is of great economic importance because it provides proteins and nucleic acids which in turn control many cellular activities in plants. Salinity affects different steps of N metabolism including N uptake, NO₃^? reduction, and NH₄⁺ assimilation, leading to a severe decline in crop yield. Major mechanisms of salinity effects on N metabolism are salinity-induced reductions in water availability and absorption, disruption of root membrane integrity, an inhibition of NO₃^? uptake by Cl^?, low NO₃^? loading into root xylem, alteration in the activities of N assimilating enzymes, decrease in transpiration, and reduction in relative growth rate which results in a lower N demand. However, the effects of salinity on N metabolism are multifaceted and may vary depending on many plant and soil factors. The present review deals with salinity effects on N metabolism in plants, emphasizing on the activities of N metabolizing enzymes in a saline environment.