不同品种油菜幼苗硝态氮吸收能力差异研究

在溶液培养条件下,测定了油菜幼苗对硝态氮吸收的动力学参数,同时对其根系活力、吸收面积、氮素吸收量、单株生物量及氮素生理效率进行了比较。结果表明,不同品种油菜幼苗对硝态氮的亲和力与最大吸收速率以及根系活力、单株生物量、氮素吸收量、氮素生理效率等有明显差异,而根系吸收面积无显著差异。本试验所比较的4个品种中,最大吸收速率和米氏常数中等,根系活力最强的品种有最高的氮素吸收量及单株生物量。     

油菜根系特性与氮效率系数的关系研究

采用砂培试验,在两种施氮水平下研究3个油菜品种根系形态特征与生理特性差异及其与氮效率系数的关系。结果表明：在正常供氮条件下,3个油菜品种的根系干重、一级侧根数以及总根长差异明显,根系活力、根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著;在氮胁迫条件下,根系干重、一级侧根数、总根长以及根系活力差异明显,根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著。在正常供氮和氮胁迫条件下以上各项指标比值的变化趋势是：氮效率系数高的品种,其比值高,反之亦然,尤其是根系干重和一级侧根数的变化趋势与氮效率系数完全一致。     

油菜氮素吸收和根系性状对低氮胁迫的响应

为探究油菜(Brasscia napu L.)氮素吸收和根系性状对低氮胁迫的响应,选用常规油菜种植品种"814"和湘油15为材料,采用水培,以正常供氮(NO_3~-浓度为10 mmol/L)为对照(CK),设定2个不同低氮水平(NO_3~-浓度分别为3、1 mmol/L)处理,测定油菜在不同氮素水平下的氮素吸收量及氮素吸收效率,探究油菜根冠比、根体积、根系吸收面积、根系直径、总根长和根系分枝数的变化特征及其与氮素吸收效率的相关性,并测定了油菜根系活力和根系质膜H~+-ATP酶活性变化。结果表明,与CK相比,油菜在低氮胁迫下氮素吸收总量降低,但氮素吸收效率提高,油菜根系细长化且分枝增多,根体积下降但根系吸收面积上升。根系形态和氮素吸收效率的相关性分析表明,影响油菜氮素吸收效率的最大正相关和负相关因素是总根长和根系直径。油菜根系活力CK与3 mmol/L NO_3~-处理差异不显著,但极显著高于1 mmol/L NO_3~-处理。在低氮胁迫下,根系质膜H~+-ATP酶活性显著升高,3个氮素水平下的油菜根系质膜H~+-ATP酶活性差异均达显著水平。     

氮素形态对小麦根系特性影响的初步研究

采用盆栽方法,研究2个氮素吸收效率不同的小麦品种根系特性的差异及不同形态氮素对其根系特性的影响。结果表明:2个小麦品种氮素吸收效率不同,而且受氮素形态影响不同,秦麦11号的氮素吸收效率由大到小依次为酰胺态氮、铵态氮、硝态氮,扬农9817依次为酰胺态氮、硝态氮、铵态氮。秦麦11号的根体积、根重、根系活力、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积大于扬农9817。氮素形态对2个小麦品种根系特性的影响不同,整个生育期内秦麦11号的根体积、根重以及拔节期至开花期的根系活力、根系活跃吸收面积受氮素形态的影响由大到小依次为酰胺态氮、铵态氮、硝态氮,扬农9817依次为酰胺态氮、硝态氮、铵态氮。可见,从拔节期到开花期,氮素形态对小麦氮素吸收效率的影响与对根系特性的影响规律较为一致。     

氮素对油菜根系生长和产量形成的影响

采用砂培试验,以3个油菜品种为试验材料,研究了5种不同供氮水平对根系生长和产量形成的影响。结果表明,随着供氮水平的增加,3个油菜品种的根质量、根体积、根总吸收面积、根活跃吸收面积、侧根数、根长、根系活力及籽粒产量均增加,表现出根系各项指标与籽粒产量之间的正相关关系。其中,根系干质量、根系体积、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积对油菜籽粒产量的贡献最大,其次是一级侧根数,根长和根系活力的作用最小。开花期根系指标对产量形成的影响大于苗期根系指标。     

不同氮效率基因型小麦根系吸收特性与氮素利用差异的分析

【目的】通过研究分析不同基因型小麦根系吸收特性与地上部氮素利用的差异,明确不同氮效率基因型小麦氮素吸收利用的生理机制,为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供理论依据。【方法】2012-2015年采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28、开麦20为试验材料,在不同氮素水平条件下研究其根冠关系、根系生物量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上、地下部氮素转运分配能力的差异。【结果】两类品种小麦拔节期前根系特性无明显差异,拔节期之后氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28根系生物量、根冠比、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366根系活力显著高于氮低效品种周麦28和开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28氮素积累量和花后氮素吸收量也显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366籽粒产量、植株氮素利用效率、氮肥生理利用率、花前氮素转运量、氮素籽粒分配比例均显著高于氮低效品种周麦28、开麦20。与常规供氮水平相比,降低供氮量,4个基因型小麦根系生物量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟氮素积累量、花前氮素转运量和产量降低,根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用效率升高。增加供氮量,根系生物量表现为周麦27、郑麦366、开麦20降低而周麦28增加。4个基因型小麦根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟期氮素积累量、花前氮素转运量和产量均显著升高,而根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用率降低。【结论】氮高效品种周麦27、郑麦366较高的根系生物量、根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积促进了其对氮素的吸收,是氮高效的基础。较高的氮素转运、氮素籽粒分配能力和合理的根冠比促进了其对氮素的高效利用,是氮高效的关键。氮低效品种周麦28虽然也有较强的氮素吸收能力,但其氮素转运能力过低、生育后期根冠比过大限制了植株对氮素的合理利用,不利于氮效率的提高。氮低效品种开麦20氮素吸收能力不足,不能满足地上部生长的需要,限制了氮效率的提高。     

不同形态及浓度氮素对矮砧红富士苹果幼树生长和氮素吸收、运转的影响

以1年生红富士苹果幼树(砧木:天红2号/冀砧2号/八棱海棠)为试材,采用盆栽砂培法研究了不同氮素形态(铵态氮和硝态氮)和氮素水平[5 mmol/L(对照)和0.625 mmol/L(低氮浓度)]对苹果幼树生长及氮素吸收分配的影响,以期为生产中合理施用氮肥,提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:在同一氮素水平下,硝态氮处理的苹果幼树生长情况较好,叶绿素含量、净光合速率及氮素质量分数、吸收、转移、分配量与铵态氮相比相对较高。对照浓度下,硝态氮处理能有效促进苹果幼树的侧生分梢、中心干延长梢、茎粗、生物量的增长,提高叶片叶绿素含量和净光合速率,促进氮素吸收运转和分配,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮增加63.70%,氮素分配量增加43.95%;低氮浓度下,除硝态氮和铵态氮处理中心干延长梢无显著差异外,硝态氮处理均有较好的表现,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮处理增加34.35%,氮素分配量增加21.69%。不同形态氮素通过影响氮素吸收、转运和分配量、叶绿素含量和净光合速率从而实现其对生长情况的影响,其中硝态对照处理影响最显著。硝态对照处理下的冀砧2号中间砧红富士苹果幼树可有效提高中心干的氮素吸收分配速率,为新生器官的建造创造有利条件。     

菠菜不同生长阶段吸收硝态氮的动力学研究

通过对两种菠菜不同生长阶段的氮素吸收情况和硝态氮吸收的动力学分析 ,结果表明 ,两种菠菜吸收氮素的差异随生长时期而不同 ,宁夏圆叶菠菜比日本超能菠菜更具喜硝性 ,且越在生长的后期 ,该特性越显著。植株苗期对硝态氮的亲和力大小不能准确反应菠菜不同生长阶段的实际吸收情况 ,而应根据生长的不同时期求得相应的亲和力。吸收速率单位在生长前期采用单位时间单位根重的吸收量来表示 ,生长后期采用单位时间单位株重的吸收量来表示 ,求得的亲和力才能反映两种菠菜吸收硝态氮的实际差异。     

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。     

氮肥对枳生长和根系发育的影响

以枳(Poncirus trifoliata L.Raf)实生苗为试验材料,采用温室盆栽方式研究了硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)和酰胺态氮(CO(NH2)2-N)对枳生长、生物量以及根系构型的影响,以期为含以上三种单一形态氮素的氮肥在柑橘栽培中的施用提供参考.结果表明,与对照相比,NO3--N、NH4+-N和CO(NH2)2-N均显著提高了枳地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、根系总长、根系总体积和一级侧根数,NO3--N和NH4+4+-N还显著提高了株高、地下部干重、根系表面积、根平均直径和侧根总数;此外,NO3-N和CO(NH2)2-N显著提高了一级侧根和二级侧根平均根长,只有NO3--N显著提升了叶片数、主根长和二级侧根数,NH4+-N显著提高了主根直径同时显著降低了主根长和二级侧根平均根长.其中,NO3--N对枳生长的促进效应最显著.各类单一态氮素对枳生长发育的影响均不相同,在生产中应按实际情况合理施用以满足不同条件下枳对氮素的需求.     

不同供氮水平下油菜根系的反应差异

采用砂培试验,研究了3个油菜品系(231、H29、bin270)在5个施氮水平(0.6、3、6、12、15 mmol/L)下的根系形态与生理特性差异.结果表明:根重、根体积、根长、根系总吸收面积和活跃吸收面积随供氮水平的提高而升高;苗期231的根系活力随供氮水平的提高表现为先降低后增加,H29表现为先降低后增加而后又降...     

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pH 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3.80 g/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（I_max）均无显著差异,根系对NO₃^-的吸收较为稳定。春季根系对NO₃^-的K_m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K_m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。     

不同配比的硝态氮和铵态氮对枇杷实生苗氮素吸收动力学及生长的影响

【目的】探究硝态氮和铵态氮及其配比条件对枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）实生苗的氮素吸收动力学参数和生长发育的影响,确定枇杷可吸收利用的氮素形态,为枇杷的氮肥管理提供科学依据。【方法】以枇杷实生苗为材料,采用离子耗竭法,测定枇杷实生苗根系对不同硝态氮和铵态氮的吸收动力学参数;以pH为7.35的石灰性黄壤为栽培介质,设置5个不同硝铵比的施氮处理,研究不同硝态氮和铵态氮配比对枇杷实生苗生长及根系形态特征的影响。【结果】在不同的NH₄⁺及NO₃^-离子浓度及其不同配比的营养液中,枇杷实生苗根系吸收铵态氮、硝态氮及总氮的规律均符合Michaelis-Menten酶动力学方程。无论NH₄⁺和NO₃^-离子浓度如何变化,枇杷实生苗根系对NH₄⁺吸收的内在潜力及亲和力和其在根中的流速均比NO₃^-的大。在单纯供给硝态氮的条件下,枇杷对NO₃^-的吸收并没有得到促进。在供给不同硝铵配比的处理中,随铵态氮比例的增加,枇杷实生苗根系中总氮的最大吸收速率（I_max）和根系中流速（α）明显增大,而米氏常数值（K_m）明显减小;随硝态氮比例的增加,根系中总氮的I_max和离子流动速率（α）明显降低,K_m值明显增大。增加铵态氮的比例能够促进枇杷实生苗根系对氮素的吸收,而增大硝态氮的比例对枇杷根系吸收氮素营养有不利影响,铵态氮是枇杷优先选择吸收的氮素形态。在土培条件下,施不同配比的硝态氮肥和铵态氮肥,枇杷实生苗的植株高度、基径、干重生物量、根冠比、根系形态指标和总叶面积的差异显著。增大铵态氮的施肥比例能够显著增大植株高度、基径、干重生物量、根冠比、总叶面积,根的总长度、总表面积、总体积、平均直径,总根尖数及根系分形维数。100%的铵态氮处理的上述指标最大,100%的硝态氮处理的上述指标最小。【结论】铵态氮能够明显促进枇杷实生苗的生长发育,增强枇杷实生苗对氮素的吸收利用,而硝态氮则抑制枇杷实生苗的生长。在混合供应铵态氮和硝态氮的条件下,增加铵态氮比例能够促进枇杷实生苗的生长发育。     

不同形态氮肥对设施黄瓜生长及氮素吸收的影响

为了揭示同等氮水平下不同形态氮肥对设施黄瓜生长和氮素吸收利用的影响,通过无土盆栽研究6种不同形态氮肥(100% NH⁺₄-N、50% NO^-₃-N + 50% NH⁺₄-N、100% NO^-₃-N、50% NO^-₃-N + 50% CO(NH₂)₂、100% CO(NH₂)₂、50%NH⁺₄-N + 50%CO(NH₂)₂)对黄瓜干质量、氮素吸收效率、吸收速率、¹⁵N转运量及总N的积累量的影响。结果表明：叶干质量、果干质量、植株干质量、氮素吸收效率、氮素吸收速率以及根、叶、果、植株¹⁵N转运量和总N的积累量均在50% NO^-₃-N+50%CO(NH₂)₂时最大。茎部¹⁵N的转运量、总N的积累量在50%NH⁺₄-N+50% CO(NH₂)₂处理时达到最大。氮素的生理效率和根干质量具有相同的变化规律,均在100%NH⁺₄-N处理时达到最大值,100%NO^-₃-N处理时最小;叶片和果部¹⁵N转运量和总N的积累量明显高于根和茎。相关性和隶属函数分析表明50% NO^-₃-N+50% CO(NH₂)₂为黄瓜最优氮肥配方,单一氮肥中100%NO^-₃-N最有利于黄瓜生长和对N的吸收,100% NH⁺₄-N最不适合黄瓜,这一结论为设施黄瓜生产中氮肥的选择和使用提供了科学依据。     

缺氮复氮处理对玉米根系生长、根系活力、硝态氮及氨基酸含量的影响

为明确缺氮复氮处理对根系生长、根系活力、硝态氮含量及氨基酸含量的影响,对水培玉米幼苗进行研究。结果表明,缺氮处理的根系总长、根表面积、分根数比正常处理的较大,复氮处理后各测定指标均有一定恢复;缺氮处理根系活力显著下降,降幅达50.91%,复氮处理后根系活力有所恢复,但仍然降低42.15%;缺氮根系的NO₃^- N含量比正常处理降低76.21%,复氮处理后NO₃^- N含量仍然降低40.97%;缺氮根系的天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸的含量明显下降,复氮处理后这些氨基酸含量仍然低于正常处理。     

Effect of interactions between carbon dioxide enrichment and NH 4 + /NO 3 − ratio on pH of culturing nutrient solution, growth and vigor of tomato root system

A growth chamber experiment was conducted to investigate the influence of NH₄⁺/NO₃⁻ ratio and elevated CO₂ concentration on the pH in nutrient solution, growth and root vigor system of tomato seedling roots, which attempts to understand whether the elevated CO₂ concentration can alleviate the harmful effects of higher NH₄⁺-N concentration in nutrient solutions on the tomato root system. Tomato (Lycopersicon esculentum Mill. var. Hezuo 906) was grown in pots with nutrient solutions varying in NH₄⁺/NO₃⁻ ratio (0:1, 1:3, 1:1, 3:1 and 1:0) and the growth chambers were supplied with ambient (360 μL·L⁻¹) or elevated CO₂ concentration (720 μL·L⁻¹). The results showed that the pH changed with the growth process and CO₂ concentration increased. At both CO₂ levels, pH increased when 100% NO₃⁻-N was supplied and decreased in other treatments. The pH decrease in the nutrient solution was directly correlated to the NH₄⁺-N proportion. The pH value was more reduced in 100% NH₄⁺-N nutrient solution than increased in the 100% NO₃⁻-N nutrient solution. CO₂ enrichment increased the dry weight of shoots and roots, root vigor system, total absorbing area and active absorbing area of tomato seedlings. All the measurement indexes above were increased in the elevated CO₂ concentration treatment with the NO₃⁻ proportion increase in the nutrient solutions. Thus, under the elevated CO₂ concentration, the dry weights of shoots and roots, root vigor system, total root absorbing area and active absorbing area were found to be inversely correlated to NH₄⁺/NO₃⁻ ratio, leading to about 65.8%, 78.0%, 18.9%, 12.9% and 18.9% increase, respectively, compared with that under the ambient CO₂ concentration. Our results indicated that tomato seedling roots may benefit mostly from CO₂ enrichment when 100% NO₃⁻-N nutrient solutions was supplied, but the CO₂ concentration elevation did not alleviate the harmful effects when 100% NH₄⁺-N was supplied. __________ Translated from Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2007, 13(5): 865–870 [译自: 植物营养与肥料学报]     

铵态氮及硝态氮配比对香蕉幼苗氮素吸收动力学特征的影响

【目的】探究不同铵硝配比条件下香蕉幼苗对铵态氮、硝态氮两种形态氮素的吸收特性以及两种氮源离子相互作用对香蕉氮素吸收动力学特征的影响,筛选最适于香蕉氮素吸收利用的铵硝配比,为香蕉氮素营养高效吸收提供理论依据。【方法】依据养分吸收动力学原理,利用改进的耗竭法研究不同铵硝配比营养液中巴西品种香蕉（Musa AAA Giant Cavendish cv. Brazil）幼苗对铵态氮、硝态氮以及总氮的吸收动力学特征。设7个处理：100%铵态氮（100%A）、90%铵态氮+10%硝态氮（90%A+10%N）、70%铵态氮+30%硝态氮（70%A+30%N）、50%铵态氮+50%硝态氮（50%A+50%N）、30%铵态氮+70%硝态氮（30%A+70%N）、10%铵态氮+90%硝态氮（10%A+90%N）和100%硝态氮（100%N）。每个处理设9个氮浓度梯度：0、0.1、0.2、0.5、1、1.5、2、3、4 mmol·L^-1。【结果】不同铵态氮﹕硝态氮配合条件下,香蕉苗吸收铵态氮、硝态氮及总氮的规律均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,其动力学方程达到极显著水平。NH₄⁺-N比例在10%-70%时,随着NO₃^--N比例的增加,可以增加香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收速率。在NH₄⁺-N比例为70%时,NH₄⁺-N的最大吸收速率（Vmax）最大,为55.56 μmol·g^-1·h^-1,NH₄⁺-N比例超过70%会降低香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收速率。香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收速率呈现随营养液NH₄⁺-N比例的增加而显著降低的规律。NH₄⁺-N比例从10%增大到90%时,NO₃^--N的Vmax降低了2.62倍,增加NH₄⁺-N的比例明显抑制香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收。铵硝配比对香蕉根系与NH₄⁺-N和NO₃^--N的亲和力影响无明显规律。在铵硝配比为3﹕7时香蕉总氮Vmax达到83.33 μmol·g^-1·h^-1,明显高于其他处理,最有利于香蕉吸收利用氮素。【结论】NH₄⁺-N比例低于70%时,增加NO₃^--N比例可以促进香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收,NH₄⁺-N比例高于70%时,增加NO₃^--N比例抑制NH₄⁺-N的吸收。增加NH₄⁺-N的比例明显抑制香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收,铵硝配比为3﹕7最有利于香蕉吸收利用氮素。     

根层调控措施对甜玉米-黄瓜设施蔬菜轮作体系土壤硝态氮的影响

【目的】以甜玉米作为填闲作物,探讨不同的根层调控措施对消减土壤剖面累积硝态氮及下茬黄瓜生长的影响。【方法】在华北平原传统棚室蔬菜的休闲季种植甜玉米,针对甜玉米设置添加土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控措施,以甜玉米传统种植作为对照,进行田间小区试验。试验于2008年5月至2011年5月进行,共3次甜玉米-黄瓜轮作,6季作物。每年6月初至9月底种植甜玉米,10月初至次年1月底扣棚育黄瓜苗,当年2月初种植黄瓜。在甜玉米季,共3个处理,随机排列,重复3次。小区面积为4 m×2 m,小区间隔0.3 m,区组之间布设1 m的保护行。【结果】甜玉米种植季,调理剂处理的玉米籽粒产量最高,2008、2009和2010年的产量分别为6.2、7.4和7.9 t·hm^-2;土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控处理的甜玉米总吸氮量高于传统种植。秸秆还田和调理剂处理能够促进20-60 cm土层根系的生长发育,促使根系吸收更深层的土壤养分。2种根层调控措施均能降低土壤剖面NO₃^--N的累积,尤其对100-200 cm的作物根区NO₃^--N的消减能力更强,NO₃^--N消减趋势大致为：调理剂>秸秆还田>传统种植。3季黄瓜种植季,不同前茬处理的黄瓜产量、生物量和吸氮量差异均不显著;3季平均土壤NO₃^--N在0-200 cm土层的残留量为秸秆还田<调理剂<传统种植。3个轮作季后,传统种植、调理剂和秸秆还田处理在0-200 cm土层的氮素盈余量分别为1 911.6、1 966.3和1 930.2 kg·hm^-2,调理剂处理显著高于传统种植。【结论】在硝态氮高累积的设施土壤上,随着种植年限的增加,加入土壤调理剂和适当的秸秆还田对100-200 cm的作物根区土壤剖面NO₃^--N的消减能力更强。填闲作物种植第二年对下茬黄瓜土壤NO₃^--N的消减作用最为明显。土壤调理剂和秸秆还田措施能够显著提高甜玉米对土壤剖面NO₃^--N的消减能力,减缓土壤NO₃^--N 的淋失,提高经济效益。     

盐氮处理下盐地碱蓬种子成熟过程中的离子积累和种子萌发特性

研究了盐氮处理条件下盐地碱蓬种子成熟过程中的离子积累以及种子萌发特性,以理解盐地碱蓬在种子发育及萌发过程中对高盐低氮生境的适应性。结果表明,种子成熟过程中,不同浓度盐氮处理下(0.5和5 mmol/L NO₃^--N;1和500 mmol/L NaCl),与果皮和果枝相比, 胚中Na⁺、K⁺、Cl^- 和NO₃^-离子含量几乎没有变化。所有盐氮处理下Na⁺ 和Cl^-都是果皮和果枝中高于胚中,尤其是在高盐处理下。高盐处理下,K⁺ 和NO₃^-含量呈现相反的趋势。高氮时无论高盐还是低盐,果皮中NO₃^-离子含量高于胚中,而果枝中NO₃^-离子含量低于胚中。而低氮时果皮及果枝中NO₃^-离子含量均显著低于胚中。与高氮环境下收获的种子相比,低氮环境下收获的种子萌发率,萌发指数,活力指数都要明显高。上述结果说明,盐地碱蓬种子成熟过程中存在完善的离子调控机制,保护胚免受Na⁺ 和Cl^-等有害离子的伤害并且促进K⁺ 和NO₃^-等营养离子的积累。低NO₃^--N下收获的种子对外界的NO₃^-含量比较敏感,施以较高浓度的NO₃^-能够促进种子萌发,提高萌发指数和活力指数,可能与盐地碱蓬长期适应高盐低氮生境有关。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。