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。     

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。     

两种形态氮素及其配比对颠茄生长和氮代谢的影响

本研究采用砂培、浇灌营养液方法种植颠茄(Atropa belladonna),研究不同铵硝配比(0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0)在不同处理时间(7、14、21、28d)对颠茄干重、叶绿素和主要含氮化合物含量以及氮代谢关键酶活性的影响,为颠茄的合理施肥、科学种植提供理论依据。结果表明,颠茄叶片叶绿素、游离氨基酸(FAA)及可溶性蛋白(SP)含量随铵态氮比例增加而升高,其中叶绿素、FAA含量在铵硝比75∶25时最高,SP含量在铵硝比50∶50时最高,但这种影响在不同处理时间表现并不相同;整个处理期内,全硝营养下颠茄地上部和地下部干重明显高于铵硝混合处理及全铵处理,且叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性较高,硝态氮含量也最高。综上,增加硝态氮含量能够促进颠茄干物质的积累以及NR和GS活性,合理补充铵态氮则能提高叶片叶绿素、FAA及SP含量,因此铵硝结合供氮且铵硝配比为25∶75更有利于颠茄的生长和氮素代谢。     

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)。     

桑叶内非蛋白质态氮变化规律的初步探讨

桑叶内非蛋白质态氮含量,是鉴定叶质优劣的重要内容。本试验经春、秋期叶质分析调查,探索了桑叶内硝态氮、铵态氮和氨基态氮的含量变化规律。结果表明,上述成分与桑树生长季节、采叶时刻、采摘叶位、光照强变、肥水条件、叶片中可溶性糖含量和硝酸还原酶活性等许多条件有关,其中硝态氮的含量变化最大,氨基态氮次之,铵态氮含量变化最小。因此,在叶质鉴定时应重点测定硝态氮和氨基态氮的含量。     

不同形态氮肥对紫花苜蓿生长、硝酸盐转运蛋白基因MtNRT1.3表达及氮吸收的影响

为了探讨豆科牧草对不同形态氮素的吸收,以紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为试验材料,通过盆栽试验探究不同形态氮肥对紫花苜蓿生长、硝酸盐转运蛋白基因MtNRT1.3表达和氮吸收的影响。试验设有4个处理,分别为不施氮处理（对照组,Con）、施铵态氮（NH₄Cl—T1）、硝态氮（NaNO₃—T2）和混合氮（铵态氮、硝态氮1：1混合—T3）,各形态氮肥施加总量为按纯氮250 mg（每1 kg土）。试验结果表明,施氮处理提高了紫花苜蓿中的氮含量,施加各种氮肥均提高了紫花苜蓿根中MtNRT1.3基因的表达量,且该基因的表达量与土壤铵态氮和硝态氮呈正相关性（P<0.01）。相比于铵态氮肥,施加硝态氮肥不但可增加植株中硝态氮含量,而且能提高植株铵态氮含量;相比于单施硝态氮和铵态氮肥,混合氮肥对提高植株氮含量效果最好;施加硝态氮肥更有利于紫花苜蓿地上部分生物量的累积。因此,对紫花苜蓿施加氮肥应重视铵态氮和硝态氮的比例,增加硝态氮的比例更有利于紫花苜蓿的生长和对氮素的吸收。     

模拟增温和不同氮素添加对三江源区高寒草甸草地生产力影响初步探究

为了研究高寒草甸草地植被对模拟增温和不同氮素添加的响应机制,试验在野外条件下对三江源区高寒草甸进行模拟增温和铵态氮、硝态氮的氮素添加,进行植物群落结构调查,检测物种丰富度、多样性指数、植物种群重要值。结果表明:增温施铵态氮、增温施硝态氮处理的植被高度显著高于对照(P0.05),盖度无显著差异(P0.05);生物量增温施铵态氮、增温施硝态氮处理显著高于增温不施氮处理和对照(P0.05),并且从高度和优良牧草生物量来看增温施铵态氮、增温施硝态氮处理均高于其他处理,但高度增温施硝态氮增温施铵态氮,生物量增温施铵态氮增温施硝态氮,增温施铵态氮处理优势种重要值比较高,增温不施氮处理能增加群落丰富度指数、均匀度指数和多样性指数,且阻碍了土壤水分含量的增加,增温施铵态氮处理的土壤水分含量相对较高。说明增温和施铵态氮互作更有利于植物的生长。     

水分胁迫下不同氮素对多枝柽柳幼苗生长及生理的影响

多枝柽柳是塔里木河下游优势物种,下游生态恢复过程中多枝柽柳幼苗的成活及其生长受水分和养分双重胁迫。本试验设置4个水分梯度(土壤相对含水量分别为D₁-20%、D₂-35%、D₃-50%与D₄-75%)并选用两种氮素(N₁-KNO₃与N₂-NH₄Cl)来探究水分与氮素对多枝柽柳幼苗生长及生理的影响。实验结果表明,1)水分是影响多枝柽柳幼苗表观生长的主要因子,施氮对其株高有显著的促进作用,D₁时铵态氮对其株高的促进作用显著,而D₄时硝态氮的促进作用更为显著。2)幼苗在D₁受到严重胁迫时,两种氮素对叶绿素a的含量均有显著的促进作用,铵态氮在土壤水分为D₂、D₃时,对叶绿素b有显著的促进作用。3)施氮可以提高幼苗的光合效率(φ_PS(Ⅱ)和ETR),D₁、D₃时,铵态氮对其影响显著,D₂时硝态氮对其影响显著。4)铵态氮更容易被幼苗根系吸收用于总生物量的积累,硝态氮只有在水分D₄时对其总生物量有显著的促进作用,土壤水分为D₂、D₃时,施氮使其比根长显著减小,说明幼苗生物量的分配更趋向地上部分;当水分不足时,硝态氮显著增加其根冠比,氮素更多地被幼苗用于根系生长,只有水分适宜时(D₃),铵态氮使其根冠比显著减小,用于地上冠面积的增长。因此,水分作为多枝柽柳幼苗早期生长的关键因子,幼苗吸收氮素后与其之间的耦合效应,有利于幼苗改变表观生长及光合生理来适应不良的环境。     

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。     

不同形态及配比的氮素对高寒草甸植物生长高度和生物量的影响

为探索提高青藏高原高寒草甸草地生产力的科学施肥途径,通过小区施肥试验,研究添加不同形态及配比的氮素对称多县高寒草甸植物生长高度和生物量的影响。在2013年添加氮素的当年,选用的9个物种的生长高度对添加不同形态氮素及配比处理的响应表现出多元特征;除有机态氮外,铵态氮、硝态氮、酰胺态氮3种形态的氮素对禾本科、莎草科、杂类草的平均草丛高度有显著影响（P<0.05）,不同形态氮素添加对禾本科、莎草科、杂类草功能群以及群落总生物量影响显著（P<0.05）,但铵态氮和硝态氮的不同配比间差异不显著。     

外源酚酸对桑树幼苗生长和光合特性的影响

为了研究大豆(Glycine max)根系分泌物中酚酸对桑树(Morus alba)生长的影响,以一年龄桑树品种“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了3 硝基邻苯二甲酸和邻甲氧基苯甲酸对桑树幼苗的生长和叶片光合特性的影响。结果表明,两种外源酚酸对桑树的生长和光合特性的影响不同。当外源3 硝基邻苯二甲酸浓度低于10-5 mol·L-1时,桑树叶片的的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)升高,同化产物的积累量增加,其株高、根长和生物量增加,而当浓度高于10-2 mol·L-1时,叶绿素含量、Pn和Ci以及实际光化学效率(ФPSⅡ)、电子传递速率(ETR)均显著降低,株高、根长、叶片数和生物量也降低。外源邻甲氧基苯甲酸处理下,随着浓度的增加,桑树叶片的叶绿素含量Gs、Tr、Pn、ФPSⅡ、ETR和光化学淬灭系数(qP)均降低,光能以热耗散形式耗散的比例增加。说明3 硝基邻苯二甲酸对桑树的生长和光合具有低浓度促进、高浓度抑制的双重浓度效应,而邻甲氧基苯甲酸对桑树的光合机构产生不利效应。     

盐分胁迫对不同果桑品种幼苗生理的影响

以果桑品种大10、红果2号、安杂1号和台湾72C002为试验材料,研究土壤中不同浓度盐分胁迫对果桑幼苗生理特性的影响,作为探讨果桑幼苗对盐分胁迫的响应机制及西部盐渍化地区栽植果桑品种的耐盐性能评价依据。土壤低浓度盐分(0.1%NaCl)胁迫下,安杂1号和台湾72C002的幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、叶绿素含量及叶片生物量均增加,并且即使在高浓度盐分(0.5%NaCl)胁迫下,安杂1号幼苗叶片的Pn、Gs、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量也下降较少,与对照相比均未达到差异显著水平(P>0.05),表明安杂1号具有抵御高浓度盐分胁迫的能力。大10在高浓度盐分(0.5%NaCl)胁迫下,幼苗叶片的Pn、Gs、Fv/Fm、叶绿素含量及叶片生物量与对照相比显著降低(P<0.05),表明该品种抵御高浓度盐分胁迫的能力较差。在盐分胁迫下,不同果桑品种幼苗叶片中的过氧化物酶(POD)活性不同,安杂1号的POD活性显著高于其它果桑品种,与大10相比达到差异显著水平(P<0.05),提示在果桑幼苗对盐分胁迫的响应过程中,叶片中高POD活性可能起到一定的调节作用,而不同品种间表现出的酶活性差异性可能与品种的耐盐能力有关。     

Physiological effects of different Cd concentrations on maize root architecture and classification北大核心CSCD

In this research, a hydroponics experiment was conducted to apply different concentrations of cadmium (Cd) (0, 5, 10, 25, 50, 100, 200 μmol·L-1) to maize seedlings with two leaves and one new leaf, in order to explore the effects of the different Cd concentrations on the maize seedling growth, Cd absorption kinetics and root morphology and classification. After 5 days of Cd stress, the maize seedings were sampled, the plant height, main root length, aboveground and underground biomass, root architecture, Cd content and photosynthesis and related parameters were measured. It was found that with increasing Cd stress, the plant height, main root length, biomass and tolerance index of shoots and roots, total root length, root surface area, root volume, root forks and root tips all decreased significantly; Root average diameter and root:shoot increased significantly (P<0.05). Meanwhile root parameters (root length, root surface area and root volume) of root diameter classes designated Ⅰ-Ⅲ (0-1.5 mm) showed a decreasing trend, which had a significant (P<0.05) negative correlation with root Cd concentration. The proportion of root length, root surface area and root volume with diameter between 0-0.5 mm showed a downward trend under Cd stress. Under Cd stress, Cd concentration and accumulation in underground and aboveground parts of maize seedlings increased significantly, chlorophyll content decreased, and photosynthesis was inhibited. This study has shown that Cd affected root development mainly by inhibiting the growth and morphology of fine roots, and inhibited photosynthesis, elongation and biomass accumulation of the aboveground and underground parts of the maize seedings. © 2022, Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

外源氮素形态对紫花苜蓿不同生育期根系特性的影响

在完全营养液的条件下,采用砂培法,研究了3种外源氮素形态配比(NO₃^--N,NH₄⁺-N以及N O₃^--N∶N H₄⁺-N为 1∶1)和3个氮素水平(0,105,210 mg/L)对“甘农3号”紫花苜蓿整个生育期根系特性的影响。结果表明,不同形态氮素处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均显著高于CK,N O₃^- -N和NH₄⁺ -N混合培养下效果最好,NH₄⁺-N培养下次之,N O₃^- -N培养下最低,但对根系平均直径的影响并不大。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均呈增加的变化趋势,各指标在O₃^- -N+NH₄⁺ -N的浓度为210 mg/L时,达到最大值。整个生育期,各处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均在苗期、现蕾期、盛花期差异比较明显,结荚期和鼓粒期差异不显著,各指标之间均有不同程度的相关性。     

温度对雌雄葎草花芽分化和色素含量及光合作用影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度为变量,通过测定营养生长期和生长积温、叶数量与性状、光合色素含量及生物量分配的变化,分析温度对葎草光合物质基础、光合速率和光合效益的影响,研究雌雄株的营养生长持续期、叶性状、光合参数及生物量分配对温度响应的性别差异。结果表明,温度与性别对营养生长持续期和生长积温均有极显著影响(P<0.01),3个温度下雄株花芽分化均显著早于雌株(P<0.05);花芽分化主要受温度影响,生长积温主要受性别影响,20 ℃利于花芽分化,营养生长期长短与积温大小无关;温度对叶性状有显著影响(P<0.05),受影响顺序为叶片数/株>单叶面积>叶宽>叶长,25 ℃时叶片数/株和单叶面积最大;光合色素含量无性别差异(P>0.05),温度显著影响除叶绿素b外的其他色素含量(P<0.05),顺序为类胡萝卜素>叶绿素a+b>叶绿素a/b>叶绿素a>叶绿素b,20 ℃时光合色素含量显著低于其他温度。性别对P_n、G_s和T_r有显著影响(P<0.05),温度对光合参数有显著影响(P<0.05),影响顺序为P_n>C_i>T_r>G_s,P_n、C_i和T_r主要受温度影响,G_s主要受性别影响;雌株生物量及根分配显著大于雄株(P<0.05),温度对生物量累积及分配有极显著影响(P<0.01),随温度下降单株生物量显著下降(P<0.05),温度对生物量分配影响顺序为根>叶>茎,25 ℃时优先向根和茎分配,20 ℃时显著降低了茎分配,15 ℃时显著优先向叶分配。     

盐胁迫对桑树NH_4~+同化和谷氨酰胺合成酶活性的影响

以育 15 1和新一之 2个桑品种的硬枝扦插苗为材料 ,研究外源NaCl胁迫对桑树氮素代谢有关酶活性和氨积累的影响。结果表明 :NaCl胁迫显著抑制桑树的营养生长 ;可促进游离NH+4在桑树叶片中积累 ,但NH+4在根系中未见明显变化 ;受NaCl胁迫的桑树根和叶片的谷氨酰胺合成酶的活性明显下降 ,而叶片的谷氨酸脱氢酶的活性显著增加 ;桑树根系硝酸还原酶的活性受盐胁迫的刺激 ,但桑树叶片的硝酸还原酶活性明显下降 ;暗示盐分胁迫可减弱桑树经谷氨酰胺合成酶 -谷氨酸合酶循环对NH+4的同化 ,但可加强NH+4经谷氨酸脱氢酶的同化 ,并可通过影响NO-3 的还原来影响桑树的氮素营养