不同形态氮素替代部分硝态氮对水培小白菜的生长和品质的影响

摘 要：为了研究水培生产上营养液中氮素形态对小白菜产量和品质的影响,本实验以华南农业大学叶菜B配方为基础, 研究了水培条件下不同形态氮素（铵态氮、酰胺态氮、氨基酸态氮）替代部分硝态氮对水培小白菜的生长和品质的影响。结果表明,氨基酸态氮和酰胺态氮部分替代硝态氮可以显著促进小白菜的生长,提高小白菜的产量;铵态氮部分替代硝态氮利于小白菜叶绿素和类胡萝卜素含量的增加;氮素为纯硝态氮时,小白菜的根系活力最高,酰胺态氮的替代部分硝态氮后,小白菜根系活力显著下降,但可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C的含量显著提高;不同形态的氮素替代部分硝态氮后,降低了小白菜体内硝酸盐的含量,尤以酰胺态氮替代后降幅较大。综合小白菜收获时的产量品质等因素,酰胺态氮替代部分硝态氮对水培小白菜的栽培效果最好。     

局部根系水分胁迫下氮素形态对水稻幼苗生理特性和根系生长的影响

为了探讨局部根系水分胁迫下不同形态氮素对水稻幼苗氮素吸收、生理特性和根系生长的影响,以水稻品种金优402为材料,设置非胁迫、局部根系胁迫、全根胁迫3种水分条件和全硝、铵硝比为50/50、全铵3个氮素形态,采用PEG模拟水分胁迫的室内分根营养液培养方法,研究其氮素吸收和累积、光合速率、蒸腾速率、气孔导度及根长、根表面积、根体积的变化规律。结果表明,在局部根系水分胁迫下,两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N最有利于水稻氮素的吸收和累积,两侧根系均单一供应NO_3~--N的水稻氮素吸收和累积量最少;与未受胁迫处理的水稻相比,局部根系胁迫下两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻光合速率受影响较小,而气孔导度和蒸腾速率则明显下降。不同氮形态处理间,两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻光合速率和气孔导度均为最大,单一供应NO_3~--N的最小。在所有处理中,局部根系水分胁迫下两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻WUE最高。在局部根系水分胁迫下,两侧同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻根长、根表面积、根体积绝大多数大于其他2种氮素形态,且受胁迫一侧和不受胁迫一侧根系相差较小。除左右根室均单一供应NO_3~--N的水稻外,局部根系胁迫处理的根长、根表面积、根体积均大于非胁迫处理。研究结果表明,局部根系水分胁迫和氮素形态耦合可以提高水稻幼苗的水、氮素吸收。     

叶面施氮对棉花根系吸收硝态氮的影响

【目的】探讨叶面施用不同形态氮素的肥料对棉花根系吸收硝态氮及棉株生长的影响。【方法】采用营养液培养法,利用15N同位素示踪技术开展氮素吸收研究,设置叶面施用同等氮浓度的铵态氮、硝态氮和酰胺态氮及清水(对照)4个处理。【结果】叶面施氮处理6 d后,叶面施氮处理棉株地上部氮含量和整株氮含量显著高于对照;棉株地上部、根及整株氮素积累量以叶面施用铵态氮处理最高,但各处理间没有显著差异。同位素示踪结果显示,铵态氮处理棉株地上部和根系中15N积累量分别为0.794 mg·株-1和0.318 mg·株-1,高于对照和酰胺态氮处理,且显著高于硝态氮处理;叶面施氮后,铵态氮处理棉株积累通过根系吸收的氮素约为11.35mg·株-1,较对照吸收氮素效率约提升28.0%,酰胺态氮和硝态氮处理较对照分别降低9.5%和20.5%。但是叶面施氮类型没有影响棉株对根系吸收硝态氮的分配,各处理棉株地上部和根系中分配根系吸收氮素的比例约为7∶3。【结论】在本试验条件下,叶面施用铵态氮能够促进棉苗根系对硝态氮的吸收利用。     

氮肥形态对槟榔幼苗全氮含量、土壤有效氮和酶活性的影响

为提高槟榔树氮肥的利用效率,筛选槟榔树生长过程中偏好的氮肥形态。本试验采用盆栽土培方法,以两叶一心槟榔幼苗为材料,分别用酰胺态氮肥(尿素)、硝态氮肥(硝酸钠)和铵态氮肥(氯化铵) 3种形态氮肥对槟榔幼苗进行处理,以不施氮肥为对照,研究氮肥形态对槟榔幼苗氮素吸收、土壤氮素有效性和酶活性的影响。结果表明:槟榔植株及各器官全氮含量在不同形态氮肥处理60 d后,铵态氮肥酰胺态氮肥硝态氮肥对照,各器官氮素含量为:叶片茎杆根系;与对照相比,不同形态氮肥处理均显著提高了土壤硝态氮含量;酰胺态氮肥和铵态氮肥处理下土壤铵态氮含量明显提高;各氮肥形态处理下槟榔幼苗根际土壤酶活性几乎全部高于非根际土壤。以上结果说明,施用氮肥能显著提高槟榔幼苗植株氮素吸收,有利于根际和非根际土壤有效氮含量和酶活性的提高,但槟榔幼苗更偏好吸收氨态氮肥。本研究结果不仅可以为槟榔合理施用氮肥提供依据,同时也为氮肥减量控释研究提供了理论基础。     

氮素形态对小麦中后期的生理效应

利用水培研究了冬小麦品种小偃22营养与生殖并进生长阶段不同氮素形态对小麦叶片和根系内含氮物质、生理特性及对小麦成熟后生物量的影响. 为此目的, 营养液中加入了不同比例的硝态氮、铵态氮及尿素. 结果表明: 在铵、硝态氮比例为50∶50时, 叶面积最大, 叶片叶绿素含量最高, 根系活力最强; 小麦成熟后地上部生物量和经济产量     

不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响

阐明不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响, 是挖掘品种氮素高效利用的生物学潜力, 提高氮素供应与作物需求的匹配度, 进而提高氮肥利用效率的重要途径。本研究以氮高效玉米品种郑单958、金山27和氮低效玉米品种蒙农2133、内单314、四单19为材料, 在不同施氮量下(0、300和450 kg hm^-2), 系统研究了不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布、农田氮素平衡的影响, 并分析了植株氮积累量与土壤硝态氮累积量的关系。结果表明, 不同施氮水平下, 氮高效品种的产量、氮素吸收效率、氮肥利用率都显著高于氮低效品种; 相关分析表明植株氮素积累量与土壤硝态氮累积量呈显著负相关。从土壤硝态氮时空分布来看, 随生育进程, 土壤硝态氮含量最大土层逐渐下移, 下移速率不受品种氮效率影响, 其年际间差异与降雨量差异显著相关; 但吐丝后氮高效品种的60~100 cm土壤剖面内硝态氮含量显著低于氮低效品种, 差异达显著水平; 收获后土壤硝态氮残留量则表现为氮低效品种显著高于氮高效品种, 且随施氮量的增加显著增加。从农田氮素平衡来看, 品种的氮效率显著影响农田土壤氮素残留及表观损失, 氮低效品种的农田氮素表观损失是氮高效品种的2.2倍(300 kg hm^-2)和1.5倍(450 kg hm^-2), 且年际间差异较大。因此, 不同氮效率品种通过对氮素的差异性吸收显著影响农田氮素平衡。选用氮高效品种可显著降低土壤中硝态氮残留和表观损失, 降低氮素淋溶风险, 是提高氮肥利用率的有效途径。     

不同氮素形态配比的复混肥对玉米苗期生长及氮肥利用效率的影响

采用温室盆栽试验,研究复混肥料中不同氮素形态配比对2种土壤玉米苗期生长及氮肥利用效率的影响。结果表明,在黑土上,施用酰胺态氮为单一氮素形态的复混肥料时,玉米的出苗率明显下降;而用部分铵态氮替代酰胺态氮后制成的混合态氮和由铵态氮与硝态氮构成的复混肥对玉米的出苗率影响较小;不同氮素形态配比的复混肥对潮土上生长的玉米出苗影响较小,各处理的出苗率可达到90％以上。生长45d玉米苗的地上和地下部的生物量,在黑土上均以全酰胺态氮的配方最高,地上部干重较其他配方增加10％左右;而在潮土上则以铵态氮与硝态氮配方的效果最好,铵态氮和酰胺态氮混合的配方在2种土壤上均较差。玉米苗期的氮素累积量及氮肥利用率,在2种土壤上均以在复混肥料中含有适当比例硝一铵态氮的配方最高。     

氮素供应对橡胶树根系生长的影响

在以甘蔗渣为介质的条件下,设计了10个供氮浓度,研究了氮素供应对橡胶树根系生长的影响。研究结果表明：在供氮浓度低于1280 mg/kg时,适量施氮可以诱导侧根的生长,侧根的分枝数最高可以达到对照的14倍,各级侧根根系总长最高可增加3倍,而各级根重最高可提高2倍;施氮过多(>1280 mg/kg),侧根数量又开始减少,根系变短变细,根重降低。但各级侧根的平均根长、根粗始终随着供氮浓度的增加而下降的。不同根系性状对氮素的反应不同,这说明氮素对根系的生长有重要的调控作用。     

滴灌条件下基肥减施后移对夏玉米养分吸收和根系生长的影响

为探明滴灌条件下基肥减施后移对夏玉米养分吸收和根系生长的影响,在大田条件下,以‘郑单958’为供试材料,研究基肥传统施用(CK)、基肥减施后移至拔节期(T1)及基肥减施后移至大喇叭口期(T2)对夏玉米干物质积累、根系生长、植株氮营养指数、氮素积累、土壤硝态氮含量及产量的影响。结果表明,T1和T2处理拔节期(V6)虽然植株氮营养指数低于1 (0.88),但地上部氮磷钾含量和干物质积累量与CK差异不显著,且T2处理吐丝期(R1)到成熟期(R6)植株氮素积累量高于对照(+33.39%)。处理间收获期夏玉米行间0~20 cm土层硝态氮含量差异显著,其中T2分别低于CK和T1处理41.85%和35.46%,深层80~100 cm土层硝态氮含量T1和T2处理分别低于CK 78.68%和56.02%,差异未达到显著水平。大喇叭口期(V12) 15~30 cm土层根系表面积密度为T2>T1>CK,其中T2和T1分别比CK高25.89%和36.17%,且T2处理30~45 cm土层根系表面积密度也较CK高68.59%。各处理间收获指数及产量差异不显著,但总体T2处理值最高,氮肥利用率比对照也增加12.13%。因此在滴灌水肥一体化条件下,夏玉米生产上应根据地力优化基追比,中高肥力农田玉米基肥可以适当减施后移至拔节期(V6)甚至大喇叭口期(V12),控前促后,降低土壤硝态氮残留,同时促进前期根系下扎。     

不同形态氮素对春小麦苗期生理特性及氮代谢酶的影响

利用水培试验研究不同形态氮素对不同类型小麦苗期生理特性及氮代谢酶的影响。结果表明,混合氮对于促进小麦的生长速率、提高叶片叶绿素含量及硝酸还原酶活性的效果最好,硝态氮次之,铵态氮效果最差。硝态氮显著提高了小麦叶片中硝态氮的含量,而铵态氮则显著提高了谷氨酰胺合成酶的活性。不同形态氮素对不同类型小麦的生长速度、叶片叶绿素含量和谷氨酰胺合成酶活性的影响没有显著差异,而强筋型小麦的硝酸还原酶活性显著高于中筋高产型小麦。     

固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制

摘 要：为研究固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制,本文采用分根装置,向一侧加入聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫,分两次收获植株测定木质部水分运输速率、生理水分利用效率以及不同部位脱落酸含量等指标,并在第7天测定叶片及根系解剖结构。氮设三种形态（NH4+-N;NO3--N;50% NO3--N+50% NH4+-N）,两侧根室均匀供应。结果发现固定根区水分胁迫下,随着胁迫时间延长,混合氮处理能相对维持植株较高的水分运输速率;叶肉和叶片厚度大,导管数目较多,直径较大,有利于促进水分吸收与运输,适应水分胁迫。而NH4+-N对木质部汁液pH及ABA的调节作用较强,各部位ABA浓度高于其他两个氮形态;在胁迫后期NH4+-N供应的植株木质部汁液pH值增加,从而更有利于调节蒸腾作用,提高水分利用效率。     

不同程度水分处理对烟农21根系抗旱特性的影响

此文在盆栽条件下研究了不同程度干旱胁迫对冬小麦根系抗旱特性的影响。结果表明：中度和严重水分胁迫条件下,单株根干重、根冠比和次生根数目增加,但冠干重降低,且烟农21根干重、冠干重、次生根数目均高于鲁麦21,说明烟农21根系形态抗旱性优于鲁麦21。中度水分胁迫和严重水分胁迫条件下,烟农21和鲁麦21根系活力均降低;各生育时期根系活力差异显著,拔节期>挑旗期>开花期>成熟期;烟农21根系活力降低幅度明显低于鲁麦21。中度和严重水分胁迫下,烟农21根系可溶性糖含量分别提高了32.8%、65.6%,脯氨酸含量分别提高了327%和514%。水分胁迫提高了两品种根系的超氧化物岐化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量。各生育期根系SOD、POD酶活性比较,开花期>挑旗期>拔节期>成熟期。说明烟农21抗旱性优于鲁麦21。     

Contrasting rice backcross inbred lines (BILs) for grain yield and heading under lowland reproductive stage moisture stress

Identification and understanding the role of physio-morphological drought responsive mechanisms leading to grain yield enhancement under water stress is a critical insight for designing appropriate strategies to breed drought-tolerant cultivars for any drought prone ecology. In this study, three pairs of contrasting BILs with varied maturity were characterized for several agronomical, physiological and morphological traits across a wide range of moisture stress environments at reproductive stage during 2012–2014. Within each group, BILs differ significantly for grain yield, heading, biomass and harvest index under drought stress, but showed similar yield potential, phenology and other traits under control condition. The most tolerant BIL, S-15 out yielded all BILs and standard checks under both conditions. Apart from superior agronomic performance, drought tolerant BILs maintained significantly higher assimilation rate, transpiration rate and transpiration efficiency compared to susceptible BILs under stress in all three groups. In addition, most tolerant BIL (S-15) showed significantly higher stomatal conductance than susceptible BIL (S-55) in early group. Among root traits, significant differences under stress was observed for root dry weight between contrasting BILs in each group, even though tolerant BILs had higher root length and root volume compared to susceptible BILs, which is non-significant. Hence, consideration of root traits an important strategy for drought avoidance in case of rice may not always contributes to significant yield improvement under moisture stress condition. Further, tolerant BILs also recorded significantly higher shoot dry weight and drought recovery score at seedling stage under stress. Our findings suggest that genotypes with higher photosynthetic efficiency and better plant water status are able to produce higher grain yield under drought stress environments.     

氮素形态对黄瓜幼苗生长及氮代谢酶活性影响

用营养液培养的方法,研究了同一氮素水平不同氮素形态比例对黄瓜幼苗生长及氮代谢关键酶：硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响。结果表明：单独供给硝态氮（NO3^--N）比单独供给铵态氮（NH4^＋-N）更有利于黄瓜幼苗的生长;当NO3^--N∶NH4^＋-N为75∶25时,主根长度、根总表面积、根总体积、株高、茎粗、地上部干重的值最大。NR活性随NO3^--N比例的增加而增加,GS活性在NH4^＋-N比NO3^--N少时,随NH4^＋-N的比例增加而增大,当NO3^--N∶NH4^＋-N为50∶50时活性最大,当NH4^＋-N大于NO3^--N时活性下降。表明NO3^--N∶NH4^＋-N为75∶25时对黄瓜幼苗最适宜。     

水分胁迫对花生不同器官非结构性碳水化合物含量的影响

为探讨不同生育时期水分胁迫对花生不同器官非结构性碳水化合物(NSC)“库—源—流”间的变化动态,以‘花育20号’和‘花育27号’花生品种为试材,采用控制条件下的防雨棚池栽方法,研究了花生生长发育过程中不同生育时期水分胁迫下,非结构性碳水化合物(NSC)在花生叶片、茎、根和荚果等器官中的动态变化。结果表明,全生育期干旱胁迫使花生叶片、茎和根中可溶性总糖含量和淀粉均明显升高,但荚果中可溶性糖含量却明显降低。无论何生育时期受到干旱胁迫均使得叶片中可溶性糖含量峰值提前15天左右出现,“源”物质输出提前但输出量降低,叶片提前衰老。生育前期干旱胁迫使滞留在荚果中的NSC含量增加,结荚期后干旱胁迫反而利于荚果中NSC的转化。全生育期水分适宜处理叶片中NSC含量相对较低且变化较小。由此表明,干旱胁迫降低了NSC由源至库的运输和转化,使荚果“库”容量降低。     

花期干湿交替对玉米干物质积累与再分配的影响

通过干湿交替处理模拟花期季节性干旱,研究了不同的土层厚度、干旱强度对不同基因型玉米干物质积累与再分配的影响。结果表明,花期严重干旱促使叶片急剧衰老,但根系发育相对稳定,以尽可能地维持茎秆正常生长,从而导致叶片（根）所贮藏干物质转移至果穗的百分率比轻度干旱增加8.48个百分点,茎秆原贮藏干物质转移至果穗的     

不同形态氮素对燕麦营养生长和磷素利用的影响

本试验采用溶液培养和砂基培养的方法,研究了NO3ˉ-N和NH4+-N两种不同形态氮素对燕麦营养生长、氮代谢、根际pH及磷素利用的影响。结果表明, 在NO3ˉ-N和 NH4+-N同时存在的条件下,燕麦生长明显优于单一NH4+-N或NO3ˉ-N处理,且植株生长量特别是根系生长量随着NO3ˉ-N在氮源中比例的提高而增加。燕麦吸收NO3ˉ-N 和NH4+-N对     

成熟期控水对烤烟生长及产量的影响

成熟期是烤烟需水次临界期。为明确烤烟成熟期土壤水分对烟株生长及烟叶产量的影响,试验在烤烟成熟期进行土壤控水,研究烟株物质积累及烟叶产量的变化。结果表明：成熟期土壤长期干旱不利于烟叶生长,干旱后复水对烟叶生长无明显影响,且土壤水分对烤烟茎围和根系体积的影响均不显著;长期干旱不利于烤烟根、茎和叶等器官生物量提高,旱后增加复水量有利于根系生长;长期干旱显著降低烟株干物质积累,复水提高干物质积累量,但仍低于充分灌溉处理;长期干旱烟叶产量降低9.70%,旱后复水2次烟叶产量仅降低1.80%,且上中等烟叶比例比对照处理（相对土壤含水率70%~75%）提高2.88%,而单位面积产值仅减少1.09%。烤烟成熟期干旱胁迫后复水一定程度限制了烟株生长,但烟叶产量下降较少,上中等烟叶比重提高,单位面积产值略微降低。     

Root and shoot responses of upland New Rice for Africa varieties to fluctuating soil moisture conditions as affected by different levels of nitrogen fertilization

Drought cycling and soil re-watering trends due to intermittent rainfall patterns are key stress factors that influence rice growth and yield under upland cultivation conditions. However, upland rice adaptation responses to fluctuating soil moisture conditions remain poorly understood. This study investigated root and shoot responses of upland New Rice for Africa (NERICA) varieties to episodic drought and re-watering during growth. We examined root and shoot growth of NERICA 1 and NERICA 4 compared with those of IR72, an improved lowland variety, and Dular, a traditional drought-tolerant variety, in terms of soil moisture fluctuations with different levels of nitrogen fertilization under field conditions that impeded deep root development. During soil moisture fluctuation, all varieties reduced shoot dry weight compared with well-watered plants, regardless of nitrogen fertilization levels. However, total root length for the three upland varieties was enhanced by soil moisture fluctuations at moderate and high nitrogen fertilization, while that of the lowland variety was reduced. Comparing root development during water fluctuations revealed that NERICA 1 had a greater root system than NERICA 4, which was attributed to lateral root development. Furthermore, we found that NERICA varieties increase lateral root mass during soil desiccation under adequate nitrogen fertilization, while Dular and IR72 reduced their root growth rate during drought and increased it after re-watering. Both root growth patterns developed, from around maximum tillering to heading. The analysis of regression between root elongation and shoot growth with fluctuating soil moisture indicated that an enhanced root system during drought, on adequate nitrogen fertilization, can contribute to shoot growth when sufficient water becomes available, specifically around the maximum tillering to the heading growth stage of rice.     

干旱对夏玉米根冠生长的影响

利用大型活动式防雨旱棚，人工严格控制不同的土壤含水量，全生育期系统研究了夏玉米根冠生长对水分的响应，结果表明：干旱并不影响夏玉米根系、冠层干物质累积、株高增加、茎(基)粗增大等过程的总趋势。但随胁迫的增强，根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低，根条数变少、株高降低、茎(基)粗变细，但它们并不呈线性相关关系；水分供应量的减少延长了夏玉米的生育周期，随胁迫的增强，根系生物量最大值、最大根条数、冠层最大株高出现的时间延后；根冠比(R/S)随土壤水分的改变而改变；不同水分处理的夏玉米，Ｒ/Ｓ值影响最小的时期是开花—灌浆盛期，最大的时期是在拔节—抽雄，此阶段充分供水处理H的Ｒ/Ｓ是严重水分胁迫处理L的125.77%。充分供水的处理则有最大的根冠比 ( R/S=0.173)。在干旱条件下，协调夏玉米根冠平衡，最大程度发挥根系和地上部叶片的功能，才有利于提高产量。