不同外源氮对石灰性土壤硝化作用的影响及其动力学分析

为了揭示外源氮源对石灰性土壤硝化作用的影响机理,以钙积半干润均腐土（Cal-Ustic Isohumasols）为材料,采用室内培养方法研究了不同添加量和不同氮源对土壤硝化作用的影响,并建立了对应的硝化模型。结果表明,NH4+-N消耗速率和NO3--N增加速率呈S曲线变化,NH4+-N消耗速率高于NO3--N增加速率。氮素添加量与NH4+-N消耗速率和NO3--N增加速率呈正相关,硝化菌外的因子对NH4+-N和NO3--N的吸收与NH4+-N添加量呈正相关;不同氮素添加量对硝化作用影响程度不同,当氮素添加量为N 75 mg /kg,干土时,硝化作用较彻底。SO42-可加快硝化作用速率,同时也可改变其他因子对NH4+-N和NO3--N的利用。     

不同水、氮条件对水稻苗生长及伤流液的影响

为探明不同水分供应和氮素形态对水稻根苗及伤流液的影响,设正常水分及50 g/L PEG模拟水分胁迫和3种不同质量比例的NH4+-N/NO3--N（9/1,5/5,1/9）氮素营养处理,测定了水稻幼苗生物量,根系形态指标,根系活力及根基伤流量。结果表明,正常水分条件下,NH4+-N促进水稻根系平均直径增大,有利于水稻地上部物质累积;NO3--N则使水稻根系总吸收面积增大,促进根系物质累积;NH4+-N/NO3--N为5/5处理的水稻活跃吸收面积最大,活跃吸收面积比亦最高。水分胁迫条件下,NH4+-N/NO3--N为5/5的处理更有利于水稻地上部分的生长,NO3--N有利于水稻鲜重和干重增加,促进根系平均直径增大,水稻的根系总吸收面积、活跃吸收面积均随NO3--N供应比例的增加呈上升趋势。正常水分条件下,水稻幼苗白天的耗水量随NH4+-N/ NO3--N比例降低呈下降趋势,水分胁迫条件降低了水稻对水分的吸收。水分胁迫显著降低各处理水稻伤流量,正常水分条件下,NH4+-N/NO3--N为5/5处理的水稻伤流量最大;水分胁迫后,9/1处理的水稻伤流量相对较多。     

不同氮素形态配比对网纹甜瓜干物质分配和氮代谢的影响

该文研究了4种氮素形态配比(NO3--N∶NH4 -N分别为100∶0,75∶25,50∶50和25∶75)对基质栽培网纹甜瓜(品种为“春丽”和“蜜玲珑”)干物质积累和氮代谢的影响。结果表明,不同氮素形态配比影响了植株各器官干重占全株干重的百分比。随氮素形态中氨态氮比例的增加,叶片中硝酸还原酶、硝酸盐含量和可溶性蛋白质含量逐渐降低,而游离氨基酸含量则在NO3--N∶NH4 -N为50∶50的处理中最高。     

灌排调控的稻田排水中氮素浓度变化规律

基于农田排水氮素浓度及湿地进出口断面总氮（TN）、氨态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）浓度的监测,研究了灌溉排水措施以及沟塘湿地对农田排水中氮素浓度变化的影响。结果表明,控制灌溉的水稻全生育期稻田排水中TN、NH4+-N和NO3--N浓度分别较常规灌溉处理低12.08%、20.33%和13.51%;控制排水处理下稻田排水中TN、NH4+-N和NO3--N浓度分别较常规排水处理低2.21%、7.08%和20.92%;湿地出口水体中TN、NH4+-N和NO3--N浓度分别比入口降低了16.8%、14.4%和50.9%,湿地水体中TN、NH4+-N、NO3--N浓度随时间近似服从指数函数衰减趋势。控制灌溉、控制排水及沟渠塘湿地系统的调控措施对农田排水中氮素的净化效果比较显著。     

铵态氮抑制向日葵生长的作用机制初步探讨

采用营养液培养方法,研究了细胞膨压的下降与铵态氮(NH4+-N)抑制向日葵生长的关系。结果表明,与硝态氮(NO3--N)相比,铵态氮明显抑制了向日葵的生长,表现在生物量明显降低,顶部展开叶的叶面积显著下降,地上部和顶部展开叶的含水量下降。同时还发现,虽然铵态氮处理向日葵叶片的渗透势与硝态氮处理间差异不显著,但其水势和膨压明显低于硝态氮处理;铵态氮供应使向日葵最大展开叶中K+,Ca2+,NO3-等离子浓度显著下降。说明细胞膨压的下降是铵态氮导致向日葵生长受阻的主要原因之一。     

几种蔬菜对硝态氮、铵态氮的相对吸收能力

采用溶液培养方法探讨了莴笋、菠菜、小白菜和大青菜 4种蔬菜作物对硝、铵态氮的相对吸收能力以及这两种氮源对它们生长发育的影响。结果表明 ,单独供给NO3-N ,4种作物均生长发育良好 ;供给NO3--N +NH4+-N(NO3-∶NH4+=1∶1) ,生长量均有所下降 ,而单独供给NH4+-N时 ,生长量则大幅度下降。莴笋单独供给NO3--N时 ,其吸氮量显著高于供给NO3--N +NH4+-N的处理 ,大青菜、菠菜供给NO3--N +NH4+-N与单独供给NO3--N相比吸氮量大体相当 ;小白菜同时供应NO3--N +NH4+N时吸氮量最高 ,供给NO3--N时次之 ,供给NH4+-N时显著降低。供给NH4+-N时 4种作物吸氮量均比其它氮源显著降低。 4种作物对NO3--N与NH4+-N的吸收具有明显的偏向性。供给等氮量铵、硝态氮 (NO3--N +NH4+-N处理 )时 ,菠菜、小白菜吸收的NO3-N显著多于NH4+-N ,表现出喜硝性 ,莴笋则与此相反 ,表现出喜铵性 ;而大青菜对两种形态氮素的吸收量相差不多 ,表现出兼性吸收的特点。但上述偏向性具有阶段特点 ,即喜硝作物可能在某一阶段表现出喜铵性状     

不同施氮水平对深层包气带土壤氮素淋溶累积的影响

为研究深层包气带土壤中氮素的迁移规律,采用田间小区试验,研究了不同施氮水平(142.5、285和427.5kg/hm2)对夏玉米种植期间0～500cm包气带土壤中氮素淋溶累积的影响。结果表明,不同施氮水平对NO3--N、NH4+-N和总氮有显著影响,施氮越多,NO3--N、NH4+-N和总氮在土壤中的淋溶累积也就越多,夏玉米生育期间土壤中氮素的淋溶累积含量随着夏玉米生长逐渐减少。在0～200cm土层中,收获后不同施肥水平土壤中NO3--N和总氮累积量随施氮量增加而增多,285kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最多,427.5kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最少,但相差不超过0.1kg/hm2,收获后土壤中氮素累积量有损失。夏玉米生育期间不同施氮水平对土壤NO3--N、NH4+-N和总氮的影响深度主要为0～145cm。粉砂壤土中氮素更易累积,砂质壤土中氮素较易随水分淋溶至下层。142.5kg/hm2施氮水平可有效减少NO3--N在土壤中的淋溶损失,降低土壤中NH4+-N和总氮的含量,对地下水构成的潜在污染风险最小。北京地区地下水埋深较深,NO3--N不易淋溶至地下水,但长期大量施用氮肥、田间土壤大孔隙的存在等会加速NO3--N向深层土壤迁移,对地下水水质构成威胁。     

尿素涂层对土壤渗出液NO_3~--N和NH_4~+-N的影响

采用盆栽试验方法,研究尿素涂层后施用于水田土壤其渗出液NO3--N和NH4+-N含量的变化情况。研究结果表明:与未涂层尿素相比,施用尿素涂层可使氮素释放变得平缓,土壤渗出液中NH4+-N和NO3--N浓度明显降低,有利于水稻生长对氮素的吸收利用;在等氮量条件下,施用涂层尿素处理的土壤渗出液中的NH4+-N浓度明显低于未涂层尿素处理,且尿素用量越低这一差异越明显,而土壤渗出液中的NO3--N浓度施入土壤后前10天涂层尿素低于未涂层尿素处理,而至第18天则表现出高于未涂层尿素处理的趋势;涂层处理土壤渗出液NO3--N和NH4+-N之和大都小于未涂层处理。     

培养条件下微纳米增氧水添加对新疆砂壤土硝化作用的影响

为了提升氮素利用效率和生产能力，采用室内培养试验方法，研究不同土壤含水率（田间持水量的30%、60%、100%及175%）条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响，并分别利用硝化动力学方程和硝化作用强度定量评价NH4+-N和NO3--N含量的动态变化特征，比较NH4+-N初始消耗速率、NH4+-N最大消耗速率、达到最大消耗速率所用时间以及NO3--N平均生成速率的变化。结果表明：粉质砂壤土氮素转化以硝化作用为主；随着含水率的升高，土壤硝化作用强度呈现先增加后降低的趋势，并在田间持水量条件下达到最大。在不同含水率条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响具有显著差异（P<0.05）。与常规水处理相比，在田间持水量的60%条件下，增氧水处理对土壤硝化过程的促进作用更为明显，NH4+-N最大消耗速率提高了8.9%，最大消耗速率出现时间提前，NO3--N平均生成速率增加，硝化作用更强；而在田间持水量条件下，增氧水处理的土壤NH4+-N消耗没有显著差异，仅NO3--N平均生成速率增加；田间持水量的175%条件下，增氧水处理土壤NH4+-N最大消耗速率降低了21.5%，最大消耗速率出现时间滞后，但NO3--N平均生成速率没有显著变化。该研究提出了增氧水处理促进氮素转化作用的最适水分条件，为发展农业高效水肥利用技术提供了理论依据。     

不同铵硝配比营养液对典型生菜硝酸盐吸收动力学的影响

利用100%NO3--N、10%NH4+-N+90%NO3--N、10%NH4+-N+100%NO3--N营养液来研究生菜吸收NO3-的动力学特征。结果表明,生菜吸收NO3-的速率随着营养液中NO3-浓度的增加而增加,增加的幅度随着营养液中NO3-浓度的增加而减少。NH4+-N的存在对生菜吸收NO3-有明显抑制作用。与100%NO3--N处理相比,生菜在10%NH4+-N+90%NO3--N1、0%NH4+-N+100%NO3--N处理中吸收NO3-的速率和Vmax有明显下降,Km有少量增加,但差异不显著。申选1号在有NO3--N的营养液中吸收NO3-的速率均大于耐热耐抽苔生菜,且随着营养液中NO3-浓度的增加,两者的差距逐渐加大。在NH4+-N的存在情况下,耐热耐抽苔生菜Vmax下降的程度大于申选1号,而Km增加的程度小于申选1号。     

硝普钠对黄瓜幼苗缺镁和硝酸盐胁迫的缓解效应

【目的】设施栽培中土壤次生盐渍化严重,导致植株出现缺镁失绿症状。通过研究硝酸盐胁迫下外源NO供体(硝普钠,SNP)对缺镁黄瓜幼苗生长的影响,探究硝酸盐胁迫下外源NO对缺镁黄瓜幼苗的胁迫缓解效应,为解决设施生产中黄瓜幼苗的缺镁失绿症状提供理论指导。【方法】采用水培的方式培养黄瓜幼苗,幼苗长至三叶一心时进行处理。营养液采用山崎配方,镁离子浓度设两个水平为2 mmol/L(正常浓度)和1 mmol/L(缺镁胁迫);硝酸盐浓度设两个水平为14 mmol/L(正常浓度)和140 mmol/L(硝酸盐胁迫);硝酸盐和镁正常浓度为对照。用0.1mmol/L SNP分别缓解缺镁胁迫、硝酸盐胁迫以及缺镁和硝酸盐双重胁迫,用0.1 mmol/L SF(铁氰化钠)处理,观察SNP反应产物的影响;NO-3由Ca(NO3)2·4H2O和KNO3提供,各占1/2,p H由H2SO4调节,保持在5.5 6.5。【结果】1)缺镁胁迫下,黄瓜幼苗株高和叶面积增加值、干物质增长量较正常处理的黄瓜幼苗显著降低;电解质渗漏率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量较正常处理的黄瓜幼苗显著升高。缺镁处理的黄瓜幼苗根茎叶中镁离子含量、叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光及抗氧化酶活性与正常处理的黄瓜幼苗相比明显降低。2)硝酸盐胁迫下,黄瓜幼苗株高和叶面积增加值、干物质增长量、黄瓜幼苗根茎叶中镁离子含量、叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光及抗氧化酶活性较正常处理的黄瓜幼苗显著降低;电解质渗漏率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量较正常处理的黄瓜幼苗显著升高。3)缺镁和硝酸盐双重胁迫下,黄瓜幼苗的相关生长指标和抗逆指标较正常处理的黄瓜幼苗降低或增大更为显著。4)缺镁胁迫,硝酸盐胁迫以及缺镁和硝酸盐双重胁迫下,外施0.1 mmol/L SNP处理的黄瓜幼苗,株高和叶面积增加值、干物质增长量、幼苗根茎叶中镁离子含量、叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性较未添加SNP处理的黄瓜幼苗显著提高,电解质渗漏率和丙二醛含量则明显降低。外施0.1 mmol/L SF则没有表现出明显的作用。【结论】硝酸盐胁迫下缺镁黄瓜幼苗生长受到明显抑制,出现失绿症状,通过添加0.1 mmol/L SNP,黄瓜幼苗的生长抑制得到明显缓解,说明在硝酸盐胁迫下外源NO对缺镁黄瓜幼苗的胁迫有显著缓解作用,增强黄瓜幼苗的耐盐性和对镁的吸收能力。     

缺钾油菜叶片光合速率下降的主导因子及其机理

【目的】钾是油菜(Brassica napus L.)生长发育所必需的矿质元素,缺钾胁迫可导致油菜叶片光合功能的衰退,最终影响籽粒产量。本文通过比较田间条件下蕾薹期油菜叶片(长柄叶、 短柄叶和无柄叶)对缺钾胁迫的反应,探讨缺钾导致叶片光合速率下降的主导因子及其作用机理,为合理施用钾肥提高油菜产量提供理论依据。【方法】采用大田试验,研究不施钾(-K)和施钾(+K)条件下华油杂9号和中双9号单株重,蕾薹期不同类型叶片单叶重、 叶面积、 K含量和叶绿素含量。利用Li-6400 XT便携式光合测定系统测定各类叶片的光合速率(Pn)和气孔导度(gs)等气体交换参数,以及PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(PSⅡ)等叶绿素荧光参数。并利用胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的变化,分析叶片光合作用的限制因子。【结果】1) 缺钾胁迫使成熟期华油杂9号和中双9号籽粒产量分别下降13.9%和27.2%。2)缺钾显著抑制了蕾薹期中双9号的生长,单株重下降了12.4%; 长柄叶的干重比正常供钾处理降低了19.2%,而对华油杂9号无影响。3) 缺钾主要影响蕾薹期长柄叶的光合生理特性,对短柄叶和无柄叶无影响。缺钾条件下,油菜长柄叶钾含量和叶绿素含量明显降低,其Pn也显著低于正常供钾处理。但缺钾对不同品种Pn的限制原因并不同,缺钾胁迫导致华油杂9号Ci显著降低,Ls增加了16.6%,即气孔因素是华油杂9号Pn下降的主要原因; 而中双9号Ci显著增加,Ls却下降了14.0%,Pn的下降是由非气孔因素引起的。4) 缺钾胁迫下中双9号长柄叶的Fv/Fm、 PSⅡ、 qP和ETR均显著降低,说明PSⅡ反应中心受损,NPQ显著上升,间接表明缺钾条件下中双9号Pn下降的原因与非气孔因素有关; 而华油杂9号各荧光参数均未受缺钾胁迫的影响。油菜收获期籽粒产量与各叶片钾素含量以及长柄叶气体交换和叶绿素荧光参数关系密切。【结论】缺钾胁迫导致蕾薹期油菜长柄叶光合功能加速衰退,影响收获期籽粒产量。中双9号长柄叶光合性能受缺钾胁迫的影响大于华油杂9号,这与品种自身对缺钾胁迫的耐受能力有关。     

不同浓度的 NO3-对黄瓜幼苗光合特性的影响

水培条件下,不同浓度的NO3– 处理黄瓜幼苗7d,测定了黄瓜幼苗光合速率及相关参数的变化,揭示了黄瓜幼苗光合作用功能对高浓度NO3– 胁迫响应机理。结果表明,营养液中NO3–浓度在较低范围（14~98 mmol/L）内时,适当增加NO3– 有利于净光合速率的提高,光饱和点的升高,羧化效率增大,淀粉粒增加,叶面积增加;有利于黄瓜幼苗光合物质的积累及植株的生长。营养液中NO3– 浓度进一步增加（98 mmol/L）时,黄瓜幼苗叶绿素的含量降低,净光合速率显著降低,光饱和点、羧化效率均降低。182 mmol/L NO3–的处理,叶绿体的结构受到损伤,基粒数、基粒片层数、淀粉粒均减少,且淀粉粒变小,干重和叶面积均降低。所以,NO3– 浓度过高时,黄瓜幼苗利用强光、弱光、CO2的能力减弱,叶肉细胞被损伤,非气孔限制造成光合速率降低,不利于黄瓜幼苗的生长。     

Effects of Silicon on Photosynthesis of Young Cucumber Seedlings Under Osmotic Stress

Effects of silicon (Si) application on photosynthesis of solution-cultured cucumber seedlings were investigated under osmotic stress and unstressed conditions. In unstressed conditions, silicon application had no effect on growth and photosynthetic parameters. The responses of the photosynthetic parameters to abruptly imposed osmotic stress did not differ between silicon treatments. After 1 week exposure to osmotic stress, growth reduction was observed, but it was less severe in seedlings grown with silicon than in those without silicon. Although there were no differences between silicon treatments in stomatal conductance, transpiration rate, cuticular transpiration, or xylem sap exudation rate under osmotic stress, leaf intercellular carbon dioxide (CO₂) concentration was significantly lower and photosynthetic rate tended to be higher in seedlings supplied with silicon. These results suggested that the silicon-induced alleviation of growth reduction under osmotic stress in cucumber was due to amelioration of stress-induced damage of leaf tissues rather than to improvement of leaf water status.     

氮素对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

本试验在大田条件下研究了施氮量对超高产小麦生育后期光合特性的影响。利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度等相关指标。结果表明,氮素对超高产小麦生育后期的光合特性有较大的调节作用,随着施氮量增加,小麦的净光合速率增强,但过高的施氮量（N 375 kg/hm2）导致灌浆后期叶片衰老快,净光合速率下降迅速,叶面积指数降低,千粒重下降明显,最终导致产量的减少。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为N 300 kg/hm2。     

沸石添加对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长及离子含量的影响

试验研究了沸石添加对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长及离子含量的影响。结果表明,在相同的NaCl溶液浓度下,随沸石量的增加,幼苗的株高、茎粗、叶面积及干物重呈增加趋势;光合色素含量上升,蒸腾速率(E)、光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)增加而胞间CO2浓度(Ci)下降;超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白质含量(Pr)含量增加;K、Mg在根、茎、叶中的含量上升,Ca在茎叶中含量亦增加,Na在根、茎、叶中的含量明显下降。表明沸石可以在一定程度缓解NaCl胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害。     

Nitrogen concentrations and proportions of ammonium and nitrate in the nutrition and growth of yellow passion fruit seedlings

Abstract

Despite the importance of nitrogen (N) supply to plants, there are still doubts concerning the optimal relations of ammonium and nitrate in the nutrition of yellow passion fruit seedlings. This study aims to evaluate the interaction between nitrogen concentrations and ammonium and nitrate proportions in the nutrition, growth, and dry matter production of passion fruit seedlings grown in a substrate with a nutrient solution. The experiment was conducted in a greenhouse in randomized complete block design with three replications in a 4 × 5 factorial design, consisting of four N concentrations (2.5, 5.0, 10.0 and 20.0?mmol L^?1) and five ammonium proportions (0, 25, 50, 75 and 100% in relation to the total N supply). At 60?days after transplanting, green color index; accumulation of N, potassium, calcium, and magnesium in roots and shoots; stem diameter; leaf area; root length; nitrogen use efficiency (NUE); and dry matter of roots and shoots were evaluated. For the formation of seedlings of yellow passion fruit, the nutrient solution should have 13?mmol L^?1 of N, with 40% of this nutrient in the form of ammonium. The passion fruit is a plant tolerant to ammonium. However, a critical concentration above 5.7?mmol L^?1 of NH₄⁺ in the nutrient solution decreases absorption of cations, NUE, and production of dry matter.     

Protective Role of Putrescine Against Salt Stress is Partially Related to the Improvement of Water Relation and Nutritional Imbalance in Cucumber

Polyamines play a variety of physiological roles in plant growth and development. To investigate whether exogenous putrescine (Put) has roles in protecting plants against salt stress, Put (100 μ M) was added to nutrient solution three days before cucumber (Cucumis sativusL. cv. “Jinyan No.4') seedlings were exposed to 100 mM sodium chloride (NaCl) treatment. Putrescine treatment significantly ameliorated the detrimental effects of NaCl on root growth and this was associated with a decrease of Na uptake and an increase in potassium accumulation in roots. Manganese (Mn) content in roots was decreased by salinity stress but increased by Put pretreatment. Furthermore, osmotic stress associated with NaCl treatment decreased leaf water potential and water content, while these effects were alleviated by Put pretreatment. The decreases in net photosynthetic rate (Pn) and stomatal conductance (Gs) by NaCl were also diminished by Put treatment. The results indicate that Put may play an important role in protecting cucumber plants against salt stress.     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗光合作用及叶绿素荧光的影响

以"津春4号"黄瓜品种为试验材料,采用喷施外源褪黑素(melatonin,MT)的方法,研究了MT对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:高温处理后黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)却增大,但随外源MT处理浓度的增加,黄瓜幼苗叶片内P...     

镉对黄瓜幼苗光合作用、抗氧化酶和氮代谢的影响

采用营养液培养的方法,研究了不同浓度镉（Cd）处理对黄瓜幼苗植株生长、光合作用、抗氧化酶以及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明,随着Cd处理浓度的增加,黄瓜植株生长受到明显抑制,叶绿素a、b、类萝卜素含量显著降低;Cd处理使净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）下降,而细胞间CO2（Ci）升高。高浓度Cd处理显著降低了黄瓜的原初光能转换效率(Fv/Fm)。10和100 mol/L的Cd处理使抗氧化酶过氧化氢酶（CAT、）愈创木酚过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均有不同程度的提高,而当Cd浓度达到200 mol/L,抗氧化酶的活性均受到显著抑制。随着Cd处理浓度的增加,硝酸还原酶（NR）、谷氨酰氨合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性均受到明显抑制。