水稻对硝态氮响应的生理指标筛选

采用温室水培试验方法 ,系统评价了 4 0个遗传特性不同的水稻品种对 3种比例氮营养(NH 4 /NO-3 比例分别为 10 0∶0、5 0∶5 0和 0∶10 0 )的反应和对硝态氮响应的生理指标筛选。结果表明 ,4 0个水稻品种 (系 )在NH 4 /NO-3 比为 5 0∶5 0的营养液中生长最佳 ,植株总干重最高 ,但各个基因型的表现差异较大。根据水稻在两种比例氮营养液 (10 0∶0和 5 0∶5 0 )中的表现可将水稻分为 3种类型 :硝高度响应型、硝中度响应型、硝不响应型。在混合氮营养液中硝高度响应型水稻地上部干重、根干重、总干重和氮积累量显著比单一铵营养液中的高。在评价不同水稻基因型对硝营养的响应时 ,根干物重和氮积累量可作为筛选的主要生理指标     

增铵对小白菜生长和叶绿素含量的影响

在营养液中添加一定量的铵态氮能提高作物生物量和叶绿素含量。为研究增铵对植物生长及叶绿素含量的影响机理,采用了6个NO3-∶NH4 浓度比为5·0∶0·0、5·0∶2·5、5·0∶5·0、5·0∶7·5、5·0∶10·0和0·0∶5·0的处理对小白菜进行培养试验。结果表明,在5mmolL-1硝态氮存在时,适当添加一定量的铵态氮(2·5mmolL-1)小白菜生物量和叶面积分别增加39·6%和16·3%,叶面积与生物量显著相关(r=0·941,p<0·01)。营养液中铵态氮浓度与叶片SPAD值、活性铁及叶绿体蛋白质含量均显著相关,相关系数r分别为0·914、0·954和0·964。适当提高铵态氮浓度增加小白菜产量的机制在于其促进了叶片扩展,提高了总光合面积,其原因可能是适当提高铵态氮浓度促进了叶片细胞分裂。进一步研究表明,提高铵态氮浓度提高叶绿素含量的原因,可能在于其促进了小白菜体内全铁的再利用,从而提高了叶片活性铁含量和叶绿体蛋白质含量。     

硝铵比例影响小白菜生长和叶绿素含量的原因探究

采用溶液培养试验研究了不同NO3-∶NH4+比例,分别为5.00∶0.00、3.75∶1.25、2.50∶2.50、1.25∶3.75和0.00∶5.00(mmol/L)对小白菜生长和叶绿素含量的影响及其原因。结果表明,1)与纯硝营养相比,NO3-∶NH4+为3.75∶1.25(mmol/L)时,小白菜具有最大的生物量、叶面积和叶片细胞分裂素含量;2)SPAD值、叶片可溶性蛋白质和活性铁含量均随着铵态氮比例的增加而增加;3)叶片细胞分裂素含量与叶面积、叶面积与生物量间的相关显著,相关系数(r)分别为0.97、0.95(P0.05);SPAD值与叶片可溶性蛋白质以及和活性铁含量之间的相关系数(r)分别为0.99和0.97(P0.05)。适当提高铵态氮比例可以增加小白菜叶面积可能是因提高了叶片细胞分裂素含量从而促进其扩展,进而影响生物量;提高铵态氮比例可以提高叶绿素含量,与提高了叶片蛋白质和活性铁的含量有关。     

铵硝比例对不同基因型小白菜硝酸盐积累影响机理研究

本研究以前期工作中筛选出的硝酸盐积累量存在显著差异的2个不同基因型小白菜品种为材料,在人工气候箱水培条件下研究了不同铵硝比例对小白菜硝酸盐积累量、硝酸还原酶活性（NRA）和硝酸盐吸收基因NRT1和NRT2的表达量的影响。结果表明,不同铵硝比例对小白菜硝酸盐积累量有显著影响,且存在基因型差异。四月慢对硝酸盐吸收、积累及同化利用的能力都强于华冠青梗菜,尤其是在高NO3- 比例处理时。与华冠青梗菜相比,四月慢对NO3- 的同化利用的能力更不易受铵硝比例的影响。NRT1和NRT2主要在根部表达,且NRT1的表达量显著高于NRT2,NRT1和NRT2的表达量变化规律只能在一定程度上解释小白菜不同基因型间硝酸盐积累量的差异,小白菜不同基因型品种间硝酸盐积累量差异的机理还需要进一步研究。     

营养液pH和氮形态对小白菜生长、氮素吸收及品质的影响

采用温室水培方法,研究了营养液pH和氮形态对小白菜生长、品质和氮吸收的影响,以及pH对小白菜吸收各形态氮的影响机制。结果表明,在中性及微碱性条件下,硝铵混合氮源较硝态氮处理小白菜生物量差异不显著,但有利于提高可溶性糖和游离氨基酸含量,降低硝酸盐含量。小白菜根系对不同形态氮吸收受营养液pH影响差异显著(P0.05),微酸性环境中吸收硝态氮较快,微碱性吸收铵态氮较快。小白菜根系对铵态氮的吸收速率大于硝态氮,但铵态氮吸收量较低。硝铵混合氮源处理中,小白菜地上部鲜重(y)与营养液pH值(x)的回归方程为y=-0.331x2+4.440x-10.660(r=0.944,P0.01),pH为6.7时小白菜生物量最大,较pH值为5.5,6.0,6.5分别高12.9%,4.1%,1.3%,表明通过调节营养液pH可以明显提高小白菜产量。     

不同硝铵比对霞多丽葡萄幼苗生长和氮素营养的影响

采用沙培试验,设置了等氮条件下5种不同硝铵比营养液处理,探讨了氮形态对霞多丽葡萄幼苗生长和氮素营养的影响。结果表明,霞多丽幼苗的生长量以硝铵比70/30时最大,全铵营养时最低;植株根系氮的平均吸收量在硝铵比为70/30时为最大值,达到70.89%,全铵营养时为最低值;叶片中的氮浓度和总氮量以全硝营养最大,全铵营养最低,后者仅是全硝营养的61.8%和19.46%。霞多丽幼苗根系内NH4+-N浓度与营养液中NH4+-N的浓度成极显著正相关(r=0.9805),且当铵态氮比例超过30%时根系中NH4+浓度显著增加。叶片中硝酸还原酶的活性以硝铵比70/30最高,当铵态氮比例大于30%,再继续增加铵态氮的比例时,显著抑制了叶片中硝酸还原酶的活性;而对根的硝酸还原酶活性无明显影响。试验证明,硝铵比70/30是霞多丽较适宜的氮素形态配比,较高比例的铵态氮增加了植株器官中NH4+的浓度,抑制了霞多丽幼苗的生长及对氮素的吸收积累。     

不同基因型小白菜硝酸盐积累差异及筛选研究

采用溶液培养方法研究了43种基因型小白菜在不同硝铵比条件下体内硝酸盐含量的变化情况。结果表明,不同基因型小白菜的硝酸盐含量差异较大,东妃青梗菜、上海白叶四月蔓和夏优高抗为低硝酸盐含量基因型小白菜,而高雄甜脆小白菜、宝大矮棋青和苏州青为高硝酸盐含量基因型小白菜。硝铵比50/50是最适宜筛选的氮素形态比例,而叶片中的硝酸盐含量也是最适宜的筛选指标。对上述6个基因型小白菜进一步分析结果表明,不同部位硝酸还原酶、根系硝态氮最大吸收速率以及亲和力这三个因素对小白菜各部位的硝酸盐积累都有显著的影响,但在不同部位,这三个因素所起的贡献率不同。     

不同铵态氮/硝态氮配比营养液对烟草矿质营养吸收与积累的影响

采用营养液培养的方法,研究了不同铵态氮与硝态氮配比(铵硝比)营养液对烟草主要几种矿质养分的吸收与积累的影响。结果表明,在其它养分形态与浓度一致条件下,随着铵硝比从10∶0变化到0∶10,烟草叶片、茎与全株干物质量均增加,但烟草根系干物质量呈倒抛物线型变化,以铵硝比为5∶5时达到最大值(2.31 g)。烟草全株氮、磷、锌含量以铵硝比为7∶3时达到最大,钾、镁、铜、锰等含量随硝态氮含量的增加而显著增加,钙含量以铵硝比为3∶7达到最大值;全株内氮、磷、钙、锌积累量随硝态氮所占比例的增加而增加,以3:7时达到最大值,钾、镁、铜、锰等积累量随硝态氮所占比例的增加而增加。铵硝比从10∶0变化到7∶3时,烟草叶片氮、磷含量随硝态氮所占比例的增加而增加,其中以铵硝比为7∶3时达到最高,钾、镁、铜、锰含量随硝态氮所占比例的增加而增加;而钙含量达到最大值的铵硝比为3∶7,但锌含量总随硝态氮所占比例的增加而降低。氮、磷、钙、锌等在叶片的积累量以铵硝比为3∶7时达到最大值,而钾、镁、铜、锰等积累量总随铵硝比的减少而增加。     

不同硝、铵态氮水平配施对小白菜生长及硝酸盐累积的影响

采用土培盆栽试验方法,研究了7种不同硝、铵态氮水平配施(即NO3--N/NH4+-N比为:3/1,2/1,3/2,1/1,2/3,1/2和1/3)对小白菜植株株高、株重、产量及硝酸盐含量的影响。结果表明:在试验设计的硝、铵态氮配比水平范围(3/1～1/3)内,随硝/铵态氮施用量比值的降低,小白菜植株株高、株重及产量均大体表现出先升高尔后降低的趋势;而小白菜植株硝酸盐含量则大体表现出先升高尔后降低再升高的趋势。与硝铵比3/1处理相比,硝铵比2/3处理可分别提高小白菜植株株高、株重及产量15.57%、45.05%和13.67%,同时降低菜体硝酸盐含量37.49%。故硝铵比为2/3处理比较适宜土培小白菜的生长及蔬菜体内硝酸盐含量的降低。     

不同硝铵比对油菜生长、生理与产量的影响

【目的】 探究不同形态氮肥及配施比对油菜全生育期 (苗期、花期、收获期) 生长、生理与产量的影响,旨在为油菜生产中氮肥合理施用,促进油菜高产高效栽培提供理论依据。 【方法】 试验以石英砂为基质,以Hoagland营养液为基础进行盆栽试验,供试油菜品种为氮高效型湘油15和氮低效型814。在营养液总氮量相等 (N 15 mmol/L) 的条件下,设5个处理:硝态氮 (NO₃–)/铵态氮 (NH₄+) 摩尔比例分别为100/0 (N1)、75/25 (N2)、50/50 (N3)、25/75 (N4)、0/100 (N5)。于油菜移栽后70 d、130 d、180 d收获全株,用根系扫描仪 EPSON(PER-FECTION C700) 对根进行扫描,用WinRHIZO PRO2009软件进行分析,获得植株总根长、根系总表面积、根系平均直径、根总体积等数据。植株样品分为根、茎、叶、角果 (花),测定生物量和氮含量,籽粒测定生物量、氮含量和油分含量。 【结果】 N1、N2处理的两个氮效率油菜品种在全生育期的干重、根长、根表面积、根体积、氮累积量、籽粒产量、油产量均显著高于其他处理,N1、N2两个处理间差异不显著,N5处理的最差。N2、N3、N4处理苗期叶片的叶绿素含量 (SPAD值) 均显著高于N1、N5处理。不同氮效率品种分析表明:N1、N2、N3、N4处理下氮高效品种湘油15在全生育期的根长、根表面积、根体积、籽粒产量、含油量、油产量显著高于氮低效品种814。氮高效品种湘油15在收获期地上部和根的干重显著高于氮低效品种814,而氮累积量无显著差异。 【结论】 适宜的铵态氮、硝态氮配比 (75%NO₃– + 25%NH₄+) 能够促进油菜生长、增强光合作用、提高产量。较高的根长、根表面积、根体积以及对硝态氮的高效利用是湘油15氮效率高于814的基础与关键。为油菜生产上氮肥合理施用及不同氮效率油菜品种筛选提供理论依据。      

不同铵硝比对菠菜生长、安全和营养品质的影响

通过水培试验,研究了等氮条件下5种不同铵硝比对菠菜生长和品质的影响。结果表明:(1)从铵硝比100∶0到0∶100,菠菜地上部鲜重不断增加,铵硝比为0∶100时,菠菜的鲜重达最大值;但铵硝比25∶75和0∶100两个处理菠菜的干物重没有显著差异(p<0.05)。(2)随着铵硝比的降低,菠菜茎叶中硝酸盐、亚硝酸盐的含量均表现为线性增加;菠菜茎叶中可溶性草酸的含量和营养液中铵硝比之间呈现出二次曲线相关,在铵硝比为25∶75时,菠菜茎叶中草酸含量最低。适当增施铵态氮有利于降低菠菜硝酸盐、亚硝酸盐及草酸的含量。(3)增铵可以提高菠菜Vc含量,铵硝比为50∶50的处理菠菜Vc含量最高;随着铵硝比的下降,菠菜茎叶中可溶性糖的含量逐渐降低,而粗蛋白的含量则以铵硝比25∶75处理最高。     

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。     

铵硝比和磷素营养对菠菜生长、氮素吸收和相关酶活性的影响

通过水培试验研究了不同铵硝比的氮素营养和磷素营养对菠菜生长、氮素吸收及硝酸还原酶活性（NRA）和谷氨酰胺合成酶活性（GSA）的影响。结果表明：在供磷水平相同时，菠菜的生物量随着铵硝比的降低而降低，但铵硝比为25：75与0：100两个处理之间没有显著差异；在铵硝比相同时，随着营养液中磷含量的增加，菠菜的生物量随之增加。菠菜茎叶中硝酸盐的含量随着铵硝比和磷水平的降低而升高。不同铵硝比处理，菠菜含氮量没有明显差异，随着磷水平的提高，菠菜植株含氮量有升高的趋势，但各处理之间差异不显著；受到生物量显著差异的影响，菠菜植株中氮素累积量随着铵硝比的降低和磷素水平的增加而增加。在铵硝混合营养条件下，缺磷会显著抑制菠菜对铵态氮和硝态氮的吸收，且磷索缺乏对菠菜吸收硝态氮的抑制作用要大于对铵态氮吸收的抑制作用。铵硝比相同时，随着营养液中磷索供应量的增加，菠菜茎叶中NRA显著增加；但是营养液中铵硝比较高时，会显著抑制菠菜茎叶中NRA，而铵硝比较低时，则有利于提高菠菜的NRA。缺磷会严重抑制GSA；在磷素水平相同时，随着营养液中铵比例的增加，菠菜茎叶中GSA显著增加。为此，在一些硝酸盐含量较高的土壤上栽培蔬菜时，可以采取增施适量磷肥的方法，以降低叶菜的硝酸盐含量。     

NH4+-N/NO3--N比例对不同不结球小白菜品种的生长和部分生理指标的影响

The responses of three cultivars of Chinese cabbage (Brassica chinensis L.), one of the main vegetable crops in China, to different ratios of NH4+-N/NO3--N was investigated to find the optimal ratio of ammonium to nitrate for maximal growth and to explore ways of decreasing the nitrate content, increasing nitrogen use efficiency of Chinese cabbage, and determining distributions of nitrogen and carbon. Three cultivars of Chinese cabbage were hydroponically grown with three different NH4+-N/NO3--N ratios (0:100, 25:75 and 50:50). The optimal ratio of NH4+-N/NO3--N for maximal growth of Chinese cabbage was 25:75. The increase in the ratio of NH4+-N/NO3--N significantly decreased nitrate content in various tissues of Chinese cabbage in the order of petiole > leaf blade > root. The highest total nitrogen (N) content was found when the ratio of NH4+-N/NO3--N was 25:75, and N contents in plant tissues were significantly different, mostly being in the order of leaf blade > petiole > root. At the NH4+-N/NO3--N ratio of 25:75, the biomasses of Chinese cabbage cultivars 'Shanghaiqing', 'Liangbaiye 1' and 'Kangre 605' increased by 47%, 14% and 27%, respectively. The biomass, SPAD chlorophyll meter readings and carbon content of 'Shanghaiqing' were all higher than those of 'Liangbaiye 1', while nitrate and total nitrogen contents were lower. Thus, partial replacement of nitrate by ammonium could improve vegetable production by both increasing yields and decreasing nitrate content of the plants.     

增硝营养对不同基因型水稻苗期氮素吸收同化的影响

利用控制条件下的溶液培养方法,研究了增硝营养(NH4+∶NO3-比例为100∶0和50∶50)对4种不同的基因型水稻(常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻、杂交粳稻)苗期生长和氮素吸收同化的影响。结果表明,增NO3-营养可以增加水稻叶片的光合速率,促进水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率,进而促进水稻生长;不同基因型水稻在增NO3-营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增强谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活力,促进水稻对NH4+和NO3-的同化利用,从而增加了氮素在植株地上部的积累同化;籼稻与粳稻相比,杂交粳稻与杂交籼稻相比,前者在氮素吸收利用上均表现出更为明显的优势。     

氮素形态对巨峰葡萄果实品质的影响

为了探讨氮素形态对巨峰葡萄果实品质性状的影响,设置了尿素T1(酰胺态)、全硝T2(硝铵比为100/0)、混合氮T3、T4、T5(硝铵比为70/30、50/50、30/70)及全铵处理T6(硝铵比为0/100)和清水对照CK,于生长季节进行叶面喷施试验。结果表明,不同处理均提高了果实的营养品质,喷尿素的总糖量、糖酸比最大,其次是混合氮处理,全铵处理最小;果实的Vc含量以混合氮处理较高,全铵处理的最低;果实中花青素的含量顺序为:全硝尿素混合氮全铵CK。果实硝酸盐含量从高到低依次为:全硝混合氮全铵尿素CK;硝态氮促进了果实生长,各处理平均单果重为全硝混合氮全铵尿素CK。综上结果,尿素及适当的硝态氮配比有利于巨峰葡萄果实品质的提高。     

氮素不同形态配比对菠菜体内游离氨基酸含量和相关酶活性的影响

采用溶液培养试验,研究了氮素不同形态配比对菠菜茎叶中游离氨基酸含量及3种主要氮代谢酶活性的影响。结果表明:1)随着营养液中铵硝比(NH4+-N/NO3--N)的降低,菠菜茎叶中游离氨基酸的总量呈下降趋势。在全硝营养下(NH4+-N/NO3--N=0∶100)下,菠菜茎叶中游离氨基酸的总量只有全铵营养(NH4+-N/NO3--N=100∶0)的34.4%。2)在全铵营养下,菠菜茎叶中游离氨基酸的主要组分是谷氨酰胺、精氨酸和谷氨酸,三者占游离氨基酸总量的百分比依次为39.8%、20.2%和8.9%;在全硝营养下,菠菜茎叶中游离氨基酸以谷氨酸、天冬氨酸和丝氨酸为主,三者占游离氨基酸总量的百分比分别为30.3%1、8.6%和8.5%。3)提高营养液中硝态氮的比例,可以显着提高菠菜茎叶中硝酸还原酶(NR)的活性,同时降低了谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,谷氨酰胺合成酶(GS)活性则呈现先升后降的抛物线状变化规律。4)菠菜茎叶中NR活性与谷胺酰胺含量之间存在着显著负相关关系(r=-0.968)。     

不同铵态氮水平对水稻根际固氮活性的影响

本试验观察了在杭州生态条件下土壤中不同NH₄⁺-N水平对水稻根际固氮活性的影响。试验的结果表明:1.NH₄⁺-N肥在一定时间内对水稻根际固氮活性具有明显的抑制效应,施用量越大,其抑制作用越严重。土壤速效氮浓度与水稻根际固氮活性之间呈高度(或中度)负相关,不同生育期两者的相关系数r值在-0.4288—0.9945之间。2.土壤速效氮对水稻土柱固氮活性抑制的起始浓度为20ppm。3.NH₄⁺-N对水稻根际固氮活性的抑制时间随施用量而不同,低氮区在20天左右,中氮区和高氮区在25—30天左右。此后施氮区对水稻根际固氮活性具有促进作用。     

小白菜适当增铵下硝酸盐累积机理研究

利用NO3--N/NH44+-N为100∶0和75∶25的营养液对两个硝酸盐累积能力显著不同的小白菜品种(上海青和亮白叶1号)进行培养,测定了小白菜叶片、叶柄及根系硝酸盐含量、硝态氮和铵态氮吸收量及各部位硝酸还原酶活性,以探讨适当增铵降低小白菜硝酸盐含量以及小白菜不同品种和不同器官累积硝酸盐能力差异的机理。结果表明,适当增铵使叶片、叶柄和根系硝酸盐含量分别降低了22%、15%和22%,而硝态氮吸收量则降低了7.5%。小白菜各器官硝酸盐含量为叶柄叶片根系。叶片硝酸还原酶活性分别是叶柄和根系的27和9倍,呈现叶片根系叶柄,叶片是硝态氮的主要还原器官。亮白叶1号叶片、叶柄及根系硝酸盐含量分别较上海青高3%、38%和34%,硝态氮吸收量仅较上海青高11%;而叶片、叶柄及根系硝酸还原酶活性则分别较后者降低44%、56%和38%。适当增铵减少硝态氮吸收量是增铵降低硝酸盐含量的主要原因。不同器官的功能与结构的不同决定其累积硝酸盐能力的不同;不同品种硝酸盐累积的差异取决于还原硝态氮能力的差异。