不同生态型拟南芥耐铵毒害差异的生理机制

【目的】 利用拟南芥生态型群体研究拟南芥耐铵毒害的生理机制,为挖掘耐铵基因提供生理基础及理论指导。 【方法】 共收集了95份生态型拟南芥材料,采用水培实验方法,将拟南芥幼苗移栽后在正常培养液(2 mmol/L NO₃–-N处理)中培养8天,然后转移至含有1 mmol/L (NH₄)₂SO₄的营养液(2 mmol/L NH₄+-N处理)中培养8天,收获后,测定植株全氮量、地上部游离铵含量,以及谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性;培养3天后取样,采用RT-PCR技术分析根部主要的铵态氮转运蛋白基因AMT1;1和AMT1;2的表达水平;拟南芥幼苗移栽后在正常培养液中培养8天,转移至丰度为5%的1 mmol/L (15NH₄)₂SO₄中培养,分别处理3 h、6 h和24 h取样,用于同位素分析。 【结果】 2 mmol/L铵态氮处理下拟南芥群体地上部的生长被显著抑制,并且大量游离铵离子累积于地上部,铵态氮下拟南芥群体体内铵含量是对照硝态氮下的1.5倍以上,其中Si-0生态型在铵态氮下铵含量为19.17 μmol/g, FW,是对照的20倍。在硝态氮培养条件下,内源铵的含量与拟南芥地上部生长呈显著负相关,铵态氮培养条件下,地上部生长与铵含量同样呈较高的负相关性,因此内源铵含量少的生态型拟南芥在铵态氮下亦耐铵,所以本研究以拟南芥群体组织内铵含量为主因子,筛选出耐铵拟南芥生态型Or-1、Ta-0,HSM和铵敏感拟南芥生态型Rak-2、Lpv-18、Hi-0,结果表明铵敏感生态型在硝态氮下铵含量是耐铵生态型的1.7倍至10倍。耐铵拟南芥生态型铵转运蛋白基因AMT1;1和AMT1;2的表达水平较铵敏感拟南芥高,植株全氮和地上部15N标记试验结果表明,耐铵拟南芥铵态氮吸收速率高于敏感型。并且耐铵拟南芥生态型在两种氮形态下其谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性均显著高于铵敏感生态型,在硝态氮培养条件下GS活性是铵敏感生态型的1.1～1.8倍,在铵态氮培养条件下是1.2～1.6倍,说明耐铵拟南芥生态型的铵同化能力强于敏感型。 【结论】 耐铵生态型拟南芥是通过更高的谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性将大量的游离铵同化以减少植株体内游离铵含量,从而减轻植株铵毒害;而不是通过减少铵态氮的吸收。      

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。      

供氮水平和稳定性对苹果矮化砧M9T337幼苗生长及 15N吸收、利用的影响

【目的】 研究氮素供应水平及稳定性对苹果幼苗生长及氮素吸收特性的影响,可以深化理解苹果对氮素供应的响应生理机制,为果树生产科学供氮提供理论依据。 【方法】 以M9T337矮化自根砧苹果幼苗为供试材料进行水培试验。设置营养液中NO₃–-N浓度不足、适宜、过量三个水平 (NO₃–浓度为依次为0.5、5、25 mmol/L)。苹果幼苗先在三个浓度的培养液中培养10 d,在此基础上,增设培养液NO₃–-N浓度从不足变过量处理 (N1)、从过量变不足处理 (N2)、持续适宜供氮处理 (N3)、持续不足处理 (N4) 及持续过量处理 (N5),苹果幼苗继续生长10天,总培养时间为20天。测定了苹果幼苗生物量、根系形态和NO₃– 流量大小,根系和叶片硝酸还原酶活性和硝态氮含量,以及15N吸收利用。 【结果】 供试苹果幼苗处理20 d后,以稳定适量供氮处理N3的生物量最大,持续不足供氮处理N4最小,N1处理地上部干重增幅最高;N3处理根系总长、总表面积最大,根尖数最多,N4处理次之,N5处理最小。N2处理两次取样间隔内增幅最大,其根系总长及总表面积分别增加了31.5%和34.9%;NO₃–-N浓度变换1 d后,N1处理根系NO₃–吸收流量最大,为46.37 pmol/(cm2·s),和N3处理间无显著差异。NO₃–-N浓度变换10 d后,N3处理根系NO₃–吸收流量显著高于其他处理,N5处理变为外排,N1处理较NO₃–-N浓度变换1 d时降低了62.0%;各器官Ndff值、植株总氮量及15N吸收量均以N3处理最高,N4处理最低,N1处理增幅最大;处理第11 d,N5处理根系和叶片硝态氮含量最大,和N3处理间无显著差异。处理第20 d,N3处理叶片硝态氮含量比N5处理低13.42%,差异达显著水平;N5处理叶片硝酸还原酶活性在处理12 d后显著低于N3处理,处理20 d时,叶片硝酸还原酶活性大小为N3 > N1 > N5 > N2 > N4。 【结论】 供氮不足限制幼苗氮素吸收,供氮过量导致氮素同化及根系生长受抑,均不利于苹果幼苗生长。适宜且稳定的供氮可以保持较高的NO₃–吸收速率和Ndff值,逐渐提高叶片NR活性,促进体内硝态氮同化,达到对氮素的高效吸收利用,实现苹果幼苗最适生长。      

氮素对NaCl胁迫下甜高粱种子萌发及芽苗生长与生理的影响

为了研究NaCl胁迫下氮肥对甜高粱种子萌发及芽苗生长和生理特性的影响,探索提高甜高粱耐盐能力的措施,室内设置不同盐分浓度、不同氮源及浓度条件下甜高粱萌芽试验。结果表明:NaCl胁迫和不同氮源对甜高粱发芽和芽苗生长的影响各有不同。NaCl浓度对甜高粱种子萌发有显著影响,在甜高粱芽苗生长阶段,通过提高保护酶活性和渗透调节物质而增强耐盐伤害能力是有限的。100 mmol.L 1NaCl胁迫下,根系POD活性最低,而叶片MDA积累量、可溶性糖含量、POD活性最高,受盐害程度最大。没有盐胁迫情况下增加不同氮源及氮量对甜高粱根叶生理特性的影响差异显著,当氮浓度在20 mmol.L 1时,细胞受伤害程度最低,生长最好。不同形态氮源对甜高粱发芽和幼苗生长的影响差异明显,NH4Cl的促进效果优于KNO3。在100mmol.L 1的NaCl胁迫下,施加铵态氮或硝态氮源均可以增强甜高粱芽苗期的POD活性,减少MDA积累,从而缓解盐胁迫带来的伤害。研究表明采取适当的氮肥调控措施可以提高甜高粱的耐盐能力。     

根系高效铵吸收系统是玉米获取氮素的重要补充机制

【目的】本研究旨在通过对植株根系铵吸收特征研究,揭示旱地玉米的氮素营养特征,研究结果为玉米补充氮素营养提供了一定的理论依据。 【方法】以玉米高产品种“郑单 958”为供试材料,采用水培试验模拟了玉米植株生长中的氮素营养环境,研究了玉米幼苗生长对不同氮素形态的反应;采用非损伤微测技术 (NMT),重点研究了不同供氮状况下玉米根系对 NH₄+ 的吸收特征,并与其吸收硝态氮的规律进行了比较;利用实时定量 PCR 技术,初步揭示了玉米根系中的铵吸收蛋白 (AMT) 基因对铵的响应特征。 【结果】单一供应铵态氮条件下,玉米地上部鲜重、全株干重及根系含氮量与纯硝态氮条件下相近,表明铵态氮也可作为玉米的有效氮源。非损伤微测研究结果表明,玉米幼苗根系铵吸收过程呈典型的高亲和吸收特征 (表观 Km 值约为 60 μmol/L),推测这一过程是由高亲和的转运体蛋白介导。氮饥饿预处理使根系的铵吸收速率 Vmax 和 Km 值分别降低了约 3 倍和 1 倍。这一现象与水稻等作物不同,暗示玉米的铵吸收过程可能不存在反馈抑制现象。另外,介质中硝态氮的存在对根系的铵吸收具有显著抑制作用 (抑制效果 > 20%);在供试微摩尔浓度范围内,根系对 NO₃– (100 μmol/L) 的吸收速率显著低于对相同浓度 NH₄+ 的吸收。进一步对主要在玉米根系中表达的铵吸收蛋白基因 ZmAMT1;1a 和 ZmAMT1;3 的定量 PCR 分析表明,上述基因在维持供铵状态下的表达量较缺氮处理均有显著提高,与铵吸收测定结果相符。 【结论】玉米根系中保留着高效铵吸收系统,在低硝态氮浓度下,该系统对铵态氮的高效吸收可作为其获取足够氮源的一个重要的机制。高硝态氮则抑制玉米根系对铵态氮的吸收,以避免氮素吸收利用系统在功能上的冗余。     

不同氮源与钾水平对杂交组合及常规稻生长和养分吸收的影响

采用营养液培养法研究了不同氮源和钾水平对杂交稻及其亲本和常规稻生长、叶绿素含量、养分吸收的影响。结果表明 ,水稻生长、叶绿素的含量及养分吸收与氮源供应密切相关。在供钾充足的条件下 ,杂交稻上位叶的干物质产量以硝态氮营养的最高 ,其次为硝态氮与铵态氮混合营养 ;保持系与杂交稻的趋势一致。杂交稻下位叶和根系干物质积累量受 3种氮源的影响与恢复系相一致 ,即 :硝 +铵混合 硝态氮 铵态氮。硝态氮营养比硝 +铵混合及铵态氮更有效地提高杂交稻功能叶片中的叶绿素含量。杂交稻与其亲本植株地上部全氮含量受 3种氮源的影响为 :硝 +铵混合 硝态氮 铵态氮 ;然而杂交稻地上部的吸氮量受氮源的影响为硝态氮硝 +铵混合 铵态氮 ,与保持系的规律一致。杂交稻地上部钾含量及吸收量在 3种氮源处理间有差异 ,表现为硝态氮 硝 +铵混合 铵态氮 ,保持系的趋势一致 ,但与恢复系不同。研究结果还表明 ,杂交稻对硝态氮的营养特性具有明显杂种优势。 3种氮源对水稻生长、营养吸收的影响程度与钾营养状况及水稻品种有关 ;杂交水稻及其亲本较常规稻受影响更大。在高钾供应时 ,各项指标受到氮源影响的程度都明显高于低钾处理 ,其中以硝态氮为氮源更有利于杂交水稻生理及营养优势特性的发挥。     

硝态氮对盐胁迫下囊果碱蓬幼苗根系生长和耐盐性的影响

在溶液培养条件下,设计了4个盐分（1,150,300或450 mmol/L NaCl）和3个氮素（0.05,5或10 mmol/L NO3--N）水平,研究了盐、氮及其互作对囊果碱蓬（Suaeda physophora Pall.）幼苗的离子吸收、氮营养状况、根系形态特征及耐盐性的影响。结果表明,与低盐或低氮相比,增加盐分或氮水平显著增加了囊果碱蓬根部的干重、根系的侧根长、表面积、总吸收面积和活跃吸收面积;且这些根系的形态指标与地上部的离子及氮的累积存在显著的正相关。高盐胁迫下增加氮营养,显著增加了地上部Na+、NO3-、有机氮的含量和硝酸还原酶的活性;降低了Cl-和K+的含量。高盐胁迫下,硝态氮的增加促进了囊果碱蓬幼苗根系的生长,增加了地上部有机氮、NO3-和Na+的累积,改善了植株的营养状况和渗透调节,从而提高了囊果碱蓬的耐盐能力。     

低氮胁迫对不同耐低氮玉米品种苗期伤流液性状及根系活力的影响

【目的】研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长、伤流性状及根系活力的影响,比较不同耐低氮性玉米品种对低氮胁迫响应的差异,以期为西南丘陵地区耐低氮玉米品种的选育提供理论依据。 【方法】以两个耐低氮品种‘正红 311’、‘成单 30’和两个低氮敏感品种‘先玉 508’、‘三北 2 号’为试验材料进行水培试验,营养液设置 4 个氮水平:0、0.05、0.5、5 mmol/L。测定了苗期株高等形态指标、干物质积累量、根系活力,计算了根冠比、活跃吸收面积比、伤流液中可溶性蛋白等转运速度及氨基酸/硝态氮浓度的比值。 【结果】低氮胁迫下玉米苗期苗高、茎粗、叶面积、SPAD、单株干重、地上部干重、伤流强度,伤流液中可溶性蛋白和可溶性糖转运速度,氨基酸和硝态氮转运速度及浓度,根系活力,根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著下降,但耐低氮品种各指标的降幅均低于低氮敏感品种。根冠比、伤流液中氨基酸/硝态氮浓度比值均显著升高,可溶性蛋白和可溶性糖浓度随胁迫时间的延长表现出先下降后升高的趋势。耐低氮品种根冠比增幅低于低氮敏感品种,而可溶性蛋白浓度的增幅高于低氮敏感品种,且低氮胁迫下耐低氮品种根系活力、伤流液中可溶性蛋白和可溶性糖浓度显著高于低氮敏感品种。 【结论】耐低氮品种在低氮胁迫下能够保持较高的根系活力,进而促进了根系对营养物质的吸收和转运,提高了伤流液中各组分的浓度和转运速度,较好地维持了碳氮循环,从而有效地协调了植株地上、地下部养分和物质的分配,控制了根冠比的增加,维持了地上部的生长。     

营养液中添加氯化钠降低硫浓度对韭菜硝酸盐累积的减控效应

  【目的】  韭菜易于吸收和累积硝酸盐，研究营养液中添加氯化钠 (NaCl) 和降低硫含量减少韭菜硝酸盐累积的效果，并从氮代谢途径初步探讨其减少硝酸盐累积的机理。  【方法】  采用新型韭菜专用营养液架床栽培系统进行了韭菜水培试验。在营养液中添加NaCl 12 mmol/L的同时，硫浓度设定为3、2、1和0 mmol/L 4个水平，分别用NaCl+S₃, NaCl+S₂, NaCl+S₁ 和 NaCl+S₀表示。韭菜生长30天后，取样分析了不同硫水平下韭菜中的硝酸盐含量及主要氮代谢途径中的氨基酸含量。  【结果】  在营养液硫供应水平3 mmol/L下，与营养液中不添加氯化钠处理 (CK) 相比，NaCl+S₃处理的韭菜硝酸盐累积降低了32.60%，地上部干重、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、根系活力显著增加；NaCl+S₁处理的韭菜硝酸盐累积降低了53.30%，地上部干重、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、根系活力显著增加。NaCl+S₁处理较NaCl+S₃处理更有利于降低硝酸盐含量。韭菜地上部的全氮含量无显著变化 (NaCl+S₃处理) 或略有增加 (NaCl+S₁处理)，表明添加低浓度氯化钠并未限制氮素吸收。NaCl+S₃和NaCl+S₁处理下，硝态氮还原活性 (硝酸还原酶NR) 和转氨活性 (谷氨酸草酰乙酸转氨酶GOT、谷氨酸丙氨酸转氨酶GPT) 增加，尤其是初级同化活性 (谷氨酰胺合成酶GS) 分别大幅增加了43.57%和71.43%。NaCl+S₃和NaCl+S₁处理下，丝氨酸途径的游离氨基酸代谢和天冬氨酸途径的蛋白质合成得到增强，韭菜的游离氨基酸总量基本保持不变或略有增加，而蛋白质水解氨基酸总量显著增加。  【结论】  韭菜专用营养液中添加NaCl 12 mmol/L并将硫浓度降低到1 mmol/L，可显著提高根系和氮代谢关键酶活性，在一定程度上改变游离氨基酸代谢途径和蛋白质合成途径，进而在显著增加韭菜干物质的同时，大大降低硝酸盐累积。     

冬小麦对铵态氮和硝态氮的响应

在陕西省永寿县和河南省洛阳市分别设置了11和7处大田试验,分5层采集0~100 cm土壤样品并测定其起始硝态氮含量。永寿试验设7个处理,分别为不施氮,硝态氮、铵态氮品种、硝态氮与铵态氮2∶1组合各2个处理;洛阳试验设6个处理(硝态氮肥只有1个品种),施氮处理均施N 150 kg hm-2,研究小麦对铵态氮和硝态氮肥响应的差异及其与不同深度土层硝态氮累积量的关系。试验表明,同一形态不同氮肥品种之间的增产差异显著低于不同形态之间的差异。比较不同形态氮肥的小麦产量、增产量和增产率的平均值,硝态氮肥最高,硝态氮、铵态氮组合次之,铵态氮最低。氮肥增产量和增产率随土壤累积硝态氮量增加而显著下降;累积量越低,氮肥增产效果越突出,硝态氮的效果也越显著。由此可见,土壤累积的硝态氮量是决定氮肥肥效的主要因子,也是决定不同形态氮素效果的主要因子。只有在硝态氮累积量低的土壤上,氮肥才能充分发挥作用,硝态氮也才能表现出明显的优势。     

不同氮形态对两种基因型水稻根系形态及氮吸收效率的影响

为了探索不同铵硝配比对水稻根系形态和地上部N累积量的影响及其与根系吸N量的关系,以苗期N高效品种桂单4号和N低效品种南光为材料,设置1.0mmol/L NO3--N、0.5mmol/L NH4NO3、1.0mmol/L NH4 -N 3个N处理开展了研究.结果表明:含有NO3--N的处理总根长、总根数和总根表面积均明显高于NH4 -N的处理,且桂单4号和南光两种基因型水稻之间存在差异.两品种均在0.5 mmol/L NH4NO3处理中根系吸N量最高,其次是1.0 mmol/L NH4 -N处理,1.0 mmol/L NO3--N的处理根系吸N量最少.     

接种根瘤菌对重茬豌豆土壤养分及酶活性的影响

  目的  探索解决豌豆重茬导致减产的问题。  方法  以陇豌6号、定豌8号为对象,采用盆栽的方式探究外源接种单一、复合根瘤菌对重茬豌豆土壤养分及酶活性的影响。  结果  ①重茬种植降低了陇豌6号、定豌8号土壤养分含量及酶活性;外源接种根瘤菌可增加土壤硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾含量,提高土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性。②单一菌种、复合菌种的接种效果因不同生育时期及不同指标存在差异。③隶属函数综合分析表明,陇豌6号接种单一菌种‘ACCC15657’处理的平均隶属函数值最大（0.593）,对土壤缓解效应最佳。定豌8号接种复合菌种‘ACCC15657 + ACCC15735 + Da99’处理的平均隶属函数值最大（0.533）,对土壤缓解效应最强。  结论  接种适宜根瘤菌可改善重茬土壤养分及酶活性,缓解豌豆连作障碍。     

局部硝态氮供应对不同品种小麦侧根发育的影响

小麦为须根系植物,根系发生发育除了受遗传因素控制外,还受环境因素的影响。研究局部供应硝态氮对小麦侧根发生发育及植株氮素吸收的影响,可为小麦品种选育,增强小麦吸收硝态氮、提高氮素吸收效率提供技术支撑和理论基础。选择4 个小麦品种,H10、L14、衡观35和石麦15,开展盆栽试验,设置3个施氮水平:N 0、94.5、473.5 kg/hm²,研究硝态氮供应对不同品种小麦生物量和地上部氮素积累量的影响;进行营养液分根培养试验,两侧设置6个施氮处理:0/0、0/2.5、0/50、2.5/2.5、2.5/50和50/50 mmol/L,研究局部供应硝态氮对小麦侧根发生发育及植株氮素吸收的影响。研究发现,(1)小麦H10和衡观35在473.5 kg/hm² 高氮处理下生物量和地上部氮素积累量最大,L14和石麦15相对较小。(2)分根培养条件下,两侧均施50.0 mmol/L硝态氮小麦地上部干重与氮浓度明显高于两侧不施硝态氮处理。2.50 mmol/L处理一侧衡观35根干重和侧根密度高于不施硝态氮一侧,而L14在50.0 mmol/L硝态氮处理一侧根干重较大、侧根密度较高。施用2.50 mmol/L硝态氮一侧H10、衡观35和石麦15的侧根长度和侧根平均长度明显高于不施硝态氮一侧,并以石麦15侧根伸长倍数最大。与不施硝态氮一侧相比,50.0 mmol/L硝态氮一侧4个小麦品种的侧根长度、侧根平均长度均较长,以H10侧根伸长倍数最大。(3)局部供应硝态氮,明显促进小麦侧根伸长。诱导效应越大,小麦植株地上部氮累积越高。     

淹涝胁迫和氮形态对苗期玉米糖、氮代谢底物量的影响

采用砂培培养方法,比较研究淹水和不同氮形态(铵态氮、硝态氮以及铵态氮︰硝态氮为1︰1)对苗期玉米根、茎鞘和叶的糖、氮代谢底物——可溶性糖、还原糖、硝态氮和游离氨基酸等物质含量的影响。结果表明,当淹涝胁迫持续7 d时,在非淹涝胁迫条件下,铵态氮处理的根、茎鞘和叶的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著高于硝态氮处理(P<0.05);在淹涝胁迫条件下,硝态氮处理的根、茎鞘和叶的生物量干重显著低于铵态氮处理(P<0.05),其根和叶的生物量干重也显著低于铵态氮、硝态氮混合处理(P<0.05)。与非淹涝条件相比,在淹涝胁迫条件下,硝态氮处理的根系和叶的硝态氮含量显著降低(P<0.05),降低幅度分别高达62.6%和30.0%;此外,与非淹涝条件相比,在淹涝胁迫条件下,铵态氮处理的根的可溶性糖、还原糖以及游离氨基酸含量,茎鞘的可溶性糖和还原糖含量以及叶的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著升高(P<0.05),而硝态氮处理仅根、茎鞘和叶的还原糖含量以及叶的游离氨基酸含量显著升高(P<0.05)。因此,在本试验条件下,由于糖、氮代谢底物含量充足,铵态氮处理的苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。     

不同氮源对烤烟漂浮育苗氮素利用及烟苗生长的影响

采用水培漂浮育苗的方法,研究4种氮源（硝态氮、铵态氮、酰胺态氮、硝酸铵）对烤烟漂浮育苗系统中氮的利用状况。结果表明,在烤烟漂浮育苗系统中,氮的表观利用率由高到低依次为:硝态氮源＞酰胺态氮源＞硝酸铵＞铵态氮源;氮的实际利用率表现为前三种氮源之间无显著差异,但它们均显著高于铵态氮;烟苗根系活力、光合色素含量、木质化程度等壮苗指标是以硝酸铵、酰胺态氮为氮源的效果显著高于单纯的硝态氮。尿素添加少量的硝态氮是烤烟漂浮育苗培养壮苗最佳的氮源选择。     

空心菜对不同形态氮吸收动力学特性研究

对空心菜不同形态氮素吸收动力学特性进行了研究,发现其吸附曲线均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,采用LB转换式处理数据对其动力学参数进行计算,得出以下结论:①空心菜对铵态氮的亲和力大于对硝态氮的亲和力（K_m铵态氮<K_m硝态氮）,说明空心菜有优先吸收铵态氮的趋势,表明在实际净化水质过程中,若有足够的停留时间,空心菜对铵态氮的净化程度更高一些;②空心菜对铵态氮的最大吸收速率V_max为0.001 85 mmol/（g·FW·h）,对硝态氮最大吸收速率V_max 为0.000 279 mmol/（g·FW·h）,V_max铵态氮>V_max硝态氮,表明空心菜对铵态氮的净化速率要大于对硝态氮的净化速率;③当溶液中存在铵态氮时,空心菜对硝态氮的亲和力增加了2.5%,而最大吸收速率则减少34%,总的吸收能力降低,表明溶液中铵态氮的存在不影响空心菜根细胞膜上载体与硝态氮之间的亲和性,但影响载体对硝态氮的运转速度。     

不同氮素形态对干旱胁迫杉木幼苗养分吸收及分配的影响

【目的】干旱胁迫是限制植物生长的重要非生物因素之一,而适宜的氮素营养可以提高植物的抗旱性。本文探讨了供应不同形态氮源对干旱条件下杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook]幼苗养分吸收及分配的影响。【方法】采用水培试验,供试杉木材料为2个无性系幼苗(7–14号和8–8号),在营养液中添加10%(w/v)PEG-6000进行干旱胁迫。营养液中的氮源处理包括硝态氮、铵态氮、硝铵混合氮,氮素浓度均为4.571mmol/L,每个品种均设6个处理。培养20天后,测定了杉木幼苗根、茎、叶的养分含量及生物量。【结果】与正常水分供应相比较,干旱胁迫条件下供应铵态氮可促进叶片N、K以及茎叶P、K的吸收,供应混合氮可促进根部K的吸收;供应铵态氮可促进根、茎对Ca的吸收,对叶片Ca无明显作用。干旱胁迫对根部Fe、Mn、Cu、Zn吸收量影响显著,氮素供应不同程度地降低了干旱胁迫下各器官Mg、Fe、Mn和Cu吸收量,表现为抑制吸收,但添加铵态氮比硝态氮的降低幅度小。3个氮源处理均降低了干旱条件下根部Zn吸收量,但没有降低甚至增加了茎、叶中Zn的吸收量,说明氮营养可调节Zn在各器官间的分配,缓解干旱导致的缺锌现象。不同器官之间各养分吸收量差异显著,3个氮源处理中,N和P吸收量表现为叶>根>茎,K和Ca为叶>茎>根,Fe、Cu为根>叶>茎,Mg、Mn和Zn在各器官之间的分配规律不一。铵态氮吸收量均表现为叶>根>茎,且各器官铵态氮吸收量显著高于硝态氮,说明杉木具有明显的喜铵特性。【结论】在干旱胁迫下,氮素供应形态显著影响杉木幼苗对养分的吸收及在各器官中的分配,作用效果因家系品种和元素种类而异。总体来讲,铵态氮提高干旱胁迫下杉木幼苗养分吸收的效果好于硝态氮,杉木可以认为是喜铵植物。     

连续三年减施氮肥对潮土玉米生长及根际土壤氮素供应的影响

【目的】我国北方农业生产中氮肥过量施用现象较普遍,冬小麦?夏玉米轮作体系是当地主要种植方式。研究轮作体系氮肥减施对玉米产量、氮肥利用率、根系形态及根际中无机氮特征的影响,为集约化农业生产体系中氮肥合理施用提供支持。【方法】选择河北衡水潮土试验点冬小麦?夏玉米轮作体系,连续开展了三年田间试验,小麦收获后免耕播种夏玉米。冬小麦季设置N 0、180、225、300 kg/hm2四个氮肥用量处理,其夏玉米季相应氮肥用量依次设置为N 0、144、180和240 kg/hm2,为不施氮肥、减施40%、减施25%和习惯施氮量处理。分别在玉米生育期的苗期、大喇叭口期、灌浆期及收获期在处理小区随机选植株5株,测定玉米籽粒产量、地上部氮含量、氮累积量及根际土壤中无机氮等指标,利用WinRHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据。【结果】与N240 处理相比,N144、N180处理连续三年的玉米籽粒产量、地上部含氮量与氮累积量、根系长度与直径、根际土壤硝态氮与铵态氮含量均未受到明显影响,而氮肥利用率显著提高,农田氮素表观损失降低。三季N0、N144和N180处理的夏玉米籽粒产量、非根际土壤硝态氮和铵态氮含量出现下降。除2008年大喇叭口期之外,三季玉米所有生育时期中,施用氮肥处理的夏玉米根际土壤硝态氮含量明显低于非根际土壤。2008年玉米抽雄期,根际土壤中铵态氮含量显著高于非根际土壤,而在收获期,根际土壤铵态氮含量比非根际土壤明显降低。同一生育期,氮肥减施未明显降低根际土壤铵态氮含量。2008和2009年两季玉米籽粒产量均与大喇叭口期以后地上部氮累积量呈显著正相关,而2010年只与苗期和成熟期显著相关。2009年玉米根际硝态氮含量均与玉米产量呈正相关,生育后期呈极显著正相关关系,而除大喇叭口期非根际土壤硝态氮含量与玉米籽粒产量不相关外,其他生育期的非根际土壤硝态氮含量均与籽粒产量显著相关。【结论】在华北小麦–玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续三年减氮 25% 甚至 40%,未显著改变夏玉米根系形态及根际无机氮供应水平,氮肥利用率显著提高,但非根际无机氮供应水平和籽粒产量有下降趋势。因此,在河北高肥力地区小麦?玉米轮作下短期减少氮肥用量可行,持续减施还需进一步研究。     

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。     

钙水平对大葱生长及氮代谢的影响

【目的】 通过探讨钙对大葱生长及氮代谢的影响,明确钙在提高大葱产量和品质中的作用,为优化大葱施肥技术提供理论依据。 【方法】 以‘昭和’和‘章丘’大葱为试材,进行了砂培试验和田间试验。用砂培试验营养液钙水平设 0、4、6、8 mmol/L 4 个处理。于大葱越夏期 (7 月 17 日)、叶丛速生期 (9 月 11 日) 及假茎充实期 (10 月 20 日)取大葱叶片测定不同形态氮含量以及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,于收获期 (11 月 13 日) 测定大葱生长量、产量及品质。田间试验设置 0、225、450、675 kg/hm2 4 个水平 (以 CaO 计),于收获期 (11 月 13 日) 测定产量。 【结果】 砂培大葱株高、茎粗、根及茎叶鲜重均随营养液钙水平提高而显著增加,至钙水平达 6 mmol/L 时表现较好,单株生长量达 211.13 g,钙水平继续增加至 8 mmol/L 时,单株生长量仅 185.83 g,与 4 mmol/L 的 183.29 g 无显著差异;除根系鲜重外,‘章丘’大葱株高、茎粗及茎叶鲜重均显著高于‘昭和’大葱。适量增加钙水平亦可显著提高大葱叶片 GOGAT、GDH、NR、GS 活性,以叶丛速生期影响最大。大葱叶片铵态氮(NH₄+-N)、硝态氮 (NO₃--N)、可溶性蛋白、游离氨基酸含量均随营养液钙水平提高而呈先增加后降低,均以叶丛速生期最高。两品种大葱品质相关指标均以钙水平 6 mmol/L 时最高,8 mmol/L 时有所降低。钙水平为 6 mmol/L 时,盆栽大葱产量显著高于其它处理,‘章丘’和‘昭和’分别较对照增产 79.94% 和 74.42%。大田试验,‘章丘’和‘昭和’大葱均以施用 CaO 450 kg/hm2 产量最高,分别较对照提高 12.30%、19.00%。 【结论】 适量施钙可显著促进大葱生长,提高叶片氮代谢酶活性及不同形态氮含量,提高产量及品质。综合分析表明,以营养液钙水平 6 mmol/L、土壤施钙 450 kg/hm2 时最有利于大葱的生长及产量品质的提高。