不同供氮形态下油菜幼苗对盐胁迫的响应

为比较不同供氮形态下油菜对盐胁迫的响应,通过供应铵态氮和硝态氮,探讨盐胁迫对油菜幼苗生物量、 光合作用、 离子含量等的效应。结果表明: 非盐胁迫条件下的硝态氮处理的植株生物量和叶片光合参数均显著高于其它处理; 在盐胁迫条件下,两种供氮形态处理油菜的生长和光合均受到明显抑制,其中铵态氮处理表现的抑制效应较显著,且其光合抑制主要来自气孔限制。在两种供氮条件下,盐胁迫使得植株Na+浓度均显著增加,其中铵态氮处理的叶片和叶柄中Na+浓度的增幅大于硝态氮处理,而其根中Na+浓度则小于硝态氮处理。盐胁迫导致两种供氮形态下整株和叶柄中K+浓度均显著降低,而在根中,则只造成硝态氮处理的K+浓度的显著降低。在整株水平上,盐胁迫下铵态氮处理的K+ 、 Na+的选择性比率（SK,Na）要显著低于硝态氮处理。综上,在盐胁迫条件下,硝态氮处理对K+吸收维持较高的相对选择性是其耐盐性高于铵态氮处理的重要原因。     

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。     

铵态氮和硝态氮调节盐胁迫豌豆幼苗生长和根系呼吸的作用

【目的】 土壤盐渍化在干旱和半干旱灌溉区是制约农业生产的非生物因素之一,合理的调控措施可以减轻盐渍化对植物的危害,本文探讨了氮源调节豆科植物盐胁迫的生理生态机制。 【方法】 采用砂培试验,以3个豌豆品种 (银豌1号、S5001-1和Ha) 为供试材料,设定三个盐分浓度(0、50、100 mmol/L),分别供应铵态氮和硝态氮4 mmol/L,每个品种均设六个处理。培养29天后对豌豆幼苗生物量、根系生长参数、根系呼吸及植株盐分离子含量进行测定。 【结果】 1) 三个盐分浓度相比,50 mmol/L NaCl处理下的3个豌豆品种幼苗的地上生物量和根系生长指标(根干重、根长和根表面积)显著高于0和100 mmol/L NaCl处理,且硝态氮处理显著高于铵态氮;2) 与无NaCl处理相比,3个豌豆品种植株含水量在100 mmol/L NaCl处理下明显降低,且硝态氮处理的显著低于铵态氮处理;3)豌豆根系呼吸速率均随着盐分浓度的增加和培养时间的延长总体呈降低趋势。3个豌豆品种根系呼吸速率对硝态氮和铵态氮的反应不同,相同盐分水平下,银豌1号铵态氮处理的高于硝态氮,Ha品种则相反,而S5001-1品种在两种氮源间差异不大。在50 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种S5001-1与Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量明显高于铵态氮,而银豌1号则相反;100 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量显著高于铵态氮,其他两个品种在不同氮源处理间无差异。相同盐分胁迫水平下,银碗1号铵态氮处理的根系呼吸累积量明显高于品种S5001-1和Ha,而硝态氮处理下,品种Ha的根系呼吸累积量最高。4) 3个豌豆品种幼苗地上部Na+和Cl–含量均随盐浓度的增加而增加,而不同氮源对Na+在豌豆体内累积的影响因豌豆品种而异。 【结论】 在中度盐分胁迫下,施氮肥可缓解盐分胁迫对豌豆幼苗生长的影响,硝态氮缓解能力高于铵态氮,但在重度盐分胁迫下,盐胁迫是影响植物生长和离子吸收的主导因子,氮源调节作用变弱。尽管不同豌豆品种的根系呼吸对NH₄+-N与NO₃–-N的反应不同,但NO₃–-N缓解盐胁迫的效果总体上好于NH₄+-N。      

叶面喷施褪黑素调控水稻幼苗耐盐性的浓度效应研究

为了探讨褪黑素(MT)对植物耐盐性的调控,以水稻"盐稻12号"为试验材料,研究了外源MT对75 mmol L-1 Na Cl胁迫下水稻幼苗株高、干重(DW)、根冠比(R/S)、氮磷钾(NPK)及钠(Na)含量的影响,并计算不同处理下各器官的K/Na和K、Na的选择性比率(SK,N a)。结果表明:盐胁迫下,外源喷施25~400μmol L-1 MT能够有效提高水稻植株的株高、DW,降低R/S;且随着MT浓度的升高,该效应越发显著,在MT施用浓度为200μmol L-1时,植株株高和DW均达到最大值。MT浓度为200和400μmol L-1时,植株生长指标差异均不显著。盐胁迫下,喷施MT明显提高植株的NPK含量,降低Na含量,显著增加氮转运系数(N-TF)、磷转运系数(P-TF)和钾转运系数(KTF),显著提高植株根吸收SK,Na(ASK,N a),而叶片运输SK,Na(TSK,Na)随着MT浓度增加逐渐降低。综上所述,盐胁迫下,喷施25~400μmol L-1 MT可明显提高水稻幼苗的NPK吸收,降低植株Na的积累,显著提高了水稻幼苗对K的选择性吸收,维持体内的离子稳态,增加植株地上部和根部生物量积累,从而显著提高水稻的耐盐性,其中,提高水稻耐盐的最适MT浓度为200μmol L-1。     

保水缓释肥对盐胁迫下水稻矿质元素分配的调控

研究了施加盐碱地保水缓释肥(ZL 2012 1 0400570.0)对盐胁迫水稻幼苗叶长、叶温、氮磷钾(NPK)及钠(Na)的吸收和转运的影响。结果表明:盐胁迫下,水稻植株最大叶长随基质肥配比(1%、2%和4%)的增加而增加,且随处理时间延长,其增加效应愈明显,而其叶温逐渐降低;随高盐(4.68 g kg~(-1)盐分)处理的进行,植株逐渐枯萎死亡。盐胁迫下,该肥料施用明显提高植株的NPK含量,降低Na含量。低盐(2.68 g kg~(-1)盐分)胁迫下,播种40 d,施肥显著增加N和K向植株地上部转运,但显著降低其P转运系数(P-TF)和Na转运系数(Na-TF),显著提高植株K~+、Na~+的选择性比率(S_(K,Na));而播种80 d,施肥导致植株N、P、Na转运下降,而K转运和S_(K,Na)显著上升。高盐胁迫下,施肥对植株氮转运系数(N-TF)无显著影响,而P和Na转运上升,钾转运系数(K-TF)和S_(K,Na)随肥施量增加而显著下降。综上所述,低盐胁迫下,施该颗粒状盐碱地保水缓释肥,可明显提高水稻幼苗植株的NPK吸收,降低植株Na的积累,显著提高了水稻幼苗植株对K的选择性运输,维持体内的离子稳态,从而显著提高水稻植株的耐盐性。高盐胁迫下,该肥短期内亦可明显促进植株矿质营养在体内的积累,降低植株Na含量,从而一定程度上缓解植株盐害。     

外源K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)对3个玉米自交系萌发期和幼苗期耐盐性的影响

为了研究盐胁迫条件下营养元素K+、Ca2+和Mg2+对不同自交系玉米耐盐性影响的差异,探讨玉米耐盐胁迫的生理机制,以玉米耐盐自交系81162和8723及盐敏感自交系P138为材料,在盐胁迫条件下(180mmol/L NaCl),提高溶液中Ca2+和Mg2+的含量,比较营养元素K+、Ca2+和Mg2+浓度的变化对不同基因型玉米萌发期和幼苗期耐盐性的影响。结果表明,盐胁迫条件下提高溶液中Ca2+和Mg2+的含量,可显著降低萌发期和幼苗期植株体内Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,各项萌发指标、生长和生理生化指标都得到明显改善,明显减轻盐胁迫的危害,增强玉米耐盐胁迫能力,且Ca2+处理的效果优于Mg2+处理;提高溶液中K+含量的效果远远小于Ca2+和Mg2+处理,K+对玉米耐盐性的影响相对不明显,不能显著降低植株体内Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,这也是K+处理对玉米耐盐性影响相对不明显的内在原因。盐胁迫条件下,耐盐自交系(81162和8723)与盐敏感自交系(P138)相比,植株体内有较低的Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,有较高的K+含量,这些都是耐盐自交系耐盐胁迫能力高于盐敏感自交系的内在原因。因此,K+、Ca2+和Mg2+在植株体内的含量及其与Na+的比值变化都会影响玉米萌发期和幼苗期耐盐性;适当提高玉米生长环境的Ca2+和Mg2+浓度可以明显增强植株耐盐胁迫能力,营养元素Ca2+的效果比Mg2+明显;而K+对玉米耐盐性的影响相对不明显。     

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。     

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。     

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。     

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。     

Comparative Effect of Nitrogen Forms on Nitrogen Uptake and Cotton Growth Under Salinity Stress

The effects of nitrogen (N) forms (ammonium- or nitrate-N) on plant growth under salinity stress [150 mmol sodium chloride (NaCl)] were studied in hydroponically cultured cotton. Net fluxes of sodium (Na⁺), ammonium (NH₄⁺), and nitrate (NO₃^?) were also determined using the Non-Invasive Micro-Test Technology. Plant growth was impaired under salinity stress, but nitrate-fed plants were less sensitive to salinity than ammonium-fed plants due mainly to superior root growth by the nitrate-fed plants. The root length, root surface area, root volume, and root viability of seedlings treated with NO₃-N were greater than those treated with NH₄-N with or without salinity stress. Under salinity stress, the Na⁺ content of seedlings treated with NO₃-N was lower than that in seedlings treated with NH₄-N owing to higher root Na⁺ efflux. A lower net NO₃^? efflux was observed in roots of nitrate-fed plants relative to the net NH₄⁺ efflux from roots of ammonium-fed plants. This resulted in much more nitrogen accumulation in different tissues, especially in leaves, thereby enhancing photosynthesis in nitrate-fed plants under salinity stress. Nitrate-N is superior to ammonium-N based on nitrogen uptake and cotton growth under salinity stress.     

不同形态氮对掌叶半夏生长及块茎主要化学成分影响研究

【目的】本文利用盆栽试验,探讨了不同铵态氮、 硝态氮供应比例对掌叶半夏生长、 相关生理指标及块茎中主要活性成分含量的影响,以期为掌叶半夏的合理施肥、 科学种植提供技术依据。【方法】盆栽试验以蛭石为栽培基质,以掌叶半夏为试验材料,采用不同铵态氮、 硝态氮比例处理,分析不同铵硝比例处理下掌叶半夏叶片中抗氧化保护酶（SOD、 CAT）, 叶片、 块茎中氮代谢关键酶（NR）的活性及块茎中次生代谢产物（MDA、 硝酸盐及主要活性成分）的含量变化。【结果】 1）叶片鲜重、 块茎鲜重及总叶绿素含量总体均随铵态氮比例的升高而呈逐渐增加趋势,其中在全铵营养下,块茎鲜重和总叶绿素含量均达到最高值。2）随着铵态氮比例的升高,植株叶片中SOD、 CAT酶活性呈先升高后降低趋势; 当铵硝比为50∶50时,SOD、 CAT酶活性最高,此时,叶片中NO-3-N含量也达到最高。3）在全铵营养或全硝营养下,MDA含量均高于其他处理; 当铵硝比为50∶50时,MDA累积量最低。4）在全硝营养下,叶片、 块茎中的NR活性均达到最高值,同处理水平下叶片中NR活性要高于块茎; 并且随着铵态氮比例的增加叶片中NR活性呈逐渐降低的趋势,而块茎中的NR活性则呈逐渐增加的趋势。5）块茎中主要活性成分的累积更依赖于两种氮素的配施作用,在较高的铵态氮配施处理下（75∶25时）,总生物碱、 总有机酸及腺苷的积累量均取得最高值。【结论】适宜比例的铵硝配比可以促进掌叶半夏生长及产量的形成,其促进效果也显著高于全硝营养; 当铵硝比为50∶50时,其植物体内的相关酶活性也达到最高,说明适宜的铵硝配比能减轻膜质过氧化对植株细胞膜造成的损伤; 同时,较高的NH+4-N也有利于块茎中主要活性成分的积累,尤以铵硝比为75∶25时,累积效果最显著。     

Beneficial effects of silicon nutrition in alleviating salinity stress in hydroponically grown canola,Brassica napus L., plants

Abstract

Silicon (Si) is the second most abundant element in soil and effectively counteracts the effects of various abiotic stresses, such as drought, heavy metal toxicity and salinity, on plants. In the present study the ameliorating effects of Si nutrition supplied as 2?mmol?L^?1 sodium silicate were investigated on hydroponically grown canola (Brassica napus L.) plants under salinity stress (i.e. 150?mmol?L^?1 sodium chloride). Salinity decreased plant growth parameters such as tissue fresh and dry weights. These decreases were accompanied by increased lignin contents, Na⁺ ion accumulation, increased lipid peroxidation and decreased chlorophyll contents in plants. Silicon nutrition, however, enhanced plant growth parameters and led to the prevention of lignin and the Na⁺ accumulation in shoots, reduced levels of lipid peroxidation in the roots and higher levels of chlorophyll. As a result of salinity, catalase activity in the whole plant and both soluble and cell wall peroxidase activities in the shoots decreased. Silicon nutrition, however, increased the reactive oxygen species scavenging capacity of salt-stressed plants through increased catalase and cell wall peroxidase activities. Thus, silicon nutrition ameliorated the deleterious effects of salinity on the growth of canola plants through lower tissue Na⁺ contents, maintaining the membrane integrity of root cells as evidenced by reduced lipid peroxidation, increased reactive oxygen species scavenging capacity and reduced lignification.     

硝态氮抑制尖孢镰刀菌侵染促进黄瓜生长的内在生理机制

  【目的】  连作障碍严重影响设施农业的发展。不同形态氮素可影响黄瓜土传枯萎病的发生，然而其内在生理机制尚不明确。通过氮素营养调控植物–微生物互作关系，为防控土传病害的发生提供理论依据。  【方法】  以黄瓜品种津春2号和尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌 (FOC) 为试材，进行温室营养液培养试验。设营养液中添加铵态氮不接菌 (A)、硝态氮不接菌 (N)、铵态氮接菌 (AI) 和硝态氮接菌 (NI) 共4个处理。尖孢镰刀菌侵染8天后进行植株样品的采集及测定，包括株高、根长、生物量、病情指数、叶绿素含量、光合特性、叶片温度，并进行了叶肉细胞超微结构的观察，测定了植物全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量。  【结果】  与铵态氮相比，硝态氮营养显著抑制了黄瓜植株枯萎病的发病率，并显著促进了植株的生长以及植株生物量的增加。未接菌条件下，供应铵态氮的植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率、羧化效率及表观量子效率均显著高于供应硝态氮的植株；尖孢镰刀菌的侵染导致供应铵态氮的植株叶绿体结构受损，显著降低了其光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙CO₂浓度、羧化效率及表观量子效率，而病原菌侵染对供应硝态氮的植株叶片光合特性无显著影响。未接菌条件下，供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用效率显著低于供应硝态氮的植株；尖孢镰刀菌侵染后，供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用率显著增加，而病原菌侵染对供应硝态氮的植株无显著影响。叶片温度与蒸腾速率呈显著负相关关系，而与水分利用率呈显著正相关关系。供应铵态氮的植株根系全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量均显著高于供应硝态氮的植株，从而促进病原菌对供应铵态氮的植株的侵染。尖孢镰刀菌侵染后，供应铵态氮的植株根系可溶性蛋白含量显著增加，可溶性糖含量降低，而尖孢镰刀菌侵染对供应硝态氮的植株可溶性蛋白及可溶性糖含量无显著影响。  【结论】  硝态氮能够有效地抑制黄瓜枯萎病的发生，维持叶绿体结构的完整性，保持黄瓜植株正常的光合作用及生长，并减少碳水化合物向根系的运输，从而抑制病原菌的侵染及病害的发生。在黄瓜的设施栽培中，可适当增加硝态氮肥的施用而减少铵态氮肥的投入，以抑制土传枯萎病发生。     

几种一年生盐生植物的吸盐能力

【目的】土壤盐渍化在新疆发生面积多,分布广,利用盐生植物对盐分的超富集能力,选育生物量大且体内盐分浓度高的品种,可有效改良盐碱地。本试验比较了几种主要盐生植物的吸收离子类型和盐分积累量,为科学合理利用盐生植物进行盐碱地改良提供科学依据。【方法】选取一年生盐角草(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、高碱蓬(Suaeda altissima)和野榆钱菠菜(Atripex aucheri Moq.)为材料进行人工种植,试验地土壤为壤土和砂壤土,耕层土壤盐分均值为10.23 g/kg,p H为8.36,属于中度盐化土壤。采用完全随机排列设计,在生育早期、中期和末期采样测定植物地上、地下部分干物质量和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4浓度。【结果】生育末期四种盐生植物地上生物量均占整株生物量的89%以上,高碱蓬(23302 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(20379 kg/hm2)盐地碱蓬(18670 kg/hm2)盐角草(9096 kg/hm2)。盐分总浓度盐角草(215 g/kg)盐地碱蓬(152 g/kg)高碱蓬(137 g/kg)野榆钱菠菜(103 g/kg)。不同植物离子含量不同,K+浓度以高碱蓬中最高,Na+、Cl-、SO2-4在盐角草中最高,Ca2+、Mg2+浓度在盐地碱蓬中最高;4种盐生植物对Na+、Cl-、SO2-4的吸收能力极强,按阴离子类型划分盐角草属于SO2-4-Cl-型盐生植物,盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜属于Cl--SO2-4型盐生植物;盐分积累量为高碱蓬(3499 kg/hm2)盐地碱蓬(3061 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(2180 kg/hm2)盐角草(2080 kg/hm2)。【结论】盐生植物对土壤的改良效果主要以生育末期刈割时单位面积从土壤中吸收的盐分总量来衡量,这取决于此时地上部分生物量与植株体内盐分浓度的大小。植物会根据其生长需求选择吸收土壤中矿物质元素,盐角草对的Na+、Cl-的吸收能力强于盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜,尤其对Cl-表现出极强的选择吸收能力。     

Genotypic variations in ion homeostasis,photochemical efficiency and antioxidant capacity adjustment to salinity in cotton (Gossypium hirsutum L.)

To determine the genotypic variation in response to salt (NaCl) stress in cotton (Gossypium hirsutum L.) seedlings, potassium (K⁺) and sodium (Na⁺) homeostasis, photochemical energy utility, reactive oxygen metabolism and the activity of antioxidant enzymes were comparatively analyzed in three cotton cultivars (CCRI 49, CCRI 35 and Z 51504) under salt constraint. The results showed that NaCl treatment significantly inhibited biomass accumulation, and the extent of inhibition was highest in CCRI 49 and lowest in Z 51504. Salinity caused an ion imbalance in plants but ion homeostasis was less pronounced in Z 51504, as it accumulated more K⁺ and less Na⁺. Experiments of salt shock treatment were tested using a non-invasive micro-test (NMT) system, which also revealed that Z 51504 had lower Na⁺ influx and better K⁺ retention. Salinity increased excess-energy dissipation [non-photochemical quenching (qN) and photorespiration rate (PR)], but depressed photochemical efficiency such as photosynthesis rate (P_n), quenching (qP), photochemical quantum yield of photosystem (Φ_PSII) and electron transport rate (ETR). As a result, more electrons were driven to other sinks, for example decreasing ETR/P_n and increasing the O₂^? generation rate. However, the superior tolerance of Z 51504 had a better balance of photochemical energy under salt conditions, displayed higher photochemical efficiency and excess-energy dissipation. Furthermore, the antioxidant enzyme activities were also affected by salt stress and less effectively removed reactive oxygen species. The antioxidant enzyme activities of Z 51504 were higher than those of CCRI 49 and CCRI 35, which resulted in lower levels of reactive oxygen species (ROS) and mitigated the salt-induced membrane lipid peroxidation. The overall results indicated that more effective retention of ions, photochemical energy utility and ROS-removing capability were probably the main reasons for the stronger salt tolerance in Z 51504.     

Effect of grafting on the growth and ion concentrations of cucumber seedlings under NaCl stress

Abstract

To assess whether grafting raised the salt tolerance of cucumber seedlings by limiting transport of Na⁺ to the leaf and to test whether the salt tolerance of grafted plants was affected by the shoot genotype, two cucumber cultivars (“Jinchun No. 2”, a relatively salt-sensitive cultivar, and “Zaoduojia”, a relative salt-tolerant cultivar) were grafted onto rootstock pumpkin (Cucurbita moschata Duch. cv. “Chaojiquanwang”, a salt-tolerant cultivar). Ungrafted plants were used as controls. The effects of grafting on plant growth and ion concentrations were investigated under NaCl stress. Reductions in the shoot and root dry weights, leaf area and stem diameter of grafted plants were lower and concentrations of K⁺ and Cl^? in the leaves were higher than those of ungrafted plants under the same NaCl stress. The Na⁺ concentration and Na⁺/K⁺ ratio in scion leaves and in the stems of grafted plants were lower, whereas those in rootstock stems and roots were higher than in ungrafted plants under the same NaCl stress. Shoot and root dry weight, leaf area and stem diameter were negatively correlated with leaf Na⁺ concentrations and Na⁺/K⁺ ratio, but were positively correlated with leaf K⁺ concentrations. The Na⁺ concentrations and Na⁺/K⁺ ratio were lower, whereas the K⁺ concentrations in the leaves of grafted “Zaoduojia” plants were higher than those in grafted “Jinchun No. 2” plants under the same NaCl stress. The reductions in leaf area and stem diameter of grafted “Jinchun No. 2” plants were more severe than those of grafted “Zaoduojia” plants. These results indicate that: (1) the higher salt tolerance of grafted cucumber seedlings is associated with lower Na⁺ concentrations and Na⁺/K⁺ ratio and higher K⁺ concentrations in the leaves, (2) grafting improved the salt tolerance of cucumber seedlings by limiting the transport of Na⁺ to the leaves, (3) the salt tolerance of grafted cucumber seedlings is related to the shoot genotype.     

不同阳离子组成微咸水灌溉对生菜光合和离子吸收特性的影响

为探究不同微咸水水质对土壤盐分和作物生长的影响,在日光温室条件下,以生菜为供试对象开展盆栽试验,以CaSO₄的饱和溶液为对照(CK),向去离子水中添加氯化盐形成不同阳离子组成的微咸水处理(Na⁺,T_Na;Na⁺/K⁺比为1:1,T_Na-K;K⁺,T_K),各处理添加盐分总摩尔量相同,研究灌溉水中不同阳离子组成对土壤盐分、阳离子含量以及生菜光合特性、离子吸收和生长的影响。结果表明:(1)微咸水灌溉下生菜生长季末(播后80天)各处理0-20 cm土壤饱和提取液电导率(EC_e)较播种前和播种后50天显著升高,其中,CK处理显著低于其他处理(P<0.05)。土壤pH在不同处理和不同土层深度上差异均不显著(P>0.05)。生长季末土壤盐分阳离子大多积累在表层,与盐分分布一致。(2)与CK相比,单盐离子胁迫(T_Na和T_K处理)显著降低生菜净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合特性(P<0.05),从而降低产量,T_Na处理最低;而T_Na-K处理光合特性虽显著低于CK处理,但高于T_Na和T_K处理,说明T_Na-K处理的盐分离子组成缓解了单个盐分离子对生菜生长的危害,且生菜产量较T_Na和T_K处理有所升高,但差异不显著(P>0.05)。(3)与CK相比,T_Na和T_K分别显著提高生菜叶片中Na⁺和K⁺含量;而T_Na-K处理叶片Cl^-含量虽然高于CK,但显著低于T_Na和T_K处理(P<0.05)。微咸水中Na⁺、K⁺阳离子比为1:1的盐分组成维持了生菜植株的离子平衡,缓解了单个一价阳离子对生菜生长的盐胁效应,而对于单个离子来说,Na⁺对生菜的毒害作用明显大于K⁺。研究结果为微咸水灌溉管理提供科学依据。     

盐胁迫下柚实生苗生长、矿质营养及离子吸收特性研究

以坪山柚为材料,对盐胁迫下实生苗生长、矿质营养及离子吸收特性进行了研究。结果表明,沙培30d,80～200mmol/L盐胁迫,随盐浓度提高,坪山柚实生苗株高、叶面积、地上部干重和根部干重明显降低。溶液培养8d,坪山柚实生苗地上部及根Na+、Cl-含量随盐浓度的增加而增加,根及地上部K+、Ca2+、Mg2+以及P和Mn含量下降,Fe、Zn、Cu含量的变化因器官而异。其中,地上部Fe含量对盐胁迫敏感,可作为柚耐盐性鉴定指标。40mmol/L盐胁迫,坪山柚地上部K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+值均显著下降,且Mg2+/Na+值+/Na+值>1;浓度≥160mmol/L盐胁迫,K+/Na+值+吸收、运转效率比Cl-高。