双阻离子选择性微电极测定活体不结球小白菜叶片细胞中硝酸根离子的活度

详细介绍了用双阻离子选择性微电极活体测定小白菜叶片活体细胞中硝酸根离子的活度的方法原理及注意事项。微电极与溶液中硝酸根离子的浓度呈对数曲线的关系,斜率为48～58mV,对硝酸根离子浓度有较低的检出限,是一种选择性高、灵敏、经济的测定植物活体细胞中离子活度的方法。小白菜生长至六叶期时,用含有5molm-3NO3-的营养液诱导48h。测定结果表明,叶片细胞中硝酸根离子活度分布在活度高低明显不同的两个区间内,在细胞质中是0.24～10molm-3,液泡中20～110molm-3,且两个区间在细胞跨膜电位上也有差异。液泡占整个细胞体积的90%,所以,植物所吸收的硝酸根离子都集中在液泡中。     

双阻离子选择性微电极测定活体不结球小白菜叶片细胞中硝酸根离子的活度

详细介绍了用双阻离子选择性微电极活体测定小白菜叶片活体细胞中硝酸根离子的活度的方法原理及注意事项.微电极与溶液中硝酸根离子的浓度呈对数曲线的关系,斜率为48～58 mV,对硝酸根离子浓度有较低的检出限,是一种选择性高、灵敏、经济的测定植物活体细胞中离子活度的方法.小白菜生长至六叶期时,用含有5mol m-3 NO3-的营养液诱导48h.测定结果表明,叶片细胞中硝酸根离子活度分布在活度高低明显不同的两个区间内,在细胞质中是0.24～10 mol m-3,液泡中20～110 mol m-3, 且两个区间在细胞跨膜电位上也有差异.液泡占整个细胞体积的90%, 所以,植物所吸收的硝酸根离子都集中在液泡中.     

缺磷对不同作物根系形态及体内养分含量浓度的影响

采用营养液培养方法,以水稻、 小麦、 玉米和大豆为试验材料,研究了短期缺磷（2周）诱导根表沉积铁氧化物是否为水稻特有的性质,以及缺磷对不同作物根系形态及其吸收钾、 钙、 铁、 锰、 铜、 锌营养元素的影响。结果表明,供磷和缺磷处理并没有影响小麦、 玉米和大豆3种作物根系的颜色,而缺磷处理水稻根表沉积了铁氧化物而呈红（黄）棕色,且铁氧化物不均匀地富集在根细胞壁的孔隙中; 缺磷促进了水稻,小麦,玉米和大豆根系的生长,分别比供磷处理伸长了11%、 11%、 20%和11%（P0.05）。此外,缺磷胁迫下水稻根表铁氧化物增强了钙、 铁、 锰、 铜和锌在根表的富集而成为其进入根系的缓冲层。缺磷处理水稻根中铁浓度明显高于供磷处理（P0.05）,而地上部铁的浓度仅为磷营养正常水稻植株的18%,这说明缺磷诱导的铁氧化物促进了根系对铁的吸收但抑制了铁由根系向地上部的转运。短期缺磷对其他养分在水稻根中和地上部的浓度没有明显影响。对于其他 3 种作物,短期缺磷没有明显影响钾、 钙、 铁、 锰、 铜和锌在其根表富集及在植物体内的浓度。因此,在供试的4 种作物中,由于磷胁迫诱导根表形成铁氧化物是水稻特有的性质,铁氧化物的沉积可促进铁的吸收但抑制了铁向地上部的转运,而短期缺磷并没有影响其他3种作物对钾、 钙、 铁、 锰、 铜和锌养分的吸收和转运。     

超积累植物吸收重金属的生理及分子机制

超积累植物从根际吸收重金属 ,并将其转移和积累到地上部 ,这一过程包括跨根细胞质膜运输、从根表皮细胞向中柱的横向运输、从根系的中柱薄壁细胞装载到木质部导管、木质部长途运输、从木质部卸载到叶细胞 (跨叶细胞膜运输 )、跨叶细胞的液泡膜运输等主要环节和调控位点。本文就近十年来这方面的研究进展作一综述     

外源稀土作用下根–土界面元素转化、分布及其植物有效性的研究进展

外源稀土（RE）可导致根-土界面物理、化学及生物学特性发生根本性变化,特别是根系主导的根际动态过程的变化。如施用不同剂量RE条件下,稀土元素（REE）与根系的相互作用使根系生长、酶活性、细胞质膜透性等受到不同程度的影响。根系生长、酶活性的变化反映了植物可能通过根系形态学、生理学的适应性和非适应性变化机制来改变根系吸收养分、REE及重金属离子的能力,直接影响根际离子进入根系中的含量;而根系细胞质膜透性的变化则反映了植物可能通过根系分泌作用的适应性和非适应性变化机制来改变根系有机酸、质子等的分泌状况,使之作用于根际环境,制约养分、REE及重金属元素在根际的形态转化与迁移分布模式,从而间接影响根际离子进入根系中的含量。本文从外源RE对根系生长状况和酶活性的影响;对根系细胞质膜透性和分泌作用的影响;对根际养分、REE及重金属元素动态的影响;对根系养分、REE及重金属元素吸收分布的影响等4个方面的国内外文献出发,就土壤-植物系统中外源RE作用下根-土界面养分、REE及重金属元素的转化、分布及其植物有效性的响应变化与相关机制做出综述,同时提出目前研究中存在的问题,对今后的研究方向进行展望。     

萘乙酸对锰胁迫下甘蔗生长及铁锰含量的影响

近年来,广西地区的甘蔗多出现黄化失绿现象,对甘蔗产量和品质造成了严重影响。现有研究表明甘蔗黄化失绿症状是由于土壤中锰离子过多引起的锰中毒现象,而植物生长调节剂生长素对锰胁迫下甘蔗生长发育有一定调控作用。探讨不同浓度的生长素萘乙酸(0、50、1 000μmol·L-1NAA)对锰胁迫下甘蔗的生长情况及铁锰含量的影响。结果表明,外施生长素能有效缓解锰对植物的毒害作用,生长素施用组的甘蔗根系生长状况(如根长、根表面、根尖数等)比对照组好;外施萘乙酸能显著影响甘蔗根系铁、锰含量及铁锰膜中铁锰含量,可减少甘蔗对锰离子的吸收,增加对铁离子的吸收,显著降低甘蔗根部铁锰膜中铁锰含量,缓解锰胁迫作用。     

鄱阳湖湿地植物根表铁膜形成的影响因素分析

湿地植物为了适应渍水环境,形成了大量的通气组织,植物可以通过通气组织将氧气输送到根系,从而将Fe2+氧化成铁的氧化物或氢氧化物沉积在植物的根表,形成铁膜。淹水土壤中植物根表形成铁膜必须具备两个条件,一是植物根际处于局部氧化状态,二是生长介质中存在大量的Fe2+。通过溶液培养和土-砂联合培养法,研究了Fe2+浓度、植物种类、诱导时间、p H值、水位变化、根系分泌物对根表铁膜形成的影响。结果表明:苔草和虉草根表铁膜的含量随Fe2+浓度的增加而增加,随诱导时间的延长呈上升的趋势,根系分泌物浓度与铁膜的量呈负相关,随水位的增加呈现先升高后降低的趋势,在水位2~3 cm,p H为5.5~6时根表铁膜的生成量达到最大值。     

铜、镉毒害对番茄生长和膜功能蛋白酶活性的影响及外源NO的缓解效应

为探讨外源NO（SNP为供体）对50 mol/L铜、镉毒害的缓解效应,采用营养液培养方法,研究了不同程度的铜、镉毒害（5 mol/L和50 mol/L）对番茄幼苗生物量、根系活力、硝酸还原酶、光合特性及生物膜ATPase、H+-PPase等功能蛋白酶活性的影响。结果表明,铜、镉胁迫显著抑制番茄生长。随处理浓度增加,番茄根系活力、硝酸还原酶活性显著降低,番茄长势越差; 铜、镉胁迫对根系离子吸收的影响远远大于叶片,尤其是铜胁迫,50 mol/L铜胁迫使番茄根系铜含量增加了12倍。铜浓度的增加对镉含量无影响,镉浓度的增加降低了铜的吸收。铜、镉胁迫使番茄净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著降低,胞间CO2浓度（Ci）显著增加,表现为非气孔限制。50 mol/L 铜、镉处理显著降低叶片、根系质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和根系液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase活性; 提高了5和50 mol/L部分处理叶片液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase的活性。表明生物膜功能蛋白对不同程度铜、镉胁迫的响应时间和部位存在差异。铜毒害对细胞质膜ATPase的影响较大,而镉毒害对液泡膜伤害的程度较大。100 mol/L SNP可以显著缓解铜、镉胁迫导致的番茄生长受抑,铜、镉总吸收量显著高于胁迫处理。     

小分子有机物质螯合钙肥的应用效果

采用盆栽试验,将两种小分子有机物(氨基酸、糖醇)为主剂的螯合钙肥与单质硝酸钙和市场钙肥产品糖醇钙(糖醇螯合钙)比较,研究叶面喷施和根施两种施肥方式对小白菜生长、品质和养分吸收的影响。结果表明：与硝酸钙和糖醇钙相比,无论是喷施还是根施,两种小分子有机物质螯合钙肥都能在不同程度上提高小白菜的钙吸收量,提高其生物量,改善品质;喷施和根施小分子有机物螯合钙肥Ⅰ与分别施用硝酸钙相比,小白菜生物量分别提高了33.63％和31.55％;喷施和根施小分子有机物质螯合钙肥Ⅱ与施用硝酸钙相比,小白菜的生物量分别提高了18.95％和49.95％。与硝酸钙相比,两种小分子有机物质螯合钙肥喷施可使植株钙累积量分别平均提高5.31％和6.84％;根施则使植株钙累积量分别提高13.51％和45.31％。另外,喷施、根施两种小分子有机物质螯合钙肥与施用硝酸钙与糖醇钙相比,均不同程度地提高了小白菜的Vc和可溶性蛋白含量,降低了硝态氮含量。因此,以氨基酸和糖醇为主剂的螯合钙肥无论采用喷施还是根施,都能对小白菜起到良好的增产提质效果。     

液泡膜苹果酸转运蛋白研究进展

液泡是植物细胞贮藏苹果酸重要的细胞器。苹果酸是三羧酸酸循环和乙醛酸循环的中介,是维持细胞渗透压与电荷平衡的关键代谢物,还参与调节植物气孔大小,故苹果酸在植物的生命活动中起着重要作用。液泡膜苹果酸转运蛋白直接或间接控制苹果酸进出液泡,介导液泡与细胞质间苹果酸的运输。液泡膜苹果酸转运蛋白属于钠连接的羧酸盐载体家族,本文重点介绍植物液泡膜苹果酸转运蛋白的性质和功能及其与植物细胞pH值动态平衡之间关系的研究进展。     

糖醇和氨基酸对小白菜钙营养及生长、 品质的影响

【目的】小分子有机物在农业上的应用研究大多针对其促进作物生长、 改善品质等的营养效果,较少研究其对养分有效性及吸收利用的影响,对中微量元素吸收利用影响的研究更少。本研究选用糖醇和氨基酸为研究对象,研究了小分子有机物质对小白菜生长、 品质和养分吸收以及对钙有效性的影响。【方法】以小白菜为供试作物进行盆栽试验。试验以喷清水为对照,设置氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸), 糖醇(甘露醇和木糖醇)和硝酸钙单独喷施,氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸)和糖醇(甘露醇和木糖醇)分别与硝酸钙配合喷施,共计10个处理,每个处理6次重复,随机区组排列。试验中氨基酸喷施浓度为250 mg/L,糖醇喷施浓度为150 mg/L,硝酸钙喷施浓度为Ca2+ 130 mg/L。收获后测定植株生物量和维生素C、 可溶性糖、 硝酸盐和可溶性蛋白的含量,分析植株矿质元素氮、 磷、 钾和钙的吸收量。【结果】 1)叶面喷施糖醇和氨基酸明显促进了小白菜生长和养分吸收,并改善了其品质。与喷施清水(CK)相比,喷施糖醇和氨基酸可使小白菜生物量平均增加9.17%,维生素C、 可溶性糖和可溶性蛋白含量分别平均增加20.96%、 50.78%和30.66%,硝酸盐含量平均降低31.07%,氮、 磷、 钾吸收量分别平均增加12.43%、 15.24%和42.16%,钙吸收量增加显著,平均增加25.65%; 2)糖醇和氨基酸分别与硝酸钙混合施用可有效促进钙的吸收,提高硝酸钙在小白菜上的应用效果。与单独喷施硝酸钙相比,糖醇和氨基酸与硝酸钙混合喷施可使小白菜生物量平均增加17.44%,小白菜维生素C、 可溶性糖和可溶性蛋白含量分别平均增加14.23%、 45.27%、 33.43%,对氮、 磷、 钾养分吸收量分别平均提高38.25%、 16.13%、 25.11%,对钙养分的吸收量平均增加27.75%;与单独喷施小分子有机物(氨基酸和糖醇)相比,糖醇和氨基酸与硝酸钙混合喷施使小白菜生物量平均增加12.04%,对钙养分的吸收量平均增加17.60%。【结论】叶面喷施糖醇和氨基酸能有效增加小白菜生物量、 改善其品质并促进其对养分的吸收,糖醇和氨基酸分别与硝酸钙混合施用可有效促进钙的吸收,提高硝酸钙在小白菜上的应用效果。因此,小分子有机物糖醇和氨基酸可用作钙肥的有效助剂,用以促进作物对钙的吸收利用,提高钙养分的有效性和钙肥的应用效果。     

不同形态氮肥对设施土壤盐分含量和离子组成的影响

通过室内模拟培养实验,研究了尿素、碳酸氢铵和硝酸钙对设施土壤盐分含量和离子组成的影响.结果表明:(1)随着培养时间延长,不同形态氮肥处理土壤含盐量总体呈先升高后降低再升高的趋势.施肥处理的土壤含盐量较对照(CK)明显增加,但不同氮肥处理与未施氮肥处理(N0)间的土壤含盐量在整个培养期间内总体差异不显著.且氮肥用量对含盐量的影响也不显著.(2)设施土壤中尿素和碳酸氢铵处理的电导率与含盐量呈极显著正相关,硝酸钙处理电导率与含盐量呈显著正相关.且随培养时间的延长呈波浪状变化.其电导率显著高于相同氮用量时的其他两种氮肥处理;电导率与氮肥用量呈极显著正相关.(3)不同形态氮肥处理的土壤盐分离子组成相近,均以阴离子为主.设施土壤阴离子占盐分总量的76.29%～93.81%,露地土壤为75.16%～96.63%,以SO_4~(2-)含量最高,分别占67.37%和67.28%,NO_3~-含量次之;土壤中阳离子含量较少,以Ca~(2+)为主,K~+,Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+)的含量随氮肥用量的增加而增加.(4)土壤电导率受阳离子的影响较大.阴离子的影响较小.设施土壤的电导率与Ca~(2+),Mg~(2+),K~+.NO_3~-含量呈极显著正相关,与Cl~-1呈显著正相关.露地土壤电导率与Ca~(2+),Mg~(2+)含量呈极显著正相关,与HCO_3~-呈显著负相关.     

再生水加氯对滴灌系统堵塞及番茄产量与氮素吸收的影响

加氯处理是防止再生水滴灌系统生物和化学堵塞的常用方法,但有关加氯处理对作物生长影响的研究尚不充分。通过在日光温室内的田间试验,研究了加氯浓度和加氯频率对再生水滴灌灌水器堵塞特性、番茄产量和品质的影响;建立了土壤硝态氮含量随土壤电导率、含水率和温度变化的多元回归模型,分析了加氯处理对根区土壤硝态氮变化动态和氮素吸收的影响。结果表明,加氯处理能够有效防止再生水滴灌引起的灌水器流量降低;再生水滴灌增加了硝态氮在土壤表层（15 cm深度）的累积,促进了作物对氮素的吸收;加氯处理使植株吸氮量明显降低,加剧了硝态氮在土壤表层的累积,累积量随着加氯浓度和加氯频率的增大而增大;再生水滴灌的番茄产量略高于地下水滴灌,而再生水加氯处理会使产量有所降低;再生水滴灌使番茄口感指标（可溶性糖和水溶性总酸）显著提高、营养指标（Vc含量和可溶性固形物）显著降低,加氯处理能够有效缓解营养指标的降低趋势。采用浓度低于50 mg/L、频率低于两周1次的加氯处理对作物的氮素吸收有一定的抑制作用,但不会对作物生长造成明显不利影响。     

Phosphatic fertilizers as a source of heavy metals in protected cultivation

Abstract

In order to quantify the uptake by lettuce plants (Lactuca sativa L.) of heavy metals contained in the phosphate fertilizers and to evaluate their residual bioavailability in the growth substrate a greenhouse experiment was carried out. The superphosphate added to the soil contained varying amounts of heavy metals, particularly Cd, Cr and Zn which accumulated in the soil and increased the amounts available for plant uptake. The accumulation of metals observed in the plant tissues did not have physiological effects on lettuce and did not affect negatively the growth of the plants. The heavy metal speciation in soil indicated that metals extractable by EDTA increased by increasing the phosphorus added. These amounts of metals, adsorbed or complexed in the soil after harvest, represent in protected environments a potentially bioavailable species for the following cultivations.     

日光温室夏秋种菇对土壤环境质量影响的研究

文摘通过对夏秋季种菇日光温室和非种菇日光温室土壤的盐分积累、pH值变化及养分含量状况的研究,发现:种菇日光温室的土壤盐分积累和pH值变化不同于非种菇日光温室,种菇与非种菇日光温室土壤养分含量也有显著差异。种菇日光温室土壤养分有其自身特点,尤其是其土壤NO3--N含量和占有效N含量的比例在一个比较适宜的范围内,可有效防止温室土壤硝酸盐的过度积累对环境的污染和对植物及人体的危害。     

Beneficial effects of glycine on growth and leaf nutrient concentrations of coriander (Coriandrum sativum) plants

Abstract

In this study, the effect of glycine amino acid was evaluated on growth characteristics and nutrient uptake of coriander plants under greenhouse conditions. The treatments were soil application of glycine in two concentrations of 300 and 600?mg kg^?1 soil, foliar application of glycine (in 0.05% concentration), soil application of mix NPK fertilizer and no fertilizer control. The growth parameters of plant height, leaf SPAD value, shoot and root fresh weights were significantly improved by soil application of glycine, particularly in higher concentration. Soil application of glycine also reduced the number of flowered plants, while it increased soluble solids (TSS) and vitamin C of plant leaf extracts than control plants. Leaf nutrient concentrations of nitrogen (N), calcium (Ca), potassium (K), phosphorus (P), iron (Fe), and zinc (Zn), but not magnesium (Mg) and manganese (Mn), were significantly increased by soil application of glycine, whereas soil applied NPK significantly increased P and Ca of leaves than unfertilized control plants.     

Availability of nutrients,productive properties,and quality of sunflower (Helianthus annuus L.) seeds in acid soils amended with different molar ratios between Ca and Mg

Liming is indispensable in acid soils for amending acidity; however, the technique may alter the cation balance in soil and, consequently, may limit the availability and uptake of nutrients. We aimed to evaluate different molar ratios between calcium (Ca) and magnesium (Mg) on the availability of soil nutrients and their influence on the productive properties of sunflower and seed quality. The experiment was carried out in a greenhouse under two types of contrasting soils and six molar combinations of CaCO₃and MgCO₃ in amendment of soil acidity to raise base saturation to 70%. After incubation, soil analysis was undertaken to verify the ratios obtained and nutrient availability. Morphological and production variables were analyzed at the end of the experiment, as well as accumulation of nutrients in the achenes and their physiological quality. In spite of equal base saturation between the types of soil, there were differences in the available contents of these cations. The increase in the Ca contents limited the Mg contents to the critical level of the sunflower. This result had a negative influence on the production properties of sunflower and physiological quality. In contrast, there was a compensation of the crop with greater accumulation of nutrients in the achenes under lower yield.     

氮素形态对菠菜可食部分硝酸盐和草酸累积的影响

采用溶液培养试验研究了营养液中硝态氮/铵态氮比例对菠菜地上部可食部分不同器官硝酸盐以及不同形态草酸累积的影响。结果表明,菠菜地上部生物量随供铵比例从0%提高到50%呈增加趋势而后显著下降。叶片和地上部可食部分的硝酸盐含量和累积量均随供铵比例增加而显著下降;叶柄的硝酸盐含量随供铵比例提高而降低,而硝酸盐积累量则先升高后显著下降。叶片是菠菜积累草酸的主要器官,可溶态草酸与草酸总量分别占地上部的56.3%～89.8%和76.6%～87.4%。可溶态草酸是菠菜体内草酸的主要形态,在叶片、叶柄及地上部中所占草酸总量的比例分别在36.7%～83.5%,79.0%～93.3%以及50.0%～83.0%之间。地上部各器官的可溶态草酸含量、难溶态草酸含量和草酸总量以及积累量均随着供铵比例的增加而显著下降,叶片和地上部的草酸含量和积累量的下降幅度均高于叶柄。可见,调节营养液中硝态氮/铵态氮比例可以有效降低菠菜地上部可食部分硝酸盐和草酸的含量和积累量,50/50是营养液中适宜的硝态氮/铵态氮比例,不仅菠菜的生物量最高,而且硝酸盐和各形态草酸的含量以及累积量较低,从而大大减轻了硝酸盐和草酸对人体健康产生的负面影响。     

植物吸收转运硝态氮及其信号调控研究进展

硝态氮是植物吸收利用的主要氮源,其吸收利用是一个高度协调复杂的调控过程。植物为了在各种变化的环境中生存,进化出了适宜不同环境的硝态氮吸收利用机制。植物根系中存在不同类型的硝态氮受体,可以感受外界硝态氮浓度变化,并启用高亲和力或低亲和力硝态氮吸收系统,从而吸收硝态氮;硝态氮进入根系后,大部分被运输到地上部进行同化作用,合成大分子物质,以促进植物生长;如果地上部硝态氮含量过多,植物可把多余的硝态氮运送到液泡内储存,待需要时再从液泡转运至细胞质中利用。植物生长发育过程中,老叶和成熟叶片中的硝态氮可被转运到新生组织中,促进新生组织生长。硝态氮吸收利用过程中大量硝态氮吸收、转运、储存、同化和信号调控基因被有序激活并协调工作,促进植物高效吸收利用硝态氮。本文主要针对NRT1和NRT2硝态氮吸收转运相关基因及其功能,以及参与初级硝态氮反应的相关转录因子和小信号多肽在硝态氮信号传导和组织间的信号交流进行综述,以便深入理解植物吸收利用硝态氮的机理,为高效利用氮素的作物育种和栽培技术的创建提供新的思路。     

Yield and Nutritional Status of Cucumis sativus under Different Growing Conditions in the Pacific Coast of Ecuador

The growth of cucumber under open field conditions in the coast of Ecuador results in low yields being the growth under protected conditions a tentative solution, but there is little information about the nutritional status of this crop in this region. The objectives were to determine the yield, nutritional status as well as the water and nutrient use efficiencies. The different growing conditions were: multitunnel greenhouse with soilless system (GSL), multitunnel greenhouse with soil system (GS) and open field conditions with soil system (OFS). Cucumber plants grown under GSL had the highest yield. The nutrient concentration in leaf showed different trends: nitrogen (N), calcium (Ca) and iron (Fe) remained unchanged. Phosphorus (P), potassium (K), magnesium (Mg), copper (Cu), zinc (Zn) and manganese (Mn) showed variations according to the growing conditions and phenological stages. The highest values of water and nutrient use efficiencies under GSL were related to the highest yield.