稀土元素处理对甘蔗体内氮素同化作用的影响研究

本文报道应用稀土元素处理甘蔗（Soccharum officinarum L.)叶片，分析测定了硝态氮、氨态氮、总氮、游氨基酸组分及游离氨基酸含量、硝酸还原酶（NR）活性等变化以及NR活性与硝态氮含量的关系。研究稀土元素处理对甘蔗体内氮素同化作用的影响。结果表明，应用100－600ppm稀土元素处理甘蔗叶片均能不同程度地减少其硝态氮含量，提高其氨态氮、总氮、游离氨基酸总含量以及NR活性，但游离氨基酸组分没发生变化，各处理浓度中以300ppm处理的效果为最显著，高浓度稀土元素处理则呈抑制效应。甘蔗叶片硝态氮含量与叶片NR活性具有平行关系，即凡硝态氮含量高，NR活性也高，凡硝态氮含量低，NR活性也低，以上结果，说明一定浓度范围的稀土元素处理能促进甘蔗的氮素同化作用。     

菠菜硝态氮累积和还原与植株生长的关系

通过盆栽试验,以两个硝态氮含量差异显著的菠菜品种为供试材料,在不同生长时期,测定了叶柄、叶片干重、水分含量、硝态氮含量及叶片内源和外源硝酸还原酶活性,研究菠菜硝态氮累积和硝酸还原酶活性的动态变化及其与植株生长变化的关系.结果表明,随生长期后移,叶柄、叶片及地上部干重和水分含量先增加而后降低,硝态氮含量则持续降低,低硝态氮累积品种S9的下降更为明显,出苗后52d和62d地上部分别降低了100%和89.7%;叶片内源和外源酶活性则随植株生长量增加而增加,高硝态氮累积品种S4增加(379%和199%)更明显,之后该品种酶活性随植株生长量降低而显著下降,品种S9却显著增加,分别为121%和288%.生长前期,品种S4硝态氮含量、干重增长速率及内源、外源酶活性均显著高于品种S9,内源/外源酶活性比值却明显低于后者;生长后期,除外源酶活性和内源/外源酶活性比值外,品种间差异均不明显.因此,生长前期高累积品种硝态氮含量降低较少,主要原因可能是其内源/外源酶活性比值(70.7%)较低,生长后期该品种的内源/外源酶活性比值(98.2%)显著增加后,硝态氮含量迅速下降进一步证明了这一推测.综合上述结果可知,内源/外源酶活性比值更能揭示植株生长变化引起的品种间硝态氮含量变化差异.     

乙烯利对甘蔗伤流液氮化物和钙含量的影响及其与分蘖的关系

在分蘖初期对甘蔗品种ROC 16和ROC 22叶面喷施不同浓度乙烯利,通过测定甘蔗根系伤流液中游离氨基酸和硝态氮的含量,分析不同品种和处理蔗株的根部活力,初步探讨乙烯利对甘蔗分蘖节氮化物的影响以及与分蘖的关系。结果表明,100m g/L乙烯利处理较对照和400m g/L处理明显提高ROC 16和ROC 22的分蘖率和后期分蘖率,降低甘蔗根系伤流液中游离氨基酸含量,而在后期明显提高根系伤流液中硝态氮的含量,说明其有利于增强根系活力,能更有效利用氮素营养,更有利于分蘖的发生。此外,100m g/L乙烯利处理虽然提高了ROC 22根系伤流液中钙含量却降低了ROC 16的钙含量。因此,与对照相比(0m g/L),100m g/L乙烯利处理对不同甘蔗品种的效果较好,400m g/L乙烯利处理对两个甘蔗品种的影响没有明显规律。     

外源S3307对甜瓜幼苗生理指标的影响

试验以薄皮甜瓜品种"御品天香"为试材,利用烯效唑(S3307)浸种处理,通过测定甜瓜幼苗叶片生理指标的变化规律,研究S3307对甜瓜幼苗生理代谢的效果,为甜瓜高产栽培提供理论依据。试验结果表明S3307浸种的处理均提高了甜瓜幼苗叶绿素含量、根系活力、硝态氮含量、硝酸还原酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性,其中以4mg/L对甜瓜的促进作用最为明显,有利于甜瓜幼苗的生理代谢,提高了甜瓜幼苗质量。     

接种固氮菌对甘蔗组培苗氮营养生理特性的影响

[目的]研究接种固氮菌对甘蔗组培苗氮营养生理特性的影响。[方法]将2种内生固氮菌B16L与B8R接种到甘蔗栽培品种G16、R16与R22的组培苗中,研究这些组培苗的氮营养生理特性的变化。[结果]于分蘖期和拔节期的测定结果表明,R16与R22+1叶的叶绿素含量、Ca2+-ATP酶活性处理均大于对照,G16+1叶的Ca2+-ATP酶活性处理低于对照。相对于分蘖期,拔节期不同品种的处理与对照的+1叶的叶绿素含量、Ca2+-ATP酶活性都有所升高。不同品种的处理与对照+1叶的硝态氮含量没有规律变化。[结论]接种内生固氮菌改善了R16与R22健康组培苗的一些氮营养生理特性,但对G16的影响不大。     

不同硝态氮肥用量对春小麦叶片氮代谢的影响

采用盆栽试验,研究不同用量硝态氮肥对春小麦拔节期、灌浆期氮代谢的影响。结果表明:随着硝态氮肥施入量的增加,在拔节期,春小麦叶片硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活力、谷氨酸脱氢酶活力均呈现先升高后降低的趋势,而可溶性蛋白含量、脯氨酸含量呈升高的趋势;在灌浆期,春小麦叶片硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活力、谷氨酸脱氢酶活力、可溶性蛋白含量均呈现先升高后降低的趋势,而脯氨酸含量呈升高的趋势。说明适当提高氮肥施用量能够加速小麦叶片氮代谢过程;而当氮素水平过高时,对氮代谢有一定的抑制作用。     

硼钼胁迫对大豆叶片硝酸还原酶与硝态氮的影响

研究了3个大豆品种在硼钼胁迫下4个生育期（V ₅, R₁, R₃, R₇）叶片硝酸还原酶活力和硝态氮含量的变化。结果表明：硼钼胁迫将抑制大豆叶片硝酸还原酶活性,增加硝态氮含量;大豆3个品种之间存在基因型差异;硝态氮含量与硝酸还原酶活力处于动态平衡。     

氮素形态对人参氮代谢相关酶活性的影响

通过对3年生盆栽人参分别施用不同浓度外源性硝态氮与铵态氮，探讨其对氮代谢相关酶活性、根生物量和皂苷含量的影响，旨在为人参氮肥管理提供理论依据。结果表明：在添加15,20 mmol/L外源氮，硝态氮处理人参叶片硝酸还原酶（NR）活性较对照显著提高，铵态氮处理其活性较对照显著降低（P<0.05）。硝态氮处理较铵态氮处理有利于谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性的提高。硝态氮相比于铵态氮有利于人参根部生物量的增加。10,15 mmol/L硝态氮和20 mmol/L铵态氮有利于9种皂苷总和的积累，20,25 mmol/L硝态氮和25 mmol/L铵态氮处理不利于9种皂苷总和的积累。建议在人参的实际生产中应该注意铵态氮肥的施入，尽量选择硝态氮肥。     

施钼对冬小麦钼高、低效品种氮代谢的影响

采用改良霍格兰营养液试验,研究施钼处理对冬小麦钼高、低效品种氮代谢的影响,并对冬小麦钼高、低效品种对钼的响应差异进行分析。结果表明,施钼处理后冬小麦地上部和地下部硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性提高,硝态氮的含量显著降低,代谢产物铵态氮含量、游离氨基酸总量、可溶性蛋白含量增加。施钼处理对冬小麦氮代谢具有促进作用。施钼处理对冬小麦钼高、低效品种氮代谢影响差异的原因在于2个冬小麦品种的基因型不同。与冬小麦钼高效品种相比,冬小麦钼低效品种施钼处理后硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性以及地上部硝态氮、游离氨基酸、蛋白质、地下部游离氨基酸含量的变化幅度更大。     

钼对甘蔗光合生理特性的影响

选用巴西固氮甘蔗品种B1和B8为材料,在温室条件下对桶栽砂培甘蔗施以含不同钼水平的营养液,以了解钼对甘蔗光合生理特性的效应。结果表明,在含氮条件下,0.01mg/L钼处理能较明显提高B1叶片叶绿素a含量,而0.02mg/L钼处理则提高B8叶片叶绿素a含量;0.04mg/L钼处理对B1叶片净光合速率的促进效应较明显,而0.01、0.02mg/L钼处理对B8叶片净光合速率的促进效应较明显;0.01mg/L处理较明显地提高了B1叶片中的可溶性糖含量,但所有钼处理几乎都降低了B8叶片可溶性糖含量。因此,总体上,相对以较低水平的钼处理较能提高两个甘蔗品种叶片叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖,促进了甘蔗的光合作用,有利于甘蔗固氮作用的进行。     

巴西固氮甘蔗品种和广西主栽甘蔗品种氮代谢差异比较

[目的]探讨从巴西引进的甘蔗品种与广西主栽甘蔗品种在低氮条件下种植的氮代谢差异,以及这种差异与其固氮酶活性之间的关系。[方法]以巴西引进的甘蔗固氮品种和广西主栽的甘蔗品种为材料,在低氮条件下进行桶栽试验,在甘蔗的生长初期、生长盛期及生长后期分别取甘蔗品种的叶片样本分析其氮代谢和铵同化相关的酶活性和固氮酶活性,并分析各指标间的相关性。[结果]不同甘蔗品种的固氮活性不同,其总体表现为巴西引进的甘蔗品种的固氮酶活性都高于当地主栽品种;除了RB72-454品种外,几个巴西品种的硝酸还原酶活性都较高,当地甘蔗品种与巴西引进甘蔗品种的硝态氮含量和谷氨酰胺合成酶活性相差不大;固氮酶活性与几个氮代谢相关指标的相关性分析表明,除了铵态氮含量与固氮酶活性成负相关外,其他几个指标与固氮酶活性都没有太大的相关性,铵态氮对甘蔗体内的固氮酶活性有显著的抑制作用。     

不同氮素形态及配比对烤烟叶片氮代谢的影响

通过大田试验 ,研究了烤烟不同氮素形态及配比对硝酸还原酶 (NR)、谷酰胺合成酶(GS)活性和总氮、烟碱含量的影响。结果表明 :移栽后 30d至采收结束 ,T2处理 (纯施NH4-N)的NR、GS活性一直保持相对较高的水平 ;自移栽后 30d至 76d ,T1 (纯施NO3-N)的总氮含量增加了 5 3.40 % ,T2增加了 60 .2 3% ,T3(NO3-N∶NH4-N =1∶1 )增加了 2 3.75 % ,其中T3增加的最少 ;成熟期烟碱含量随硝态氮肥比例增加有下降趋势。     

根际CO_2浓度对网纹甜瓜生长和根系氮代谢的影响

【目的】探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育的影响。【方法】采用雾培植株根际通CO2处理方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,研究根际CO2浓度对网纹甜瓜植株生长和根系氮代谢的影响。【结果】在网纹甜瓜果实发育期间,根际2500μL·L-1和5000μL·L-1CO2浓度处理同350μL·L-1(对照)处理相比,植株生长受到明显抑制。根系硝态氮(NO3--N)含量、氨态氮(NH4+-N)含量、ATP酶活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均表现出先增后降的变化趋势,且5000μL·L-1处理变化的幅度大于2500μL·L-1处理。根系中可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性在整个处理期间,均随着根际CO2浓度的升高而降低。根际高浓度CO2使根系伤流液中氨基酸的总量和大部分氨基酸的含量下降。【结论】在网纹甜瓜果实发育期间根际CO2浓度长期达到2500μL·L-1以上时,植株生长和果实发育受到抑制,根系对氮的吸收、代谢能力下降,植株氮循环水平降低。     

营养液铵硝比对砂培韭菜生长及硝酸盐含量的影响

[目的]研究不同铵硝比营养液对韭菜生长及硝酸盐含量的影响。[方法]2008～2009年,对日光温室内砂培的2年生韭菜,分别浇施总氮量相同、铵硝比为0∶100,15∶85,30∶70,45∶55和60∶40的营养液。[结果]提高营养液铵硝比不仅大幅度降低了韭菜硝酸盐含量,而且显著地提高了春季韭菜的总产量。铵硝混合营养处理的韭菜硝酸盐含量极显著低于纯硝营养,铵硝比60∶40和45∶55处理的韭菜硝酸盐含量最低,均比纯硝营养降低了59.8%;铵硝比45∶55和30∶70处理的韭菜总产量显著高于纯硝营养,分别增产22.4%和14.0%。铵硝比对单茬韭菜产量的影响因收获时期不同而异,增铵对提高第1茬产量的作用最大、对第3茬无明显作用。[结论]45∶55和30∶70是适合韭菜砂培的营养液铵硝比。     

铵态氮/硝态氮配比对豫中烟区烤烟生长及品质调控研究

为明确豫中浓香型烟区施肥适宜的铵态氮/硝态氮配比(即铵硝比),采用大田小区试验,在氮肥、钾肥和磷肥施用量相同的基础上,设计4个不同铵硝比(6∶4、5∶5、4∶6、3∶7)处理,研究了豫中烟区不同铵硝比对烤烟农艺性状、化学成分及香气物质含量的影响。结果表明,在烟株移栽后30、45 d,烟株的叶长、叶宽、茎围和叶面积随硝态氮比例增加呈先增加后降低的趋势,且以铵硝比4∶6处理表现最好。在成熟期(移栽后90 d),各处理间烟株株高和叶宽无明显差异,而叶长和叶面积随硝态氮比例增加呈降低趋势。各生育时期不同铵硝比处理下烟叶氮、磷、钾含量差异表明,铵硝比为4∶6时有利于烟株对氮、磷、钾的吸收。硝态氮不利于烤后烟叶的总糖、还原糖、总氮、氯离子含量的合成或累积,而铵态氮则促进烟叶的碳、氮代谢;烟叶钾含量则随着硝态氮比例的增加呈先增加后降低的趋势,且以铵硝比为4∶6时(钾含量1.34%)显著高于其他处理,说明硝态氮在一定程度上有利于烟叶对钾的吸收。香气成分分析发现,硝态氮有利于烤烟中部叶类胡萝卜素降解产物的合成,过高或过低的铵硝比都不利于西柏烷类致香物质和棕色化反应产物的合成,二者含量均以铵硝比4∶6时最高,且致香物质总量也以铵硝比4∶6时最高。综合考虑烟株的生长情况、烟叶的化学成分和致香物质含量,在河南浓香型烟区推荐以铵硝比4∶6进行氮肥施用。     

不同形态氮素对大豆硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性及蛋白质含量的影响

利用硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)和混合态氮对3个栽培大豆品种花荚期植株进行诱导处理,研究不同形态氮素对功能叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性以及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,NH4+-N增加3个大豆品种功能叶片NR活性效果最好,其次是混合态氮,NO3--N效果较差;三种形态的氮素均能明显提高3个大豆品种功能叶片GS活性;在三种形态氮素诱导下,3个大豆品种的籽粒蛋白质含量均有不同程度的提高,且与其功能叶片NR和GS活性呈显著正相关(r=0.520*和0.550*);追施氮素对低蛋白大豆品种功能叶片NR、GS活性和籽粒蛋白质含量具有较好的促进作用。可以把大豆花荚期叶片NR和GS的活性作为高蛋白品种选育的参考指标之一。     

不同形态氮肥对花生氮代谢及氮积累的影响

以花育22号为试验材料,在桶栽条件下,采用15N同位素示踪技术,研究了不同形态氮肥对花生氮代谢及氮积累的影响。结果表明,施用酰胺态氮的花生叶片,其硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶及谷氨酸脱氢酶活性最高,硝态氮对硝酸还原酶活性的促进作用次于酰胺态氮,但明显高于铵态氮,硝铵混合态氮则介于硝态氮与铵态氮之间。铵态氮对谷氨酰胺合成酶及谷氨酸脱氢酶活性的促进作用次于酰胺态氮,但明显高于硝铵混合态氮和硝态氮。不同形态氮肥对花生氮积累表现为:酰胺态氮铵态氮硝铵混合态氮硝态氮。表明生产中施用酰胺态氮有利于花生氮代谢及氮吸收。     

甜瓜谷氨酰胺合成酶基因在不同氮素条件下的表达分析

采用半定量RT-PCR对甜瓜质体型谷氨酰胺合成酶(GS2)基因进行mRNA的表达检测,观察不同氮源以及氮源不同配比对GS2基因表达的影响,并以actin为内参照进行基因表达水平的半定量分析。结果显示,在硝态氮处理下,随着氮浓度的增加,GS2基因的表达量增高,但是随着处理时间的延长而降低。在铵态氮处理下,处理初期GS2基因的表达水平随着氮浓度的增大而降低,而后随着氮浓度的增加而升高。研究表明,GS2基因的表达水平随着氮素浓度的提高而升高,升高的比例因氮源形态以及处理时间有所不同。不同氮形态比例的氮源处理对GS2基因表达的影响无明显的规律。     

不同铵硝比对菠菜有机酸和淀粉含量的影响

【目的】研究不同铵硝比的氮素营养对于菠菜有机酸和淀粉含量的影响。【方法】采用营养液栽培菠菜的方法,营养液中的氮素形态设置硝态氮和铵态氮以一定比例（100﹕0、75﹕25、50﹕50、25﹕75 和 0﹕100）配合。【结果】随着铵硝比的下降,（1）菠菜茎叶丙酮酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸等6种有机酸含量以及淀粉含量都呈上升趋势;同时,有机酸含量与营养液中初始硝态氮浓度之间呈显著的线性正相关关系;（2）菠菜根系丙酮酸、柠檬酸、琥珀酸和苹果酸含量以及淀粉含量也呈上升趋势,但延胡索酸含量的变化不明显;（3）除了柠檬酸外,菠菜根系其它5种有机酸含量与其茎叶中相应有机酸含量的比值都呈现下降的趋势;在全硝营养条件下,根系中只有琥珀酸和延胡索酸的含量低于其在茎叶中的含量;而在全铵营养时,菠菜根系中上述5种有机酸的含量均明显高于茎叶中的相应有机酸的含量。因此,与根系相比,菠菜茎叶中5种有机酸含量随营养液中硝态氮比例增加而增加的幅度更明显。而随着营养液中硝态氮比例的增加,菠菜根系柠檬酸含量与其茎叶柠檬酸含量的比值逐渐升高,则说明根系柠檬酸含量增加的幅度要大于茎叶柠檬酸含量;（4）菠菜的茎叶和根系中的淀粉含量都呈现下降的趋势,且与营养液中硝态氮浓度之间均呈现为显著的负相关关系。【结论】随着营养液中硝态氮比例的增加,菠菜茎叶和根系有机酸代谢均表现为增强的趋势。