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。     

不结球白菜体内硝酸盐积累与其液泡膜上质子泵的关系

用蔗糖密度梯度离心法分离了水培不结球白菜品种上海青叶柄与叶片液泡膜,并测定了与硝酸盐运输相关的质子泵的水解活性.结果表明,液泡膜纯度达到35%～40%;在离体条件下,叶片和叶柄中H+-ATPase和H+-PPase的最佳pH值均为8.0左右;叶柄细胞液泡膜H+-ATPase和H+-PPase的水解活性显著高于叶片,且叶柄液泡膜上H+-ATPase和H+-PPase有较高的Vmax值.试验表明,硝酸盐在叶柄与叶片中的积累差异与其液泡膜上的质子泵活性大小密切相关.     

不结球白菜体内硝酸盐积累与其液泡膜上质子泵的关系

用蔗糖密度梯度离心法分离了水培不结球白菜品种上海青叶柄与叶片液泡膜,并测定了与硝酸盐运输相关的质子泵的水解活性.结果表明,液泡膜纯度达到35%～40%;在离体条件下,叶片和叶柄中H -ATPase和H -PPase的最佳pH值均为8.0左右;叶柄细胞液泡膜H -ATPase和H -PPase的水解活性显著高于叶片,且叶柄液泡膜上H -ATPase和H -PPase有较高的Vmax值.试验表明,硝酸盐在叶柄与叶片中的积累差异与其液泡膜上的质子泵活性大小密切相关.     

弱光下硝铵比对小白菜氮吸收和碳氮分配的影响

通过水培试验研究了弱光下不同硝铵比对小白菜硝酸盐吸收和体内碳氮化合物在不同器官间分配的影响。结果表明:全硝培养条件下,与自然光相比,弱光导致小白菜叶片、叶柄和根系的干物重分别下降了73.8%、82.2%和74.4%;总碳及氮含量也分别下降了76.7%、84.5%和79.4%及71.2%、79.5%和80.4%;根系活力和硝态氮吸收量也显著下降。通过调节弱光下营养液的硝铵比,降低了硝态氮的吸收,促进了碳的同化和氮的积累,小白菜的干物重增加。当硝铵比为85:15时,小白菜取得最大的干物重,总碳氮积累量、根系活力与硝态氮吸收量随铵的增加而持续减少。     

弱光下提高铵态氮比例对小白菜生长的影响

通过水培实验研究了弱光下提高铵态氮比例对小白菜生长的影响。结果表明:(1)相对于自然光强,50%与25%自然光强下全硝培养的小白菜生物量、光合速率和叶片面积分别下降了63%、31%和13%与76%、33%和24%;(2)弱光降低了小白菜根系的总长度、表面积和体积,增加了根系平均直径,但三个光强间差异不显著;(3)50%自然光强下增加0.75 mmol L-1铵态氮使小白菜获得最大的生物量、光合速率和叶面积,三者分别增加了90%、12%和19%;25%自然光强下增加0.50 mmol L-1铵态氮时,三者的增加量最大,分别为33%、15%和27%;(4)弱光下适当地增铵可以显著地提高各项根系参数,促进根系生长。所以弱光通过降低小白菜的光合速率和叶面积从而抑制其生长,但是适当提高铵态氮比例可以缓解这种抑制作用达到增产的效果。     

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。     

硝酸盐在两个小白菜品种体内的分布及调配

 硝酸盐在作物体内的分布及调配规律研究是降低蔬菜硝酸盐含量、提高植物体对硝态氮利用效率的基础理论问题。本试验采用水培和植物电生理方法测定了两个小白菜品种的不同器官组织硝酸盐含量和液泡中硝酸盐浓度（活度）；氮亏缺条件下叶片、叶柄和根系组织硝酸盐含量、叶片硝酸还原酶活性以及叶片、根系的液泡和细胞质中硝酸盐活度。结果表明，叶片、叶柄和根系液泡中硝酸盐活度分别是组织硝酸盐含量的4.6、2.0和7.4倍，液泡硝酸盐活度远高于细胞质硝酸盐活度；亮白叶1号叶片、叶柄和根系液泡硝酸盐活度分别是上海青的2.4、1.9和3.6倍；不同器官组织硝酸盐含量呈叶柄>叶片>根系，而各器官液泡硝酸盐活度不存在显著差异；小白菜组织及液泡硝酸盐含量随氮饥饿时间急剧下降，而细胞质硝酸盐活度及叶片硝酸还原酶活性则基本维持稳定。硝酸盐主要累积于液泡内且可以再利用；叶柄及根系组织硝酸盐在氮亏缺时均可被运至叶片，而液泡硝酸盐则被释放至细胞质中，维持了细胞质硝酸盐浓度的稳定，使叶片硝酸还原酶得以稳定。高硝酸盐累积品种亮白叶1号液泡硝酸盐活度高，氮亏缺时其组织硝酸盐下降速度较慢，这可能由其硝酸还原酶活性低引起的。     

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。     

弱光条件下增铵营养对小白菜产量和品质的影响

采用营养液培养、人工模拟弱光的方法,研究了营养液中提高铵态氮供应对小白菜产量和品质的影响。结果表明:(1)与自然光强相比,弱光条件下小白菜产量大幅度降低,全硝营养的小白菜叶片硝酸盐和叶绿素含量分别增加了106%和23.3%,而可溶性糖和可溶性蛋白含量分别降低了7.0%和34%;(2)弱光条件下,与全硝营养相比,营养液中含有15%的铵态氮处理的小白菜增产56.6%,叶片硝酸盐含量下降29%,可溶性蛋白含量增加24%。因此,弱光条件下适当增加铵态氮可以显著提高小白菜产量,改善品质。