低磷胁迫下氮素形态对玉米苗期生物学性状、花青苷含量及糖含量的影响

为了探讨低磷胁迫下氮素形态对玉米糖代谢以及花青苷含量的影响,以Ca3(PO4)2模拟低磷胁迫环境,采用水培方式,研究3种形态氮素营养(NO3--N、NO3--N与NH4+-N混合营养和NH4+-N)对玉米植株生物量、花青苷含量及糖代谢等的影响.结果表明:当营养液中以Ca3 (PO4)2形式供应磷素时,与KH2PO4形式供应磷素相比,3种氮素处理的玉米整株生物量依次降低20.6％、15.4％和12.9％;在磷胁迫状态下,玉米茎秆的花青苷含量显著升高,同时受到氮素形态的影响,3种氮形态处理下茎秆的花青苷含量高低顺序依次为:铵态氮＞铵硝混合营养＞硝态氮;磷胁迫还引起玉米植株中糖分累积,与KH2PO4处理相比,3种氮形态处理的玉米植株根、茎、叶的可溶性糖含量均明显升高,且在根和茎中差异达显著性水平;在低磷胁迫时,铵态氮处理的玉米根、茎、叶中可溶性糖含量分别是硝态氮处理的1.12倍、1.22倍、1.18倍,相应的还原性糖的数值依次为1.03倍、1.37倍、1.24倍.可见,铵态氮处理的玉米生长受抑制程度最小,表现为铵态氮处理提高了植物各部分糖的含量,促进了花青苷合成,以此缓解低磷胁迫引起的代谢失调.     

淹涝胁迫和氮形态对苗期玉米营养特性的影响

采用砂培培养方法,比较研究两种水分条件和3种供氮形态处理对苗期玉米根、茎鞘、叶生物量干重及其氮、磷、钾含量及分配的影响。结果表明,非淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(AN)玉米生物量干重及氮、磷、钾累积量最高;淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(ANF)的叶片、总生物量以及硝态氮处理(NF)的根系、叶片和总生物量干重明显降低。淹涝胁迫降低3种氮形态处理叶片氮累积量,明显降低铵硝态氮混合处理和硝态氮处理植株氮、钾累积量,降低磷在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例、磷在硝态氮处理根、叶中的分配比例以及钾在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例。淹涝胁迫下铵态氮处理(AF)叶片含氮量、植株含钾量呈降低趋势;非淹涝胁迫下铵态氮处理(A)具有相对较高的植株氮、磷含量,且淹涝胁迫对氮、磷、钾在植株不同部位分配的影响相对较低。因此,本试验供应铵态氮苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。     

不同形态氮素配比对水培叶用莴苣生长与总有机酸变化的影响

为明晰不同氮素形态对叶用莴苣生长情况与总有机酸含量的影响,本研究对叶用莴苣总有机酸提取条件进行优化并获得了最优的提取条件,以研究不同氮素形态配比对叶用莴苣生长情况及总有机酸积累的影响。结果表明,叶用莴苣总有机酸最佳提取工艺条件为:提取时间45 min,提取温度75℃,乙醇浓度75%,料液比1∶30,在此条件下提取得率最大,为0.18%。各因素对叶用莴苣总有机酸提取得率的影响程度为:料液比=乙醇浓度提取温度提取时间。不同氮素形态处理叶用莴苣生长情况表明一定的铵硝配施更有利于叶用莴苣的生长,其中以NO_3~--N∶NH_4~+-N=7∶3长势最好,全铵态氮生长最差。不同氮素形态对总有机酸的影响结果为当NO_3~--N∶NH_4~+-N=0∶10时,叶片和根系中分泌的总有机酸含量最高,NO_3~--N∶NH_4~+-N=0∶10时最低。本研究表明,一定浓度铵硝配施较全硝态氮或全铵态氮更有利于植物的生长,铵态氮利于总有机酸的积累,但不利于植物生长。     

铵硝配比对不同芝麻品种苗期生长及养分吸收的影响

为了解芝麻苗期生长对氮素形态和配比的要求,明确芝麻氮肥施用适宜的铵硝比,以长江流域主栽芝麻品种中芝13和黄淮流域主栽芝麻品种漯12为材料,采用室外营养液培养方式,根据铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)摩尔浓度比例的不同设置7个处理(10∶0、9∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶9、0∶10),定期测定和分析营养液p H值、植株生物量、根系形态参数、地上部和根部养分(N、P、K、Ca、Mg)浓度、游离NH_4~+-N和NO_3~--N浓度等。结果表明:高比例NH_4~+-N处理(10∶0、9∶1和3∶1)显著抑制了芝麻苗期生长,主要表现为植株矮小、叶片枯焦、根系粗短,甚至死亡,随着NH_4~+-N比例的增加,抑制程度越明显。两个芝麻品种对NH_4~+毒害的耐受能力不同,中芝13更耐受NH_4~+毒害。铵硝配比1∶9时,两个芝麻品种植株生物量达到最大值,根系最为发达,根际p H值维持在适宜的范围内;其中,中芝13整株干重、总根长和根系总表面积较完全NO_3~--N处理(0∶10)分别显著增加了47%、29%和15%,植株地上部和根系N、P、K浓度较完全NO_3~--N处理分别增加了5%、17%、9%和10%、32%、13%;铵硝配比1∶9对漯12的生物量及养分吸收利用与完全NO_3~--N处理相比没有显著差异。因此,适当加入铵态氮可以提高芝麻苗期生物量,促进根系的生长,铵硝比为1∶9较适合芝麻幼苗的生长及养分的吸收。在芝麻田间氮素施肥中,建议以NO_3~--N为主,同时根据芝麻品种特性及土壤供氮等条件合理配施NH_4~+-N。     

锰胁迫对不同基因型玉米幼苗氮素转化的影响

以常规锰浓度为对照,设置锰缺乏和锰过量胁迫条件,研究游离态和络合态锰对不同基因型玉米早期氮代谢影响。结果表明,随着锰浓度的升高,根系硝态氮含量下降,品种东青1号下降幅度最小。品种垦粘1号和双玉201铵态氮含量随锰浓度增加呈先降低后升高趋势。吉农大516和东青1号随着锰胁迫增强,根部铵态氮含量下降。MnCl2·4H2O处理的玉米幼苗根系铵态氮积累程度大于EDTA-Mn处理,锰胁迫显著抑制根系可溶性蛋白合成。随着锰浓度增大,根系可溶性蛋白含量逐渐降低。MnCl2·4H2O处理根部可溶性蛋白下降程度大于EDTA-Mn处理。吉农大516根部可溶性蛋白含量最高。双玉201可溶性蛋白合成受抑制程度较大。锰胁迫影响根部氮素养分的有效分配,阻碍韧皮部运输而使得部分氮素于根部积累。锰胁迫条件下,东青1号为耐受品系,双玉201为敏感品系;游离态锰离子对玉米幼苗氮素转化抑制程度大于络合态锰离子。     

不同形态氮素及铵硝比例对咖啡氮吸收和生长的影响

为提高咖啡氮肥肥料有效性,采用溶液培养的方法,研究NH4+和NO3- 2种不同形态氮吸收速率、5种铵硝比例(10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10)对咖啡生长及其氮素利用的影响。结果表明,不同形态氮素对咖啡的生长影响差异显著,铵硝混合营养下咖啡的生长明显优于单一形态氮素处理。在单一形态氮素条件下,咖啡对NH4+的最大吸收速率大于对NO3-的最大吸收速率;当2种形态氮素同时存在时,铵态氮会抑制硝态氮的吸收,硝态氮促进铵态氮的吸收;铵态氮促进地上部分生长,但浓度过高反而抑制地上部分生长;硝态氮的增加有利于根系的生长,但抑制了咖啡地上部分的生长。因此,在咖啡苗期,铵硝比例控制在7∶3～3∶7有利于咖啡生长。     

马铃薯对土壤薰蒸及氮肥的反应

在马铃薯生产中通常使用铵态氮(NH_4N)肥料。在大多数农业土壤中施用的NH_4-N,先后被亚硝酸细菌和硝化细菌转化成亚硝态氮(NO_2-N)和硝态氮(NO_3-N)。如果硝化细菌群体减少,则硝化作用受到抑制,这样土壤中主要以NH_4-N的形式存在。为了控制土壤病原体,例如黄萎病(Verticillium dahliae)和     

氮素形态配比对玉米氮素积累及转运的影响

通过田间试验,研究6种(N_1~N_6)硝态氮与铵态氮配比处理对旱地全膜双垄沟播玉米植株氮素积累、转运、氮素利用及子粒产量的影响。结果表明,单施硝态氮时玉米的养分吸收、氮素利用及产量均最低。N6(硝态氮与铵态氮3∶1配比)处理下玉米全生育期氮素积累量最高,氮素吸收强度较单施硝态氮处理高55.19%~73.28%(P0.05),该处理下叶片和茎中氮素转移量较单施硝态氮处理高78.99%和93.52%(P0.05);叶片和茎中分别有66.50%~71.89%和43.44%~55.59%的氮素转移到子粒中;叶片和茎对子粒的氮素贡献率分别较单施硝态氮处理高43.80%和56.00%(P0.05);玉米子粒产量、氮素吸收效率及氮肥偏生产力较其他处理显著增加3.31%~9.94%、4.62%~33.89%和3.31%~9.93%。硝态氮和铵态氮配施对玉米的养分吸收有明显的促进作用,提高硝态氮的施用比例有利于提高玉米叶片和茎对子粒氮素的贡献率,硝态氮与铵态氮按3∶1比例配施有利于提高当地玉米子粒产量。     

不同铵硝配比对香蕉幼苗硝态氮吸收动力学特征影响

将香蕉苗移植到0.2 mmol/L CaSO4溶液中饥饿3d,采用改进耗竭法研究了香蕉幼苗期在5种铵硝配比营养液中的硝态氮的吸收动力学特征,以探讨香蕉铵硝营养特点.结果表明,香蕉幼苗所有铵硝配比处理的硝态氮吸收曲线特征均符合Michaelis-Menten酶动力学模型的描述.加铵不仅显著影响香蕉幼苗硝态氮吸收动力学参数Vax,对Km的影响也达显著水平.在霍格兰营养液的基础上直接添加10％NH4+-N比将10％NO3-N用NIH4+-N替换更能降低香蕉对硝态氮的吸收速率,但这两种处理对Km的影响不显著.在100％硝态氮的基础上,增铵降低了香蕉对硝态氮的吸收速率,增10％NH4+-N降低香蕉对硝态氮的亲和力,增25％ NH+4-N对香蕉对硝态氮的亲和力的影响则相反.在本实验条件下,香蕉硝态氮吸收系统属于低亲和吸收系统.     

外源二乙基二硫代氨基甲酸钠对初花期淹水大豆根系氮代谢的影响

为明确二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）对淹水胁迫下大豆根系氮代谢的调控作用,采用盆栽试验,以大豆品种徐豆18（敏感）和南农1138-2（耐涝）为试验材料,在大豆初花期（R1）叶面喷施蒸馏水或DDTC,喷施1 d后进行淹水胁迫8 d（水面淹至大豆子叶节部位）,研究DDTC对花期淹水大豆根系活力、根系含氮化合物以及氮代谢酶活性的影响。结果表明：淹水胁迫下,与徐豆18相比,南农1138-2根系活力、固氮能力以及根系含氮化合物输出能力的下降幅度较小,根系中铵态氮（NH4+-N）含量增加幅度较小,而根系中硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）活性、硝态氮（NO3--N）和游离氨基酸（FAA）含量增加幅度较大。DDTC处理提高了淹水胁迫下根系活力和根系干质量,进而有利于缓解淹水胁迫对大豆产量的抑制;增加了根系中NR、GS活性,NO3--N、FAA、可溶性蛋白含量,并降低了NH4+-N含量,从而增强了根系对氮素的吸收、同化能力;抑制了根瘤干物质重和根瘤固氮酶活性下降,进而提高了淹水胁迫下大豆固氮能力;DDTC处理也能缓解淹水胁迫下伤流液中NO3--N、FAA总量下降,表明DDTC处理促进了根系中含氮化合物向地上部转运。总之,淹水胁迫下,外源DDTC能够通过调控根系氮代谢减轻淹水胁迫对大豆植株的伤害。     

水分胁迫和供氮形态耦合作用下分蘖期水稻的光合速率、水分与氮素利用

采用室内营养液培养及PEG模拟水分胁迫的方法,在3种供氮形态\[NH4+、NO3-、NH4+/NO3-(质量比)为50∶50\]下,主要研究分蘖期水稻在非水分胁迫及水分胁迫条件下的氮素利用效率及对不同形态氮素的消耗。在非水分胁迫条件下,分蘖期水稻在NH4+/NO3-为50∶50时生物量增量最大;而在水分胁迫条件下,单一供NH4+ N营养的水稻生物量增量最大。在两种水分条件下,当NH4+/NO3-为50∶50时,分蘖期水稻对营养液中NO3- N的消耗量明显大于NH4+ N;此外,在两种水分条件下,均以单一供NH4+ N营养水稻的光合速率、氮素利用率和水分利用率最高。     

施氮对玉米产量和氮素积累及相关生理指标的影响

通过田间试验研究施氮对玉米产量、氮素积累及相关生理指标的影响。结果表明,施氮使玉米产量提高,与对照处理差异达极显著水平(P<0.01)。施氮处理使玉米植株的氮素积累量、叶片叶绿素含量、SPAD值、植株中硝态氮和可溶性蛋白含量均增加。相关分析表明,玉米植株干物质积累量与氮素积累量呈极显著正相关;植株干物质积累量、氮素积累量均与植株中硝态氮含量呈极显著正相关。因此,可用植株中硝态氮含量作为预测植株吸氮量及生物量的参考,为指导农业生产中合理施用氮肥提供依据。     

质子泵在不同氮素形态调控茶树磷素吸收的功能研究

磷是植物生长发育的重要矿质营养元素之一,不同氮素形态均影响植物对磷素的吸收。植物细胞膜H⁺-ATPase在矿质营养元素吸收过程中具有重要调控作用,因此不同氮素形态调控茶树磷素吸收可能与细胞膜H⁺-ATPase相关。本研究采用二相分离法提取茶树根系质膜,并通过非损伤微测（NMT）、Western-blot等技术探究不同氮素形态对舒茶早根系磷素吸收和细胞膜H⁺-ATPase特征参数的影响。结果表明,铵态氮提高茶树对磷素的吸收;其茶树根系细胞膜电位、H⁺跨膜运输、H⁺-ATPase活性和蛋白表达均高于硝态氮处理;且细胞膜H⁺-ATPase专一抑制剂正钒酸钠（Na₃VO₄）显著减少不同氮素形态下茶树根系对磷素的吸收和富集。由此可见,茶树根系H⁺-ATPase可能参与不同氮素形态调控磷素的吸收。     

紫玉米氮素吸收利用的基因型差异

以7个不同血缘的紫玉米杂交组合ZS11、ZS15、ZF39、FS11、SF38、FG01、68G1为试验材料,研究不同基因型紫玉米氮素吸收利用的基因型差异。结果表明,不同基因型紫玉米植株氮素含量和积累量均存在显著差异,紫玉米植株氮素含量在整个生育期间均呈逐渐下降趋势,氮素积累量呈上升趋势。7个品种中成熟期子粒产量高、吸氮总量大、氮素利用效率高的组合为SF38和68G1。通径分析和相关分析表明,氮素利用效率对不同品种产量的高低起主要作用,氮素吸收总量对产量的作用相对较小。从氮素的阶段积累与产量的关系来看,开花期至灌浆期吸氮量增加有助于紫玉米产量的提高,其次为大喇叭口期至开花期。     

不同形态氮素营养和水分条件对苗期水稻生长及渗透调节能力的影响

 为比较不同形态氮素营养下籼稻与粳稻对水分胁迫的响应,采用室内营养液培养,通过供应不同形态氮素及100 g/L PEG6000模拟水分胁迫的方法,对4种不同基因型水稻的生长状况及渗透调节能力进行了分析。结果表明：1）与铵态氮营养相比,水分胁迫明显抑制了硝态氮营养籼稻和粳稻的地上部生长,降低了叶片净光合速率,且对粳稻的抑制效果更加显著;2）水分胁迫条件下,铵态氮营养籼稻和粳稻植株内的游离氨基酸和K+可以更有效地积累、转运和穿梭,以致伤流液和韧皮部汁液拥有更强的渗透调节能力;3）铵态氮营养籼稻和粳稻在通过渗透调节降低叶片渗透势的同时,能够提高或维持叶片含水量。由此可见,铵态氮营养下,籼稻和粳稻均可通过渗透调节促使叶片在渗透势下降和维持含水量之间达到合理的平衡,保证叶片在水分胁迫下维持正常的光合速率,提高了水稻的抗旱能力。     

不同氮反应冬小麦品种幼苗素质及氮代谢关键酶活性的耐低氮差异研究

为了明确不同氮敏感型冬小麦品种的幼苗对低氮胁迫的反应,基于小麦籽粒产量和籽粒氮含量的耐低氮指数,对24个冬小麦品种进行了耐低氮丰产型和氮敏感型分类,并以典型品种为材料,比较了其幼苗(5叶龄)在不施氮(0mmol·L~(-1))和施氮(16 mmol·L~(-1))条件下,地上部和根部的干物质积累量、氮含量、氮积累量及其叶片和根部的硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性。结果显示,与施氮处理相比较,不施氮处理小麦品种的幼苗根部干物质积累量、根冠比均增加,地上部干物质积累量、氮含量和氮积累量、根部氮含量和氮积累量以及NR和GS活性均降低。在不施氮处理下,耐低氮丰产型小麦品种的幼苗地上部干物质积累量的降幅小于氮敏感型品种,根部干物质积累量和根冠比的增幅均大于氮敏感型品种;耐低氮丰产型小麦品种幼苗总根长和总根表面积显著增加,根直径显著下降;氮敏感型小麦品种幼苗根直径和总根体积显著降低。与氮敏感型品种相比,耐低氮丰产型小麦品种幼苗地上部、根部的氮吸收能力较高,NR和GS两种酶活性降幅较小。     

水稻盆栽速效氮淋洗法及短期亏氮效果分析

【目的】 探索一种简易、有效的盆栽土壤速效氮淋洗方法,并分析水稻花前不同时期土壤氮亏缺对不同类型水稻主功能叶及植株花后氮积累的影响,以期为阐明水稻花后氮素积累、转运特征和大田生产减氮技术应用奠定研究基础。【方法】 比较了3种水稻盆栽土壤速效氮淋洗方法的减氮效果,同时探讨了水稻花前14 d和花前3 d短期亏氮对籼粳杂交稻甬优12号、籼型杂交稻中浙优1号上3叶SPAD值、氮浓度和花后植株含氮量的影响。【结果】 通过淋洗结构+沙土混合基质方法进行3次淋洗,即可将土壤中85.6%的硝态氮和67.1%的铵态氮洗脱;水稻花前处理后,土壤硝态氮和铵态氮含量分别降低42.1%~59.3%和35.0%~43.9%,可实现预期的土壤减氮效果,短期内对土壤速效氮供应能力形成有效抑制。花前土壤氮亏缺导致甬优12上3叶SPAD值和氮浓度以及齐穗后10 d植株茎鞘、叶、穗和单株含氮量显著降低,且茎鞘、穗和单株含氮量在两淋洗处理间差异显著。花前14 d淋洗减氮导致中浙优1号上3叶SPAD值和氮浓度以及齐穗后10 d单株和穗部含氮量显著下降,花前3 d淋洗处理则对中浙优1号上3叶氮浓度和植株氮积累量几乎无影响。【结论】 水稻对花前14 d氮亏缺的敏感性显著高于花前3 d,植株不同叶位叶片的叶色和氮浓度对土壤氮亏缺敏感度由下而上增强,两时期土壤氮亏缺对籼粳杂交稻甬优12的影响均远大于籼型杂交稻中浙优1号,意味着籼型杂交稻中浙优1号花后对土壤速效氮需求明显降低,而籼粳杂交稻甬优12减数分裂期后对土壤速效氮存在更高需求。     

秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

矮壮素配合氮肥基施对夏玉米氮代谢及氮素利用特征的影响

以京农科728为试验材料,在相同施肥量条件下,设置4个矮壮素(CCC)施用梯度,通过与氮肥拌肥处理一次性基施,研究矮壮素对华北夏玉米产量、氮代谢及氮素利用率的影响。结果表明,相对常规氮肥处理,CCC处理增加了玉米产量、千粒重和穗粒数,干物质积累量在花期之后显著增加,叶面积指数显著高于常规氮肥对照;增强了叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)及花后34 d至收获期的谷丙转氨酶(GOT)等氮代谢酶活性,提高了叶绿素总含量和可溶性蛋白含量。氮素利用率得到了提高,最佳施用量是675 kg/hm2,在最佳施用量下,氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率分别比常规氮肥对照增加5.4%、45.8%和22.7%。