茶树品种间氮素营养的差异及其机制的研究

对于茶树生长中起重要作用的氮素,国内外学者已从许多方面包括茶园土壤特性和茶树对氮的吸收、代谢上进行了研究,并通过改良土壤性质或施用氮素肥料来改善茶树的氮营养,提高茶叶产量和品质;与此同时,也逐渐地认识到培育氮素吸收利用效率高的茶树品种来适应贫瘠的土壤,并根据茶树品种的不同氮素营养特性,实行“适种适地”和“因种施肥”的重要性。Barua、Khando、保科次雄和伍炳华     

不同品种茶树氮素效率差异研究

比较了6个茶树品种的氮素效率差异。结果表明,在4种施氮条件下,生物量增加值、新梢生长量、氮素吸收效率、氮素生理利用效率、氮素经济效率和总的氮素效率存在着显著的品种间差异。氮素效率的两个子性状—吸收效率和生理利用效率对其贡献大小不同,吸收效率是决定不同品种茶树氮素效率差异的主要因素。     

铜与锌对茶树生育特性及生理代谢的影响Ⅱ．锌对茶树的生长和生理效应

采用大田和盆栽试验相结合的方法，研究了锌对茶树的生长和生理效应。结果表明，适宜的施锌量能促进茶树生长、早发芽、多发芽。增加叶片叶绿素和新梢氨基酸、可溶性糖等含量，多酚氧化酶活性，尤其是硝酸还原酶的活性增强，使碳氮代谢朝着有利于茶叶产量和品质提高的方向发展，而过量施锌，其效果则相反。碳代谢所要求的锌浓度比氮代谢低。茶园土壤施锌和叶面喷锌均有良好效果，但叶面喷施对茶叶品质的作用优于土施。叶面喷锌（ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ，下同）浓度以０．２％－０．５％，土施锌量以１００ｋｇ／ｈｍ２左右为宜。文中还对碳氮代谢对外源施锌的敏感性问题进行了讨论。     

采摘标准与施氮水平对茶树春茶产量、品质及氮素利用的影响

为探讨田间不同生产方式对茶园产量、茶叶品质及茶树对氮肥吸收利用的影响,采用微区¹⁵N示踪技术,研究了不同采摘标准（一芽一叶和一芽三叶）和氮肥施用水平（200、450 kg·hm^-2）下茶树春季新梢产量、品质成分和¹⁵N氮素吸收利用等变化。结果表明,新梢产量主要受采摘标准影响,一芽三叶的产量是一芽一叶的1.8~2.1倍,氮肥用量对春季新梢产量影响不显著;采摘标准对氨基酸含量特别是对茶氨酸等品质成分的影响大于施氮水平,以N2水平（N 450 kg·hm^-2）下采摘一芽一叶的含量最高;成熟叶含氮量从初冬到春茶结束呈下降趋势,说明叶片内氮素在春茶期间发生再利用,但其肥料氮占全氮的比例（Ndff）在增加,可能是氮素吸收和再利用的共同结果;供氮水平对新梢Ndff的影响大于采摘标准,而新梢采摘的氮携带量主要受产量影响,低氮条件下新梢¹⁵N回收率最高。本研究表明,采摘标准和施氮量对茶园产量、茶叶品质及茶树对¹⁵N氮素的吸收分配产生影响,但两个氮肥水平都能基本满足不同采摘标准下茶树对氮素的需求。     

氮素水平对茶树重要农艺性状和化学成分含量的影响

以龙井43为对照,分析了不同氮素水平对4个茶树品系重要农艺性状和化学成分含量的影响。结果表明:氮素供应充足时,各茶树品系叶绿素含量提高,茶芽萌发和新梢生长加快,发芽密度与着叶数增加,可以有效提高茶叶产量;氮素影响氨基酸、咖啡碱和多酚类物质在茶树体内的代谢,施用氮肥可以增加茶叶中茶氨酸、咖啡碱等的含量,提高茶叶品质。本研究还发现中茗22号和LY002对氮素响应比较明显,可为今后氮素高效型茶树品种选育提供依据。     

铜与锌对茶树生育特性及生理代谢的影响——Ⅰ.铜对茶树的生长和生理效应

采用大田和盆栽试验相结合的方法,通过调查测定茶树生育特性、多酚氧化酶和硝酸还原酶活性、碳氮代谢的变化等,研究了铜对茶树的生长和生理效应。结果表明,适宜的施铜量能促进茶树生长,特别是对新梢和吸收根具有明显的刺激作用,并能增强体内氧化还原酶促反应和碳氮合成代谢,从而提高产量,改善品质。但过量施铜,在叶面喷施时,新梢的萌发和生长受抑制;在土施时,吸收根数量明显减少。过量施铜还会引起酶活性的降低、碳氮代谢的方向发生变化等,从而导致茶叶产量和品质的下降。文中还对茶树铜的缺乏与过剩,铜与茶树抗逆性等问题进行了讨论。     

生物质炭配施氮肥对茶树生长及氮素利用率的影响

通过水泥池小区试验,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究了生物质炭配施氮肥对茶树生长及氮素利用率（茶树吸收、土壤氨挥发、N₂O和土壤残留量）的影响。结果表明,与不施生物质炭且不施氮肥（B₀N₀）处理相比,施氮能促进茶树的生长发育,茶树株高、树幅和基部径粗均显著增加,茶叶增产68.06%~112.63%。生物质炭对茶叶产量的影响因施氮量而异,在不施氮（N₀）和减量化施氮（N₁）条件下,配施生物质炭处理茶叶产量增加8.82%和8.75%,而常规施氮（N₂）条件下配施生物质炭处理茶叶产量略有降低,但差异均不显著。与B₀N₀处理相比,施氮处理土壤氨挥发和N₂O排放量显著增加;在N₁条件下,配施生物质炭（B₁N₁）处理氨挥发和N₂O累积排放量分别降低了5.87%和4.99%;在N₂条件下,配施生物质炭（B₁N₂）处理氨挥发和N₂O累积排放量分别降低了9.97%和11.41%,B₁N₂处理氮素减排效果更好。与单施氮肥处理相比,配施生物质炭均能增加茶树各器官氮含量、¹⁵N丰度和Ndff值,有利于茶树对氮素的吸收利用。与单施氮肥处理相比,配施生物质炭处理茶树¹⁵N利用率和¹⁵N残留率分别增加了0.46~3.93百分点和4.09~14.37百分点,¹⁵N损失率下降4.54~18.30百分点,其中B₁N₁处理效果优于B₁N₂处理。总体而言,生物质炭配施氮肥促进了茶树对氮的吸收,增加土壤氮素持留,并降低氮素气态损失,从而提高了氮素利用率,以减量化施氮配施生物质炭（B₁N₁）处理茶树能起到“减氮增产”效果,具有良好的应用前景。     

磷素水平对不同大豆品种氮素营养的影响

选用近年来黑龙江省推广面积比较大并具有代表性的3个大豆品种作为试验材料,采用盆栽,在N、K肥 施用量一定的基础上,设4个P处理,利用凯氏定氮法测定了不同大豆品种各器官氮素含量。结果表明,施磷对大 豆植株及各器官氮素含量有较大影响, 3个品种不同处理全株氮素含量从分枝期逐渐增加,成熟期达到高峰;同一 品种不同处理表现为适宜的磷水平有利于氮素的积累, 3个品种花期后都是P5 (每千克土施P2O5 0. 033g)处理全 株氮素含量最高,说明适宜的施磷有利于促进氮素积累。同一处理不同品种间高蛋白品种的氮素含量多于中间型 品种和高油品种,说明高蛋白品种需氮量多于中间型品种和高油品种。植株氮素含量高表现为单株产量和蛋白质 含量高,而脂肪含量却不是最高,氮素对脂肪形成影响较小。     

氮肥运筹对稻茬小麦干物质、氮素转运及氮素平衡的影响

为给稻茬小麦高产、优质栽培中合理施氮提供依据,以低蛋白小麦品种宁麦9号和高蛋白小麦品种豫麦34号为材料,设置不同施氮水平(0、150、225和300 kg·hm-2)及基追比(基肥∶追肥为1∶9、3∶7、5∶5和7∶3),研究氮肥运筹对小麦植株C-N积累与转运规律、产量、蛋白质含量及氮素利用的影响。结果表明,适当增加施氮量及追肥比例可同步提高两小麦品种籽粒产量和蛋白质含量。随施氮量和追肥比例的增加,两品种干物质转运量均呈先增后降的趋势,而干物质转运效率及其对籽粒产量的贡献率则显著降低。营养器官氮素转运量随施氮量增加而增加,随追肥比例增加先增后降;氮素转运率及其对籽粒氮素贡献率则随施氮量和追肥比例增加而下降。相关分析表明,提高花后干物质积累是提高小麦产量的重要途径,而促进花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运是提高小麦蛋白质含量的重要措施。增加施氮量和基肥比例显著增加了两品种氮素的表观损失量并降低了氮素利用效率。本试验条件下,增施氮肥至225 kg·hm-2,追肥比例宁麦9号≤50%、豫麦34号为50%～70%可同步提高两品种籽粒产量、品质和氮素利用效率,降低氮素损失。     

施氮量对茶树生长及叶片光合特性的影响

采用水泥池培育的方法,研究了不同氮肥施用量对茶树生长和叶片光合特性的影响。试验设置4个施氮水平,分别为0kg N/hm2（CK）、112.5 kg N/hm2（N1）、225 kg N/hm2（N2）和450 kg N/hm2（N3）。结果表明：施氮显著促进茶树生长,施氮处理茶叶产量比CK显著提高116.98%～141.51%（P〈0.05）,但施氮处理间差异不显著（P〉0.05）;施氮处理茶树叶片叶绿素总量提高30.56%～72.67%,类胡萝卜素含量降低13.37%～29.74%,并与CK差异显著（P〈0.05）;施氮处理茶树叶片净光合速率比CK显著提高14.88%～17.26%（P〈0.05）,但施氮处理间差异不显著（P〉0.05）;氮肥施用提高茶树叶片气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率。适量的施氮可提高茶树叶片叶绿素含量、提高光合速率,促进茶树生长和茶叶产量提高;但随着氮肥施用量的增加,单位氮肥对茶树生长的促进效应降低。     

氮水平对水稻汕优64和金南风光合特性的影响

 以缺氮、低氮、中氮、高氮、超高氮盆栽土培的汕优64和金南风为材料，测定植株和叶片的生长状况、叶片总N含量、光合速率、光呼吸速率、气孔导度和叶肉导度的变化。结果表明，供试两品种随着施N量的增加，植株的分蘖数增多,株高增加,气孔密度减少, 叶片总N含量、叶绿素含量、光呼吸速率、叶肉导度等均增加。供试两品种的净光合速率变化存在差异，金南风叶片的净光合速率随着施N量的增加而增加,但汕优64在高氮和超高氮的条件下净光合速率反而下降,说明在高氮和超高氮的条件下光氧化环增加的幅度大于光合还原环。     

氮高效玉米杂交种的筛选及氮效率相关特性分析

选用生产中常用的8个玉米杂交种作为材料,在高氮和低氮条件下进行氮高效杂交种的筛选和氮高效指标研究。主成分分析结果表明,郑单958、金山27、郑单17为氮高效品种。通径分析表明,吸收效率对氮效率的贡献均大于利用效率,不论是否施氮,植株氮积累均以花前为主,但花后差异显著,花前氮积累对氮效率的贡献较大。不论施氮与否,完熟期全株干重、吐丝期穗三叶含氮量、花前氮积累量、穗位叶光合速率均是重要的筛选指标,不施氮肥时子粒含氮量也是重要的筛选指标。     

不同玉米品种氮胁迫响应及诊断参数确定

本研究以两个不同玉米品种(冀玉5817和郑单958)为研究对象，同步获取其关键功能叶片(玉米生育前期为最上部完全展开叶、吐丝后为穗位叶)氮含量和光谱反射率，分析不同施氮水平下两个品种关键功能叶片氮含量的响应特征和产量反应。研究表明，不同品种在整个生育期的叶片氮含量的变化整体趋势一致，两个玉米品种最优氮处理均为180kg/hm²，冀玉5817氮含量在成熟期之前普遍高于郑单958，两个品种对不同氮处理响应有所差异。本研究建立基于优化处理的氮素丰缺诊断指标，即氮胁迫指数(NSI)和氮胁迫光谱指数(NSSI)。基于光谱参数NVI(570，670)构建的NSSI对缺氮响应比较敏感，并且对两个品种均适用。该方法及其构建的参数通过与同条件下优化处理进行比较，避免了氮素营养的光谱诊断受品种和生育期的影响，并且光谱参数可实时、快速和无损地获取，为玉米生育期内氮肥的优化调控提供了依据。     

小麦产量和品质对不同类型土壤和施氮处理的响应

为了解小麦产量和品质对不同类型土壤和施氮处理的响应,以津强11号为试验材料,研究不同类型土壤（黑土、潮土）和施氮处理（不施肥、底施、三叶期施、拔节期施、抽穗期施）对春小麦产量和品质的调控效应。结果表明,土壤养分含量较高的黑土更有利于小麦穗部性状及产量和品质的提高,黑土处理小麦的总小穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量较潮土分别提高5.76%、28.07%、18.37%和38.4%,蛋白质含量及其产量提高14.35%和38.37%,差异均极显著（P<0.01)。不同施氮处理间比较,穗部性状与籽粒产量均以拔节期施氮最高;各施氮处理较不施氮处理籽粒谷蛋白含量均大幅度提高,以抽穗期施氮的籽粒蛋白质含量最高。黑土和潮土中,在拔节期或抽穗期追肥均可以有效提高小麦籽粒产量和品质。籽粒圆度表现为潮土>黑土,其他籽粒性状在各处理间均无显著差异。     

Effect of Nitrogen on Water Content, Sap Flow, and Tolerance of Rice Plants to Brown Planthopper, Nilaparvata lugens

Water content (WC) and sap flow from leaf sheath of rice plants with varying nitrogen levels at different growth stages, and fluctuations in relative water content (RWC) of rice plants being damaged by brown planthoppcr (BPH), Nilaparvata lugens were determined in the laboratory, and the tolerance of rice plants to BPH at different nitrogen regimes was evaluated in the greenhouse at International Rice Research Institute (IRRI), the Philippines. The results indicated that both WC and RWC were increased significantly, as the amount of sap flow from rice plants was reduced statistically, with the increase of nitrogen content in rice plants. RWC in rice plants applied with high nitrogen fertilizer decreased drastically by the injury of BPH nymphs, while the reduced survival duration of rice plants with the increase of nitrogen content was recorded. These may be considered to be one of the important factors in increasing the susceptibility to BPH damage on rice plants applied with nitrogen fertilizer.     

Effect of Nitrogen on Water Content, Sap Flow, and Tolerance of Rice Plants to Brown Planthopper, Nilaparvata lugens

Water content (WC) and sap flow from leaf sheath of rice plants with varying nitrogen levels at different growth stages,and fluctuations in relative water content (RWC) of rice plants being damaged by brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens were determined in the laboratory, and the tolerance of rice plants to BPH at different nitrogen regimes was evaluated in the greenhouse at International Rice Research Institute (IRRI), the Philippines. The results indicated that both WC and RWC were increased significantly, as the amount of sap flow from rice plants was reduced statistically, with the increase of nitrogen content in rice plants. RWC in rice plants applied with high nitrogen fertilizer decreased drastically by the injury of BPH nymphs, while the reduced survival duration of rice plants with the increase of nitrogen content was recorded. These may be considered to be one of the important factors in increasing the susceptibility to BPH damage on rice plants applied with nitrogen fertilizer.     

小麦类过敏反应突变体对氮素的响应及对白粉病的抗性

小麦类过敏反应（hypersensitive reaction-like,HRL）是一类在没有病原物侵染情况下就能自发产生类似病原菌侵染后的过敏反应症状,这类突变往往导致小麦的抗病性增强和防御相关基因的组成性表达。本实验以携带HRL性状的宁7840为材料,对其进行EMS诱变和连续选择,筛选到14个比野生型的HRL表型更为明显的突变体。同时,对这14个突变体和野生型进行四个不同氮素水平处理（每盆分别施尿素0、3、6和9 g）,结果表明,宁7840野生型在低氮（施每盆0 g和3 g尿素）条件下,能够诱导HRL性状的提早表达,随着施氮量的增加,HRL性状延迟显现并逐渐消失(non-HRL),白粉病也随之加重,表现为氮依赖型;但在高氮（每盆施6 g和9 g尿素）条件下,有2个突变体（NMu-HRL-1和NMu-HRL-2）依旧表现HRL性状,为非氮依赖型。通过比较13个氮依赖型（包括宁7840野生型）和2个非氮依赖型的HRL突变体氮肥吸收利用情况,发现两种类型突变体的氮肥吸收利用效率与施氮量都呈负相关,同一氮肥水平下,非氮依赖型突变体穗部的氮含量和氮素吸收利用效率都显著高于氮依赖型突变体。低氮条件下,非氮依赖型突变体的叶绿素含量显著低于氮依赖型突变体;高氮条件下,两种类型突变体植株内叶绿素含量差异不显著。在同一氮肥水平下,这两种类型的突变体之间白粉病严重度存在极显著差异,氮依赖型突变体在高氮条件下白粉病严重度极显著高于非氮依赖型突变体,非氮依赖型突变体在高氮条件下仍然高抗白粉病。     

甘蔗/木薯间作系统中氮素的固定与转移

为探讨甘蔗/木薯间作系统中甘蔗的固氮量变化及氮素向木薯的转移情况。利用15N同位素稀释法进行田间示踪试验。结果表明:单作下甘蔗的固氮百分率为29.50%,固氮量为11.31 g/m2。间作下甘蔗的总固氮百分率为36.43%,它包括供甘蔗自身生长需要的固氮百分率29.90%和转移到木薯的固氮百分率6.53%;间作下甘蔗的固氮量为17.82 g/m2,其中82.07%用于自身生长需要,17.93%转移给木薯利用。间作木薯的总氮量中21.42%来自甘蔗固氮。此结果表明在单作和间作下甘蔗固氮对自身贡献的大小基本一致。甘蔗/木薯间作对甘蔗固氮有促进作用,但促进部分转移给木薯利用。     

应用SPAD值预测小麦叶片叶绿素和氮含量的初步研究

2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。结果表明,不同品种及不同叶位小麦叶片SPAD值明显不同;小麦叶片SPAD值与叶绿素含量之间的关系因品种和生育时期的不同而有明显差异,同一品种小麦不同叶位叶片SPAD值与叶绿素含量呈极显著正相关。小麦叶片SPAD值与全氮含量呈正相关,SPAD值高,全氮含量也高,可以用SPAD值估算全氮含量进行小麦氮素营养状况诊断,但同一品种不同叶位SPAD值与全氮含量的关系表现不一致,即用SPAD值来诊断小麦叶片氮含量时应选择完全展开并已进入功能盛期的叶片。小麦叶片SPAD值与NO3-N含量相关性不显著。     

施氮量和留叶数对烤烟根系活力与氮磷钾含量的影响

以烤烟品种HY-9-7为材料进行大田试验,研究了施氮量和留叶数对烤烟根系活力与烟株各器官氮、磷、钾含量的影响.结果表明,烤烟生长发育前期,根系活力随施氮量增加而升高;烤烟生长发育后期,同一留叶数条件下,根系活力随施氮量增加呈先升后降趋势;同一施氮量水平下,根系活力随留叶数增加呈先升后降趋势.烟株各器官含N量随施氮量增加而增加,叶、茎含P量与叶、根含K量随着施氮量增加呈先升后降趋势;同一施氮量水平下,叶、根含P量随留叶数增加呈先升后降趋势,各器官含N量随留叶数增加而降低,叶、根含K量随留叶数增加而升高.