不同供磷状况下CO2浓度升高对番茄根系生长及养分吸收的影响

采用培养试验研究了磷缺乏与正常供磷条件下,CO₂浓度由350μL/L升高至800μL/L苗期番茄的生物量、根系特征和不同器官N、P、K养分含量的变化。结果表明,无论缺磷与否,CO₂浓度升高均能显著增加番茄地上部及根系的干物质积累量,提高根冠比。在磷缺乏条件下,CO₂浓度升高对番茄根系生长的促进主要表现为增加根系的体积和表面积;而在磷正常供应条件下主要表现为同时增加根体积和分根数,有利于形成强壮的根系。在两种供磷水平下,CO₂浓度升高对番茄各器官的N、P、K含量产生不同的稀释效应,但N、P、K总积累量却随CO₂浓度升高而显著增加;而且CO₂浓度与供P水平对番茄植株的N、P、K积累量具有极显著的正交互效应。     

pH值对水稻幼苗吸收NO3——的影响

运用微电极技术研究了改变细胞内外pH值对常规籼稻(杨稻6号)NO3-吸收的影响。结果表明:1)未经NO3-培养的水稻根表皮细胞吸收NO3-会引起细胞膜电位瞬时的去极化或超级化。当水稻根系吸收NO3-时,表皮细胞膜电位改变的程度随外界NO3-浓度的增大而增大;在浓度为0.5.mmol/L时达到最大,而后表皮细胞膜电位的变化基本维持不变。2)外界不同pH(4.4、5.5、7.0)条件下,表皮细胞膜电位对NO3-的响应随着外界pH的升高而有所降低,并且表皮细胞膜电位对NO3-的响应在pH.8.0受抑制程度不大。3)5.mmol/L丁酸钠和3.mmol/L普鲁卡因可以使细胞内pH分别降低0.16个单位和升高0.2个单位;改变细胞内pH值对水稻吸收NO3-时引起表皮细胞膜电位的变化几乎没有明显的影响。4)不同pH条件下,培养2周左右的水稻地上部干鲜重差异显著,以pH.5.5时为最高;组织中NO3-和NH4+的含量也在pH.5.5时最高。由于细胞内pH是受系统严格调控的,具有极强的缓冲能力,因此,NO3-的吸收主要受外界pH的影响。酸性可以促进NO3-的内流;而微碱性增加了NO3-的外流,降低了NO3-的净吸收。     

根际CO2浓度对网纹甜瓜根系生长和活力的影响

采用气雾法栽培方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO₂处理,探讨根际CO₂浓度对网纹甜瓜根系生长及伤流中4种内源激素含量的影响。结果表明：随着处理时间的延长,根际CO₂浓度为2500 μL/L处理和5000 μL/L处理与350 μL/L处理相比,根系的生长受到了抑制,根系活力呈先升高后降低的趋势。同时伤流液体积、电导率、pH值以及促进生长类激素IAA（生长素）、ZT（玉米素）、GA3（赤霉素）含量显著降低,而ABA（脱落酸）含量升高。说明根际CO₂浓度超过2500 μL/L就会明显影响网纹甜瓜根系生长和根系合成生长类内源激素的能力,这可能也是土壤栽培和基质无土栽培较汽雾法栽培减产的重要原因之一。     

CO2浓度升高对番茄苗根系生长及其吲哚乙酸和乙烯含量的影响

A hydroponic experiment was carried out to study the effect of elevated carbon dioxide (CO2) on root growth of tomato seedlings. Compared with the control (350 μL L-1), CO2 enrichment (800 μL L-1) significantly increased the dry matter of both shoot and root, the ratio of root to shoot, total root length, root surface area, root diameter, root volume, and root tip numbers, which are important for forming a strong root system. The elevated CO2 treatment also significantly improved root hair development and elongation, thus enhancing nutrient uptake. Increased indole acetic acid concentration in plant tissues and ethylene release in the elevated CO2 treatment might have resulted in enhanced root growth and root hair development and elongation.     

铝胁迫下不同小麦基因型根际pH的变化、NH4+和NO3-吸收及还原与其耐铝性的关系

以耐Al性明显差异的 2个小麦基因型为材料 ,采用溶液培养试验和动力学方法研究了根际 pH变化、NH4+和NO3- 的吸收以及NO3- 还原与其耐Al性的关系。结果表明 ,A1胁迫下鉴 86.4(耐性基因型 )比扬麦 5号 (敏感基因型 )能维持较高的根际 pH值 ,当溶液 pH值下降到最低时 ,前者比后者高 0.23个pH单位。吸收动力学研究表明 ,鉴 86-4在无Al和有Al胁迫时对NO3- 的吸收速率和亲和力大于扬麦 5号 ;而对NH4+的吸收速率和亲和力却小于扬麦 5号。Al还降低叶片和根系的硝酸还原酶活性 ,但鉴 86.4的叶片和根系硝酸还原酶活性均高于扬麦 5号。此外 ,在Al胁迫下 ,植株体内游离脯氨酸含量迅速提高 ,但扬麦 5号积累量高于鉴 86.4。鉴 86.4具有较高的耐Al能力可能与其在Al胁迫下对NO3- 的吸收速率、亲和力以及硝酸还原酶活性较高 ,而对N4+的吸收速率和亲和力较低 ,从而能维持较高的根际 pH值有关     

水稻幼苗根系吸收NO3-对细胞膜电位的影响

利用玻璃微电极技术测定了扬稻6号(籼稻)幼苗根尖细胞在吸收不同NO3-浓度(0.01、0.02、0.1、0.2、0.5、1.0和2.0.mmol/L)过程中膜电位的变化。结果表明,1)水稻根系吸收NO3-引起膜的去极化,去极化到一定程度后出现复极化;有小部分水稻根表现为超极化。在0.01～1.0.mmol/L范围内,去极化大小随外界NO3-浓度的增加而增加,且差异显著(P0.05)。0.01.mmol/L.NO3-产生较小的去极化,平均为3.8.mV;0.5.mmol/L.NO3-产生了最大去极化,平均为40.2.mV;当外界NO3-浓度大于1.0.mmol/L时膜电位去极化大小呈下降趋势。根系吸收不同浓度的NO3-而使膜电位去极化的进程符合Michaelis-Menten动力学。2)复极化有部分复极化和完全复极化两种。超极化也有两种:一种是膜电位先超极化,后缓慢复极化;另一种是先出现一个小的去极化,然后是较大幅度的超极化。3)运输蛋白抑制剂PGO抑制了根系吸收NO3-而产生的膜电位的响应。4)对于经CaSO4溶液预培养的水稻来说,C2+主要引起膜电位超极化。     

水培条件下CO2与NH+4/NO-3配比对番茄幼苗生育的影响

升高CO₂浓度能够促进作物的光合作用，提高作物的生物量和产量，但关于CO₂与NH⁺₄/NO^-₃比及其交互作用对作物影响的研究较少，为探索番茄幼苗生长发育对CO₂浓度升高的响应是否对NH⁺₄/NO^-₃配比有较强的依赖关系，本试验在营养液栽培条件下，以番茄(Lycopersicun esculentum Mill)为试材，研究正常大气CO₂浓度(360 μL/L)和倍增CO₂浓度(720 μL/L)与不同NH⁺₄/NO^-₃配比的交互作用对番茄幼苗生长的影响。结果表明：CO₂浓度升高提高了低NH⁺₄/NO^-₃比例处理中番茄叶片的光合速率和水分利用率，提高幅度随NH⁺₄/NO^-₃比例的降低而增强，光合速率增强最大达55%。在同一CO₂浓度处理下净光合速率与水分利用率均随NH⁺₄/NO^-₃比例的增加而显著降低。这说明CO₂浓度升高对番茄幼苗生长发育的促进作用随NH⁺₄/NO^-₃比例的降低而提高，但并没有减弱全NH⁺₄-N处理中番茄幼苗的受毒害作用。综上所述，CO₂浓度升高能提高植物生产的节水能力和水分生产力；水培条件下，NO^-₃-N是最适合番茄幼苗生长发育的氮源，其它NH⁺₄/NO^-₃比例对番茄幼苗的生长发育有一定的抑制作用，仅以NH⁺₄-N作氮源则番茄幼苗很难生长。     

CO2与养分交互作用对番茄幼苗叶片碳、氮积累及碳、氮比动态的影响

营养液栽培条件下,以番茄(品种,合作906)为材料,研究CO2施肥与4种不同养分供应强度的交互作用对番茄幼苗生长及其叶片中的碳、氮浓度与碳、氮比动态变化的影响。结果表明,在不同营养液养分浓度下,CO2施肥能增加番茄幼苗生物量的积累,提高生长速度;增加番茄幼苗叶片中氮、碳积累量与吸收速率;而且对CO2作用效果的响应随营养液养分浓度的提高而增加。在所有处理中碳、氮积累量与吸收速率随生育期的延长呈上升趋势。说明在番茄育苗后期要增加施肥量,而且在CO2施肥的情况下施肥量增加的量要大。CO2施肥对生长在不同营养液中番茄叶片中的碳、氮比在不同生长阶段的影响是不同的,但在同一CO2浓度条件下,番茄幼苗各个取样阶段均表现为碳、氮比随营养液浓度的降低而增加。对番茄幼苗碳、氮积累量、总干生物量与生长时间的关系研究表明,氮积累量、总干生物量与生长时间均符合二次曲线变化。     

根系互作对苹果生长及15N-尿素吸收、利用和土壤残留的影响

在苹果/白三叶(M1)和苹果/黑麦草(M2)复合系统中,设置根系分隔(完全分隔N1、尼龙网分隔N2、不分隔N3),采用~(15) N同位素示踪技术,研究了根系互作对苹果生长及~(15) N吸收、利用,损失和土壤残留的影响。结果表明:苹果新梢旺长期,在M1中苹果各生长指标均为N3N2N1,在M2中趋势相反。与N1处理相比,M1中N2和N3处理苹果~(15) N利用率分别增加了11.91%和18.96%,M2中分别降低了5.76%和8.99%,苹果全氮量和~(15) N吸收量趋势相同。苹果根区土壤~(15) N丰度、总氮含量和~(15) N残留率均以N1处理最高,N3处理最低;苹果落叶期,两种复合体系中均以N3处理的苹果各生长指标最大,N1处理最低。在M1中N2和N3处理苹果根区土壤~(15) N丰度分别比N1处理增加了22.33%和34.15%,在M2中增幅分别为13.73%和21.44%,土壤总氮含量呈相同趋势。M1和M2中苹果全氮量、~(15) N吸收量和各器官Ndff值差异显著,均为N3N2N1。与N1处理相比,M1中N2和N3处理下苹果~(15) N利用率分别增加了19.11%和42.66%,而~(15) N损失率分别降低了13.55%和27.12%,在M2中趋势相同。苹果生长前期,黑麦草和苹果以负相竞争为主,白三叶对其促进效果亦不显著。而至苹果生长后期,两种牧草和苹果根系互作降低了苹果根区氮素损失,促进了苹果的氮素吸收利用和营养生长,且以间作白三叶效果最好。     

NH4+的吸收对水稻根系细胞膜电位的影响

利用微电极技术分别测定了2个水稻品种即武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)幼苗根尖细胞在吸收不同NH4+浓度(0.0250、.05、0.1、0.5、1.0和1.5.mmol/L)下膜电位的变化特征。结果表明,水稻根系吸收NH4+引起膜的去极化,去极化到一定程度出现部分复极化,有一小部分根系还有超极化现象。去极化大小随外界处理液中NH4+浓度的增加而加强,达到一定程度以后趋于平稳,吸收进程符合Michaelis-Menten动力学特征。两个品种产生的去极化程度不同,武育粳3号产生的去极化大小平均为16.5.mV,扬稻6号产生的去极化大小平均为22.6.mV。在低浓度NH4+(1.0.mmol/L)处理下,扬稻6号对NH4+较敏感,产生的去极化大小平均为17.5.mV,高于武育粳3号(去极化大小平均为10.9.mV),两个品种产生的去极化大小差异显著(p0.05)。研究结果表明,扬稻6号吸收NH4+的能力比武育粳3号强,这与吸收动力学的结果是一致的。     

水培条件下CO2与NH+4/NO-3配比对番茄幼苗生育的影响

升高CO2浓度能够促进作物的光合作用,提高作物的生物量和产量,但关于CO2与NH+4/NO-3比及其交互作用对作物影响的研究较少,为探索番茄幼苗生长发育对CO2浓度升高的响应是否对NH+4/NO-3配比有较强的依赖关系,本试验在营养液栽培条件下,以番茄(Lycopersicun esculentum Mill)为试材,研究正常大气CO2浓度(360μL/L)和倍增CO2浓度(720μL/L)与不同NH+4/NO-3配比的交互作用对番茄幼苗生长的影响.结果表明:CO2浓度升高提高了低NH+4/NO-3比例处理中番茄叶片的光合速率和水分利用率,提高幅度随NH+4/NO-3比例的降低而增强,光合速率增强最大达55%.在同一CO2浓度处理下净光合速率与水分利用率均随NH+4/NO-3比例的增加而显著降低.这说明CO2浓度升高对番茄幼苗生长发育的促进作用随NH+4/NO-3比例的降低而提高,但并没有减弱全NH+4-N处理中番茄幼苗的受毒害作用.综上所述,CO2浓度升高能提高植物生产的节水能力和水分生产力;水培条件下,NO-3-N是最适合番茄幼苗生长发育的氮源,其它NH+4/NO-3比例对番茄幼苗的生长发育有一定的抑制作用,仅以NH+4-N作氮源则番茄幼苗很难生长.     

不同供铵水平对番茄根系生长的影响

植物根系对各种养分供应高度敏感。本文以番茄为研究材料,采用整株和根部琼脂培养方法,研究不同浓度NH4+对根系生长的影响。结果表明：当整体供NH4+ 浓度大于0.5 mmol/L,主根长、侧根数和株高均随着NH4+ 的增加而变小,10 mmol/L NH4+ 几乎完全抑制了侧根形成。整体供NH4+ 对番茄生长的抑制效应大于相等浓度的NH4+ 仅供应于根部。而低浓度的NH4+ （10 ~ 100 mmol/L）供应于根部,在基本不影响主根长度的情况下,能显著增加侧根数量。依据所使用的NH4+ 浓度及不同的供NH4+方式,NH4+对番茄生长特别是侧根形成具有显著的抑制作用或促进效应。     

不同硝铵比氮素供应对广藿香生长及药效成分的影响

【目的】探讨不同硝铵比氮素营养对广藿香生长、产量、生理效应、挥发油及药效成分的影响,为提高广藿香的产量和药用品质提供氮肥施用依据。【方法】以海南藿香为研究材料进行了砂培盆栽试验。设5个不同NO₃–-N/NH₄+-N比处理为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100,每隔10天浇一次,每次250 mL/盆,每盆定植1株6 cm高的广藿香组培苗。采收期分为定植后60、120、180、240天,每个处理每次采取4盆,分析了广藿香生长指标、叶绿素、抗氧化活性及药效成分。【结果】硝铵比为75∶25的处理更能促进广藿香的株高、茎粗、分蘖数、叶面积指数、地上部鲜重、地上部干重、茎含油率、叶含油率、全株含油率和单株含油量增加,也有利于叶绿素a和叶绿素a + b含量提高。硝铵比为75∶25处理的广藿香植株N、P、K、Ca、Mg元素吸收最多,硝铵比为25∶75和0∶100处理的较低。硝铵比为50∶50的处理有利于叶绿素b含量和苯丙氨酸解氨酶 (PAL酶) 活性的提高,有助于广藿香茎叶的广藿香酮的提高。硝铵比为25∶75和50∶50的处理更有利于羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基清除率的提高。硝铵比25∶75处理有利于广藿香茎叶广藿香醇和其他主要药效成分含量的提高。全硝态氮和全铵态氮 (硝铵比为100∶0和0∶100) 处理不利于或抑制广藿香茎叶油的药效成分形成和积累。【结论】供应硝铵比为75∶25的氮更能促进广藿香生长和光合效能的提高,硝铵比为50∶50、25∶75处理更能促进广藿香主要药效成分含量的提高。     

不同铵硝配比营养液对典型生菜硝酸盐吸收动力学的影响

利用100%NO3--N、10%NH4+-N+90%NO3--N、10%NH4+-N+100%NO3--N营养液来研究生菜吸收NO3-的动力学特征。结果表明,生菜吸收NO3-的速率随着营养液中NO3-浓度的增加而增加,增加的幅度随着营养液中NO3-浓度的增加而减少。NH4+-N的存在对生菜吸收NO3-有明显抑制作用。与100%NO3--N处理相比,生菜在10%NH4+-N+90%NO3--N1、0%NH4+-N+100%NO3--N处理中吸收NO3-的速率和Vmax有明显下降,Km有少量增加,但差异不显著。申选1号在有NO3--N的营养液中吸收NO3-的速率均大于耐热耐抽苔生菜,且随着营养液中NO3-浓度的增加,两者的差距逐渐加大。在NH4+-N的存在情况下,耐热耐抽苔生菜Vmax下降的程度大于申选1号,而Km增加的程度小于申选1号。     

碳酸钙和锌对五种基因型小麦生长、锌吸收及营养液中HCO3-含量和pH的影响

以霍格兰营养液为介质,在不同的Zn(0、0.016、0.082.mg/L)与CaCO3(0、10、306、0.mg/L)用量下,将5种基因型冬小麦进行营养液混合培养,探讨Zn与CaCO3用量对小麦幼苗生长、Zn吸收及营养液中HCO3-含量和pH的影响。结果表明,5种基因型冬小麦中,S02-8、远丰998为缺锌敏感型,西杂1号为缺锌非敏感型,适量供Zn比高量供Zn更有利于小麦生长。低量CaCO3可在一定程度上促进小麦幼苗生长,而高量CaCO3会抑制生长;缺锌敏感型的生长量显著低于非敏感型,且前者的根冠比小于后者。加入CaCO3后对各基因型小麦Zn吸收量无显著影响,但随着供Zn量的增加,根系与地上部吸Zn量也随之增加,且高量供Zn时Zn在根部大量累积;缺锌敏感型小麦比非敏感型更易于在根系中累积Zn,而Zn向地上部的转移率远比非敏感型低。与不添加CaCO3相比,加入一定量CaCO3后,营养液中HCO3-浓度与pH值均有较大幅度上升,并且二者均随着CaCO3加入量增加而升高。在每10.d更换一次营养液的培养过程中,营养液pH值在一日内的波动范围在0.2个pH值单位内,但pH值总体上随着培养天数推移而呈上升趋势,10.d内上升范围在0.79～2.37个pH值单位;每10.d为一阶段的培养结束后,不同CaCO3用量间的pH值差异与开始时相比均大大减小。此外,因高量CaCO3抑制小麦幼苗生长,加剧缺Zn症状,但又不降低Zn吸收量,据此推测,高量CaCO3可能通过产生较高浓度的HCO3-而降低植物体内所吸收的Zn的生理活性。     

氮水平和形态配比对巴西橡胶树花药苗生长及氮代谢、光合作用的影响

采用砂培方法研究了不同供氮水平及NH4+/NO3-配比对巴西橡胶树花药苗生长、氮代谢及光合作用相关指标的影响。结果表明,随供氮水平的提高,橡胶花药苗茎秆、叶、地上部及单株总干重、植株各部位氮含量和氮积累量、叶绿素含量均相应升高,其中粗根、茎秆、叶片含氮量、单株吸氮量及叶绿素含量各处理间差异均达显著水平;株高、茎粗、细根干重、叶片光合速率先增后减,且以8 mmol/L氮水平时最大;低氮水平下细根硝酸还原酶（NR）活性较高。不同NH4+/NO3-配比试验中,纯NH4+营养下小苗各部位氮含量、氮积累量最高（除细根和叶柄氮积累量）;NH4+/NO3-为75/25时,小苗株高、茎粗、叶柄、叶片、植株地上部及株干重最大,NH4+/NO3-为50/50时,小苗细根干重、茎秆干重、叶绿素含量、光合速率最大,且显著大于纯NO3-营养处理;而NH4+/NO3- 50/50时,处理间差异不显著（除细根和茎秆N含量）;纯NO3-营养下小苗细根NR活性最高,但生长最弱。结果说明橡胶花药苗不适宜于纯NO3-环境,而适宜于纯NH4+及NH4+/NO3-混合营养,其适宜水平为8 mmol/L和NH4+/NO3-50/50。     

不同硝铵比对霞多丽葡萄幼苗生长和氮素营养的影响

采用沙培试验,设置了等氮条件下5种不同硝铵比营养液处理,探讨了氮形态对霞多丽葡萄幼苗生长和氮素营养的影响。结果表明,霞多丽幼苗的生长量以硝铵比70/30时最大,全铵营养时最低;植株根系氮的平均吸收量在硝铵比为70/30时为最大值,达到70.89%,全铵营养时为最低值;叶片中的氮浓度和总氮量以全硝营养最大,全铵营养最低,后者仅是全硝营养的61.8%和19.46%。霞多丽幼苗根系内NH4+-N浓度与营养液中NH4+-N的浓度成极显著正相关(r=0.9805),且当铵态氮比例超过30%时根系中NH4+浓度显著增加。叶片中硝酸还原酶的活性以硝铵比70/30最高,当铵态氮比例大于30%,再继续增加铵态氮的比例时,显著抑制了叶片中硝酸还原酶的活性;而对根的硝酸还原酶活性无明显影响。试验证明,硝铵比70/30是霞多丽较适宜的氮素形态配比,较高比例的铵态氮增加了植株器官中NH4+的浓度,抑制了霞多丽幼苗的生长及对氮素的吸收积累。     

酸性条件下氮素形态对西红柿根系释放羟基的影响

为研发酸化土壤的生物修复技术,本文用水培实验和电位滴定方法研究了酸性条件下氮素形态对西红柿根系释放羟基的影响,结果表明,在初始pH为4.0、NO3-/NH4+ 比为15:1、5:1、1:1和1:5的营养液中,由于西红柿对NO3--N的偏好吸收导致根系释放羟基,培养液pH升高。培养1周后4个NO3-/NH4+ 比培养液pH分别升高了1.60、1.15、0.57和0.29,与西红柿对NO3--N的吸收量和羟基释放量的大小一致。当西红柿生长在初始pH为5.0营养液中时,仅NO3-/NH4+ 比为15:1和5:1体系中西红柿根系释放羟基,导致培养液pH升高;在NO3-/NH4+ 比为1:1和1:5体系中西红柿根系释放质子,导致培养液pH降低。初始pH5.0条件下西红柿吸收的NO3--N低于初始pH4.0条件下的,其根系释放的羟基量也低于pH4.0体系中的。这些结果说明低pH条件有利于西红柿对NO3--N的吸收,西红柿根系也会释放更多的羟基。因此可以根据西红柿在强酸性条件下对NO3--N的偏好吸收和根系释放羟基的特点对酸化土壤进行生物修复。