不同形态氮素吸收利用及其对植物生理代谢影响的综述

对不同形态氮素的吸收利用过程及其对植株生长、抗逆性、品质和安全性的影响,以及外界环境条件对其作用效果的影响进行了综述,发现硝态氮(NO₃^--N)可促进植株根系伸长及植株对阳离子的吸收;铵态氮(NH₄⁺-N)可缓解盐胁迫及活性氧对植株的伤害,还能提高植株对病害的抵抗能力,但单一施NH+4-N易造成NH+4毒害,如细胞酸度增加、活性氧伤害、细胞壁木质化等。此外,对今后的研究方向进行了展望,以期为农业氮肥的合理施用提供理论依据。     

氮肥对菘蓝生长及氮素吸收的影响

研究不同氮素用量对不同生长期菘蓝叶、根产量及其氮素吸收量和土壤硝态氮的影响，为氮素的合理施用提供依据。采用田间小区试验方法，调查菘蓝(Isatis indigotica Fort.)不同生长期根（板蓝根）和叶（大青叶）干质量，并测定叶、根氮素含量和收获期土壤硝态氮。结果表明：施氮量在0~375 kg/hm，大青叶产量随着氮肥用量的增加而增加；当施氮量为150 kg/hm时，板蓝根产量、根冠比、植株氮素吸收量及产值达到最高值，超过150 kg/hm时开始下降。同时，随着施氮量的增加，60~100cm的土壤硝态氮含量相应增加，从而对环境污染的风险明显增大。综合大青叶、板蓝根产量及其氮素吸收量、根冠比、0~100 cm土壤硝态氮的结果可知，氮的合理用量为150 kg/hm。     

不同形态及浓度氮素对矮砧红富士苹果幼树生长和氮素吸收、运转的影响

以1年生红富士苹果幼树(砧木:天红2号/冀砧2号/八棱海棠)为试材,采用盆栽砂培法研究了不同氮素形态(铵态氮和硝态氮)和氮素水平[5 mmol/L(对照)和0.625 mmol/L(低氮浓度)]对苹果幼树生长及氮素吸收分配的影响,以期为生产中合理施用氮肥,提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:在同一氮素水平下,硝态氮处理的苹果幼树生长情况较好,叶绿素含量、净光合速率及氮素质量分数、吸收、转移、分配量与铵态氮相比相对较高。对照浓度下,硝态氮处理能有效促进苹果幼树的侧生分梢、中心干延长梢、茎粗、生物量的增长,提高叶片叶绿素含量和净光合速率,促进氮素吸收运转和分配,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮增加63.70%,氮素分配量增加43.95%;低氮浓度下,除硝态氮和铵态氮处理中心干延长梢无显著差异外,硝态氮处理均有较好的表现,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮处理增加34.35%,氮素分配量增加21.69%。不同形态氮素通过影响氮素吸收、转运和分配量、叶绿素含量和净光合速率从而实现其对生长情况的影响,其中硝态对照处理影响最显著。硝态对照处理下的冀砧2号中间砧红富士苹果幼树可有效提高中心干的氮素吸收分配速率,为新生器官的建造创造有利条件。     

铵态氮及硝态氮配比对香蕉幼苗氮素吸收动力学特征的影响

【目的】探究不同铵硝配比条件下香蕉幼苗对铵态氮、硝态氮两种形态氮素的吸收特性以及两种氮源离子相互作用对香蕉氮素吸收动力学特征的影响,筛选最适于香蕉氮素吸收利用的铵硝配比,为香蕉氮素营养高效吸收提供理论依据。【方法】依据养分吸收动力学原理,利用改进的耗竭法研究不同铵硝配比营养液中巴西品种香蕉（Musa AAA Giant Cavendish cv. Brazil）幼苗对铵态氮、硝态氮以及总氮的吸收动力学特征。设7个处理：100%铵态氮（100%A）、90%铵态氮+10%硝态氮（90%A+10%N）、70%铵态氮+30%硝态氮（70%A+30%N）、50%铵态氮+50%硝态氮（50%A+50%N）、30%铵态氮+70%硝态氮（30%A+70%N）、10%铵态氮+90%硝态氮（10%A+90%N）和100%硝态氮（100%N）。每个处理设9个氮浓度梯度：0、0.1、0.2、0.5、1、1.5、2、3、4 mmol·L^-1。【结果】不同铵态氮﹕硝态氮配合条件下,香蕉苗吸收铵态氮、硝态氮及总氮的规律均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,其动力学方程达到极显著水平。NH₄⁺-N比例在10%-70%时,随着NO₃^--N比例的增加,可以增加香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收速率。在NH₄⁺-N比例为70%时,NH₄⁺-N的最大吸收速率（Vmax）最大,为55.56 μmol·g^-1·h^-1,NH₄⁺-N比例超过70%会降低香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收速率。香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收速率呈现随营养液NH₄⁺-N比例的增加而显著降低的规律。NH₄⁺-N比例从10%增大到90%时,NO₃^--N的Vmax降低了2.62倍,增加NH₄⁺-N的比例明显抑制香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收。铵硝配比对香蕉根系与NH₄⁺-N和NO₃^--N的亲和力影响无明显规律。在铵硝配比为3﹕7时香蕉总氮Vmax达到83.33 μmol·g^-1·h^-1,明显高于其他处理,最有利于香蕉吸收利用氮素。【结论】NH₄⁺-N比例低于70%时,增加NO₃^--N比例可以促进香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收,NH₄⁺-N比例高于70%时,增加NO₃^--N比例抑制NH₄⁺-N的吸收。增加NH₄⁺-N的比例明显抑制香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收,铵硝配比为3﹕7最有利于香蕉吸收利用氮素。     

不同氮素形态配比对绿豆幼苗养分吸收及生物量的影响

该文在无菌培养条件下,研究了无机氮(铵态氮和硝态氮)和有机氮(氨基酸态氮)对绿豆幼苗养分吸收及干重的影响。结果表明:单一铵态氮能抑制植物的生长;单一硝态氮处理,浓度增加,植株生物量降低;氨基酸态氮与铵态氮配比处理,生物量高于铵态氮单一处理;氨基酸态氮、硝态氮的比例为1∶2时,N素含量最高;硝态氮、铵态氮在125mg/L促进P素的吸收,而氨基酸态氮抑制P的吸收。     

施肥条件下白云石粉对菜地土壤氮素转化的影响

采用室内培养的方法,研究施肥条件下添加白云石粉对菜地土壤氮素形态转化的影响,结果表明：土壤铵态氮含量呈先增加后减少的趋势,而硝态氮含量呈逐步增加的趋势;随着白云石粉用量的增加,土壤铵态氮含量减少而硝态氮含量增加.     

稻草覆盖措施对红壤氮素矿化的影响

采用室内模拟覆盖和好气培养的方式,测定不同培养时间土壤中硝态氮和铵态氮的含量,研究不同土壤条件下稻草覆盖对红壤氮素矿化的影响.在不同水分和不同施氮条件下,20和30℃时稻草覆盖均使土壤中氮素净矿化量减少;40℃时短期覆盖使土壤中氮素净矿化量低于不覆盖,长期覆盖后土壤中氮素净矿化量大于不覆盖.随着温度的升高,覆盖处理氮素...     

不同氮素形态对油茶幼苗生长及氮素吸收的影响

以一年生油茶‘华金’扦插苗为试材,采用盆栽试验、同位素示踪研究铵态氮、硝态氮及同时供应条件下油茶生长及氮素吸收情况。结果表明：不同氮素形态对油茶形态指标有显著影响,铵态氮处理油茶生长量、地下鲜重和根冠比最大,分别达到19.4 cm、7.29 g和0.94;铵硝同时处理下油茶总鲜重最高,达15.08 g。不同氮素处理下油茶叶片净光合速率(Pn)和荧光参数有显著差异,铵硝氮同时处理能提高油茶叶片的净光合速率、初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)。3种施氮方式下的油茶各组织器官的全氮含量较对照组均显著提高,其中铵硝氮同时处理后的油茶根茎叶中全氮量均为最高,分别为26.7、14.1和24.6 g·kg^-1,纯铵处理次之。同位素示踪表明铵硝氮同时处理后油茶叶、茎、根对¹⁵N的吸收能力和其含量显著高于其他处理。结果表明同时供应铵态氮和硝态氮最有利油茶幼苗生长。     

氮素形态和数量对烤烟干物质积累及钾含量与积累量的影响

水培条件下,于烤烟打顶后改变营养液中铵硝配比(NH+4 -N/NO- 3-N)和氮素浓度,对烤烟体内干物质积累量及根、茎、叶的钾含量和积累量进行研究。结果表明,水培条件下,铵硝配比0∶10 ,氮素浓度14 0mg/L时烤烟干物质积累量达到最大。烤烟叶片和茎中钾含量在铵硝配比为0∶10 ,氮素浓度35mg/L时达到最大,钾积累量在铵硝配比0∶10 ,氮素浓度14 0mg/L时最大。而烤烟根中钾含量和积累量在铵硝配比5∶5 ,氮素浓度70mg/L时最大。不同处理烤烟不同部位钾含量和积累量的变化规律均表现为叶>茎>根     

玉米秸秆添加量对温室土壤氨挥发及辣椒氮素吸收的影响

为探明玉米秸秆添加量对设施土壤氨挥发和辣椒氮素累积的影响，采用室内盆栽的试验方法，以蔬菜大棚土壤作为研究对象，以辣椒为试材，设置4个处理，即在常规施肥（N 100 kg·hm^-2、P₂O₅ 70 kg·hm^-2、K2O 80 kg·hm^-2）的条件下不添加秸秆（CK）和加入秸秆量分别为4 500 kg·hm^-2（S1）、9 000 kg·hm^-2（S2）、13 500 kg·hm^-2（S3）。采用通气法对盆栽辣椒土壤原位氨挥发进行监测，并在不同时期对土壤铵态氮、硝态氮含量及辣椒地上部总氮量进行测定。结果表明：监测期内不同秸秆添加量土壤的氨挥发量和氨挥发速率均在第7天达到峰值，S2的氨挥发量较CK、S1、S3分别减少了43.0%、12.8%和17.9%，氨挥发速率平均值分别降低了30.0%、7.5%和20.0%；土壤铵态氮含量各处理均在第7天达到峰值，S2较其他3个处理分别减少了24.2%、11.5%和14.8%，且S2与CK差异极显著；硝态氮含量在第21天达到峰值，S2较其他3个处理分别增加62.8%、25.8%和47.2%，且处理之间均差异显著；辣椒成熟期地上部总氮含量在第60天时，S1、S2、S3较CK增加了13.7%、19.1%和9.3%，且S2与CK、S1、S3均呈显著差异（P<0.05）； S2处理辣椒产量与CK相比增加14.3%；在监测期内土壤氨挥发累积量与植株地上部氮素累积量和辣椒产量均呈显著负相关（P<0.01）。研究表明，秸秆添加量为9 000 kg·hm^-2时能够显著减少设施土壤氨挥发量，有效降低土壤铵态氮含量，提高硝态氮含量，对植株氮素累积具有显著的促进作用，可减少农业面源污染。     

不同无机氮条件下一种硅藻的氮吸收动力学及模型预测分析

针对海水体系中藻类对无机氮源的吸收利用以及氮源之间相互关系,在室内条件下,利用单细胞藻一次性培养的方法,以无机氮源铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)为基础,通过改变氮源的形态及比例,研究了三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的生长动力学和氮吸收动力学特征,并通过构建动力学模型对该特征进行拟合。结果表明,同浓度不同形态的无机氮源培养中,三角褐指藻生长无显著差异(P0.05)。分别以NH+4-N和NO-3-N作为唯一氮源时,三角褐指藻能够快速对氮源吸收利用,而两种氮源同时存在时,藻类优先利用NH+4-N,NO-3-N的吸收则受到一定的抑制。同时,所构建的模型较好地预测了藻类的生长动力学和氮吸收动力学趋势。     

氮素形态对不同苹果砧木幼苗生长的影响

【目的】研究不同形态氮素对4种常见苹果砧木幼苗生长的影响,探讨苹果砧木对不同形态氮素的利用情况。【方法】以西府海棠(M.micromalus Hemsl)、新疆野苹果(M.sievesii(Ledeb)Roem)、富平楸子(M.pruni-folia(Willd)Borkh)和平邑甜茶(M.hupehensis(pamp)Rehd)等4种常见苹果砧木为试材,采用水培的方法,研究铵态氮(NH4+-N,3.0mmol/L(NH4)2SO4)、硝态氮(NO3--N,2.5mmol/L KNO3和1.735mmol/L Ca(NO3)2)及铵态氮+硝态氮(NH4+-N+NO3--N,其中1.5mmol/L(NH4)2SO4和1.5mmol/L NH4NO3的浓度比为3∶1)3种氮素处理下苹果砧木幼苗生物量、叶绿素含量、根系活力和植物全氮含量的变化情况。【结果】不同形态氮素对4种苹果砧木幼苗生长的影响有明显差异,其中长势最好、生物量和植株全氮含量均最高的是平邑甜茶;西府海棠的叶绿素含量、植株全氮含量及干质量均较低。4种苹果砧木幼苗的根系活力均表现为硝态氮处理>铵态氮+硝态氮处理>铵态氮处理。3种处理中,铵态氮+硝态氮处理时4种砧木根系中的全氮含量均最高。对于平邑甜茶,铵态氮和硝态氮处理的干质量较高,且均显著高于铵态氮+硝态氮处理;对于富平楸子,以硝态氮处理的干质量高于铵态氮处理和铵态氮+硝态氮处理;对于西府海棠和新疆野苹果,不同氮素处理的生物量无显著差异。【结论】不同形态氮素对4种苹果砧木幼苗生长的影响不同,综合分析认为,硝态氮对苹果砧木幼苗生长较为有利。     

不同施肥处理对玉米产量及土壤碳、氮的影响

以玉米品种郑单538 为研究对象,通过田间试验,对陕西杨凌塿土地区经不同形态氮肥处理后玉米产 量、土壤全氮、土壤可溶性有机碳含量的变化情况进行研究,以阐明不同形态氮肥处理对玉米产量以及土壤质量的 影响,为关中平原玉米种植的合理施肥提供全面的理论依据。结果表明院施氮处理可以显著增加玉米产量。玉米生育 期内施氮处理的土壤中全氮、碱解氮含量显著高于不施氮处理。玉米生育期内不同形态氮肥处理的土壤可溶性有机 碳与不施氮的对照处理相比,无显著差异。施氮处理对于土壤微生物含量的影响不大。     

不同有机肥配施对植烟黄壤氮素的影响

采用田间网袋取样的方式,在等氮量、有机氮占20%条件下,研究牛粪、鸡粪、沼渣、秸秆等有机肥与化肥配施对植烟土壤氮素的影响。结果表明,有机肥施用达到明显的缓释效果,各有机肥处理中,土壤全氮含量无秸秆处理相对于有秸秆处理呈现前高后低的趋势,而仅配施秸秆处理整个时期变化不大,处于相对较低水平。有机肥处理相对于纯化肥处理土壤全氮提高0.01%~0.52%。试验前期,有机肥处理中土壤铵、硝态氮含量相对于纯化肥处理高出0.26%~33.95%,差异明显。施肥后180d,各处理铵态氮含量均高于纯化肥处理0.88%~25.97%,除鸡粪处理硝态氮含量比纯化肥处理低出3.41%外,各处理均高出0.63%~25.37%。结果还表明厩肥类与秸秆类配施可为作物提供更长效的高肥力供应,优于其他处理,相对于纯化肥可多持续40d以上。     

氮负荷升高对苦草（Vallisneria natans）和穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）生长的影响

为研究在浅水湖泊的外源污染源控制工作中控氮(N)的必要性,通过室外模拟实验,探究了N负荷升高对浅水湖泊沉水植物生长的影响。实验设置低N组(输入氮磷比为5∶1)和高N组(输入氮磷比为100∶1)两个N负荷水平,同时选择不同生长型的两种沉水植物——莲座型苦草(Vallisneria natans)和冠层型穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)作为实验对象。结果表明:N负荷升高对苦草生长产生了明显的抑制作用,表现为高N组苦草的相对生长率、生物量、根长、株数和叶片数等指标均显著低于低N组。与苦草不同,N负荷升高对穗花狐尾藻的胁迫作用不显著,两种N浓度下穗花狐尾藻的生物量、相对生长率、节间距、株高和株数均无明显差异。总体而言,N负荷升高显著降低了沉水植物的总生物量,实验结束时高N组沉水植物的总生物量(115.86 g?m~(-2))是低N组(321.98 g?m~(-2))的36.0%。研究表明,N负荷升高会对沉水植物的生长产生胁迫,但是不同沉水植物对N负荷升高的响应具有种间差异。从湖泊管理和生态修复的角度,本研究支持外源N、P均需要控制的观点。     

施氮后蚯蚓对植物吸氮及微生物固氮的影响

为探讨尿素施用后蚯蚓对植物吸氮量及微生物固氮量的影响,通过盆栽试验,以威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为试验材料,对比有、无蚯蚓作用下15N标记的尿素施入后植物氮素含量的差异及土壤微生物量的变化过程。结果表明:培养结束后对植物进行取样测定,发现不同处理间植株氮含量并无显著差异,但接种蚯蚓的处理增加了植株生物量,进而导致蚯蚓作用下的植株总吸氮量提高了约30.8%。从分配比例上看,接种蚯蚓显著增加了植物吸收土壤氮的比例,却显著降低了植物吸收肥料氮的比例。在整个试验过程中,两处理的全氮(TN)含量均无显著变化,但土壤中来源于肥料的氮却随着培养的进行逐渐降低,且接种蚯蚓使其下降速度更快。微生物生物量氮(M BN)先下降后上升,且接种蚯蚓处理的MBN含量在试验初期(第5d)与试验末期(第30d)较高,但MBN中固定的肥料氮含量始终低于不接种蚯蚓的对照处理。试验过程中,土壤可溶性有机氮(D ON)的含量先下降后上升,与MBN变化趋势一致。与对照处理相比,接种蚯蚓处理的铵态氮(N H4+-N)含量降低,硝态氮(N O-3-N)含量则差异不显著。综上,蚯蚓可通过调节微生物生物量形成氮素缓冲库,从而促进植株对土壤氮而非尿素氮的吸收。     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

米林县不同种植年限蔬菜大棚土壤pH和无机氮变化特征研究

为阐明露地与不同种植年限大棚土壤pH值及无机氮含量变化特征,给保护性耕作土壤的可持续利用提供科学依据,以米林县不同种植年限蔬菜大棚(1 a、4 a和6 a)和相邻露地为研究对象,研究了露地和不同种植年限蔬菜大棚(0~20 cm表层)和(0~70cm剖面)土壤无机氮浓度及pH值分布特征。结果表明:土壤硝态氮浓度表现为,1 a大棚4 a大棚6 a大棚露地;铵态氮浓度表现为,6 a大棚4 a大棚露地1 a大棚;pH值分布为,1 a大棚露地4 a大棚6 a大棚。随着剖面土壤层次的加深,大棚土壤硝态氮及矿化氮浓度呈降低趋势,露地土壤硝态氮浓度呈先增加后降低的趋势,露地土壤铵态氮及矿化氮浓度呈先降低后增加的趋势;与露地相比,大棚土壤铵态氮、硝态氮浓度及pH值具有更大的垂直空间变异性。土壤pH值随土壤深度的增加,露地表现为逐渐增加的趋势,而蔬菜大棚呈先降低后增大的趋势。大棚土壤pH值与硝态氮和铵态氮含量之间存在负相关,露地土壤pH值与硝态氮和铵态氮含量之间存在正相关关系。在林芝区域大棚生产过程中,表层土壤酸化现象加重,且增加了土壤无机氮的积累,故在生产管理中宜适当减少氮肥的供应。