应用15N示踪技术研究水稻对氮肥的吸收和分配

运用15N示踪技术研究了不同生育时期水稻对肥料氮的吸收和分配。结果表明：15N分别标记基肥（N1）、分蘖肥（N2）和拔节孕穗肥（N3）处理中,水稻吸收的氮素在分蘖盛期、拔节孕穗期和开花期分别有23.1%、8.3%和19.9%来自肥料;从开花期到成熟期,不同时期标记的15N转运量大小为：拔节孕穗期追肥（N3）>基肥（N1）>分蘖期追肥（N2）, 但基肥的氮素转运效率最高, 其他两次追肥氮素转运效率相当;在成熟期,N1、N2、N3处理残留在的稻草中的15N分配比例分别为24.3%、26.7%和30.4%。无论是氮肥基施,还是分蘖期或拔节孕穗期追肥,水稻开花期之前所吸收的15N主要分配在叶片中,其次是鞘,再次是茎,开花期后,随着15N从营养器官向籽粒中的转移,叶片、茎秆和鞘中的15N分配百分比逐渐下降,籽粒15N的分配百分比逐渐上升。试验结果还显示,基肥15N标记时,分蘖盛期所吸收氮来自肥料最高,为23.1%,随生育期的推进逐渐下降,到成熟期仅为10.6%,成熟期吸收的氮来自分蘖期和拔节孕穗期追施的氮肥分别为5.9%和12.4%。表明（1）当土壤氮素含量不高时, 基肥对水稻整个生育期生长很重要,基肥适量增加可显著增加水稻茎蘖数,对水稻群体质量建成有决定作用;（2）拔节孕穗肥可显著促进水稻生育后期的籽粒灌浆和充实,增加拔节孕穗期的氮素供应有利于提高水稻的氮素收获指数;（3）分蘖期追肥氮素损失较大,水稻吸收较少,可以适量增加水稻基肥而不施分蘖肥,或在水稻分蘖后期水稻生物量较大时适量施肥以促进水稻吸收。     

15N示踪研究烤烟对氮的吸收及分配

采用盆栽试验，利用^15N示踪研究了烤烟对不同形态氮的吸收利用规律。结果表明，烤烟各部位叶片对氮素的积累量表现为中部叶〉上部叶〉下部叶；肥料氮进入的比例具有下部叶〉中部叶〉上部叶的规律。不同生育期肥料氮进入烟叶中的比例，以团棵期最高，之后肥料氮进入的比例减少，统计分析结果表明（5％水平），从现蕾期到成熟期之间差异不大。同位素^15N标记肥料施入土壤后约39％～53％被烟株吸收利用，约22％～41％损失，约20％～37％残留于土壤中。     

不同时期施氮矮化苹果对15N的吸收、 分配及利用

【目的】研究不同时期施氮对矮化苹果氮素吸收、 分配及利用的影响,以期为矮化果园合理施肥、 提高氮肥利用率提供科学依据。【方法】以5年生烟富3/M26/平邑甜茶苹果为试材,采用15N同位素示踪技术,研究3个时期施氮对15N-尿素的吸收、 分配及利用特性。试验设3个处理,每个处理为1株,重复3次,分别在萌芽期(3月20日)、 春梢缓长期(6月5日)和秋梢生长期(7月10日)3个时期进行施肥, 每次每株施15N-尿素(丰度10.14%)10 g,普通尿素150 g。果实成熟期(10月15日)取全株样品进行氮的分析测定。【结果】不同时期施肥,植株不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)差异显著。萌芽期施肥,植株在盛花期根的Ndff值最高,多年生枝次之; 从春梢缓长期到果实膨大期,根部吸收的15N优先向新生营养器官转运,果实成熟前期各器官Ndff均达到较高水平; 到果实成熟期,果实的Ndff值最高。春梢缓长期施肥,秋梢生长期根的Ndff值最高; 果实成熟期新生器官的Ndff均达到较高水平,其中果实的Ndff值最高。秋梢生长期施肥,根和多年生枝等贮藏器官的Ndff值在各测定时期都处于较高水平,随着物候期推移,一年生枝、 叶片和果实等地上部新生器官的Ndff值逐渐增大,到果实成熟期,一年生枝、 叶片和果实等新生器官的Ndff均达到最高水平,但此期果实对15N吸收征调能力相对减弱。在果实成熟期,不同施肥处理植株各器官的15N分配率存在显著差异。萌芽期施肥,营养器官的15N分配率最大; 春梢缓长期施肥,生殖器官的15N分配率最大; 秋梢生长期施肥,贮藏器官的15N分配率最大。在果实成熟期,3个施肥时期处理间植株的总氮量、 吸收15N的量及15N肥料利用率存在显著差异,均以春梢缓长期施肥处理最大,分别为86.34 g、 1.38 g和30.07%; 秋梢生长期次之,分别为75.64 g、 1.25 g和27.22%; 萌芽期施肥处理最小,分别为72.82 g、 1.09 g和23.63%。【结论】在土壤比较贫瘠的果园中进行矮化栽培,生产上应制定合理的施肥次数,做到少量多次,在春季少施氮肥,初夏(果实膨大期)追施氮肥,同时加强当年贮藏营养,施肥时期适当后移,既能够满足树体不同生长发育阶段的需求,而且还能够尽量减少因灌溉和降水等造成的地表径流和地下淋溶损失等,提高氮肥利用效率。     

15N示踪法研究不同灌水处理对小麦氮素吸收分配及利用效率的影响

通过田间试验,采用15N示踪法,设置全生育期不灌水（W0）、冬水+拔节水（W1）、冬水+拔节水+开花水（W2） 3个灌水处理,每次灌水60 mm,每个灌水处理下,设置15N尿素作底肥+普通尿素作追肥、普通尿素作底肥+15N尿素作追肥2个15N示踪处理的微区,研究不同灌水处理对小麦氮素吸收分配及利用效率的影响。结果表明,成熟期地上部植株氮素积累量及来源于土壤的氮素的积累量均为:W2＞W1＞W0;肥料氮的积累量为W0、W1＞W2。W1处理基肥氮积累量及比例均显著低于W0处理,追肥氮的积累量及比例均显著高于W0处理;W2处理基肥氮和追肥氮的积累量均显著低于W0处理。成熟期肥料氮在植株各器官的分配量为:子粒＞茎秆+叶鞘＞叶＞穗轴+颖壳;各处理营养器官中基肥氮的比例高于追肥氮,子粒中追肥氮的积累量及比例高于基肥氮。子粒中分配的肥料氮量为W0、W1＞W2。W1处理子粒产量最高,植株中肥料氮的积累量及利用率均高于W2处理。说明灌溉冬水+拔节水促进了小麦对追肥氮和土壤氮素的吸收积累,提高了肥料氮的积累量和利用率;在此基础上增灌开花水,地上部积累的追肥氮量及其向子粒中的分配比例均显著降低,这是花后供水多导致产量和氮肥利用效率显著降低的生理原因。     

UV-B辐射对设施桃结果枝15N尿素吸收、利用及分配特性的影响

研究外源UV-B辐射对设施桃二年生结果枝对15N尿素吸收、利用和分配特性的影响。以6年生设施栽培春捷毛桃（Prunus persica cv.Chunjie）为试材,设对照和补充UV-B辐射的低、中、高剂量的4个处理,在果实发育不同时期饲喂15N标记的尿素,采样进行测定并计算。UV-B辐射可以提高各器官的Ndff,但是不同强度UV-B在不同物候期中提高效果不同。果实膨大期,除二年生枝是在低剂量处理下Ndff值最高之外,其他各器官都是在中、高剂量处理下Ndff值最高;硬核期,营养器官在中或者高剂量处理下Ndff较高,果肉和果核则是在低剂量处理下效果最明显;而果实着色期各器官均是在中剂量UV-B处理下Ndff值最高。UV-B提高结果枝对15N的利用率高。果实膨大期,高剂量处理提高效果最明显,利用率达到50.28%,与对照形成极显著性差异;硬核期和果实着色期15N的利用率则是在中剂量处理下达到最高,与对照相比分别比对照提高了83.99%和105.56%,形成极显著性差异。不同物候期15N在各器官的分配率受UV-B影响差异显著。果实膨大期和着色期,叶片中15N分配率在对照处理下达到最高,分别为13.44%和8.97%,UV-B处理促进15N向其他器官的分配;硬核期,中、高剂量UV-B处理促进15N在叶片中的分配,低剂量处理降低15N在叶片中的分配率,差异均不显著。UV-B增强条件下,不同物候期,各器官对15N的吸收、利用及分配特性受其对UV-B的敏感性调控。     

设施栽培油桃对叶面施15N的吸收、分配特性研究

以设施栽培的5年生早红珠油桃/山毛桃为试材,应用15N示踪技术研究油桃叶片对15N-尿素的吸收及运转特性。结果表明,叶片施用15N-尿素标记叶吸收主要发生在叶片涂抹15N-尿素后6.h内,平均吸收速率为0.204mg/(g.h);标记叶中15N吸收量24.h达到最高,新梢和梢顶嫩叶15N含量在施用15N-尿素48.h达到最高,下部叶15N含量很低,没有明显的峰;处理168.h各器官中15N含量为标记叶梢顶嫩叶新梢下部叶;试验结束时分配势Ndff(即各器官N含量来自化肥N所占的百分率)为标记叶中最高,然后依次为梢顶嫩叶、新梢、下部叶。这说明氮素迅速被吸收并运到嫩梢和嫩叶中,从而促进这些新生器官的形态建造,可起到以N增C的作用。不同叶面处理的试验还表明,正面和背面全部涂抹的叶片15N含量最高,只涂抹叶片背面次之,涂抹正面最低。设施栽培油桃叶片可迅速吸收尿素,其吸收量早晨明显优于中午和下午,因此设施油桃栽培管理中于早晨进行叶面施尿素,且正反面兼顾,N素的吸收利用效果最好。     

应用~(15)N研究氮肥运筹对棉花氮素吸收利用及产量的影响

【目的】有关棉花适宜的施氮时期存在争议,国外有学者推荐最佳施氮时期为出苗后和现蕾期,也有研究认为播前和初花期各施一半较好。氮同位素示踪技术能区分作物吸收利用的肥料氮及土壤氮,并能深入细致研究施入氮肥的去向及在作物体内的分配。本文采用氮同位素示踪技术研究氮肥底追比例,施氮时期对棉花氮素吸收和产量的影响,以期为华北平原棉区氮肥管理提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以转Bt+Cp TI基因抗虫棉品种中棉所79(CCRI 79)、中棉所60(CCRI 60)为材料,设氮肥底施与初花期追施比例1∶1(N1)、1∶2(N2)、0∶1(N3)、氮肥底施与蕾期追施比例0∶1(N4)4个处理,研究氮肥运筹对棉花初花期、收获期15N吸收、15N回收率、生物量积累和籽棉产量的影响。【结果】初花期棉株不同器官的氮素吸收来自氮肥(Ndff)的比例随底肥氮施用量的增加而显著增加,增幅为25.88%42.45%。收获期不同处理棉花单株Ndff%随追施氮量的增加而显著增加,增幅为26.92%54.14%,N3、N4处理的棉花单株Ndff%显著高于N1和N2。N2处理的棉花单株籽棉产量高于其他处理,但与N1处理的差异不显著,N2处理单株生物量与N1、N3差异不显著。2个品种N3、N4处理的棉花收获期单株15N积累量均显著高于N1和N2处理,棉株收获期15N回收率均显著高于N1。N2处理的棉花收获期15N回收率高于N1处理,但差异未达到显著水平。棉花收获后N2处理土壤15N回收率低于N1,但差异不显著。【结论】本试验条件下,2个棉花品种氮素底追比为1∶2时的籽棉产量与15N回收率优于底追比为1∶1处理,底追比为0∶1的处理15N回收率在4个处理中最高,但未显示出产量优势,这些结果有待在大田试验中进一步验证。     

京郊保护地番茄氮磷钾肥料效应及其吸收分配规律研究

在保护地条件下 ,研究了不同肥力条件下番茄施用氮磷钾肥料的增产效果及其养分吸收分配规律。结果表明 ,在施农家肥 36t/hm2基础上 ,施N 187.5kg ,可获得最高产量 ,但随施氮量增加 ,产量下降 ;土壤有效P含量超过 100mg/kg ,磷肥基本无效 ,且随施磷量增加 ,产量有降低趋势 ;土壤有效K含量达 216mg/kg时 ,施钾肥仍可增产 8.2%。保护地番茄干物质累积主要在盛果期 ,根、叶、茎、果的平均干重 ,分别占总干物重的 2.11%、23.6%、28.24%、45.98%。番茄植株中N、P、K养分含量特点是 ,茎和果实中K的含量超过了N、P含量 ,也超过了根和叶中K含量 ;而叶中N含量高于根、茎和果实。保护地番茄采用露地栽培技术 ,留 3穗果后打顶 ,产量水平在 67388～ 80960kg/hm2 时 ,N的吸收量为 177～ 238kg/hm2、P2O5的吸收量为 79～97kg/hm2、K2O吸收量为 212～ 309kg/hm2,氮磷钾的比例为 :1∶0.41～0.45∶1.21～1.30 ,与露地番茄的养分吸收量相近     

施氮量对嘎啦幼苗~(15)N、~(13)C分配利用特性影响

【目的】采用15N、13C同位素示踪技术,通过对不同施氮量下嘎啦幼苗生长状况及氮、碳分配、利用特性等的研究,以期为苹果生产合理施肥提供依据。【方法】将2年生盆栽嘎啦幼苗进行低、中、高三个氮水平处理,同时进行15N标记。在新梢旺长初始期、新梢旺长期、新梢缓长期分别进行整株13C标记,72小时后,整株解析为叶、梢、根三部分,进行15N、13C测定。样品全氮用凯氏定氮法测定,15N丰度用ZHT-03质谱计测定。13C丰度用DELTA V Advantage同位素比率质谱仪测定。【结果】1)中、高氮水平的施肥处理可在不同程度上提高整株及叶片干物质量和新梢长度。新梢旺长初始期和新梢缓长期嘎啦幼苗整株干物质量、新梢旺长期叶片干物质分配比率在中、高氮水平处理间差异不显著,中氮水平经济有效。新梢旺长期以后新梢长度以中氮高氮低氮,三者间差异性显著,中氮处理有利于新梢生长。2)在新梢旺长初始期,低氮处理植株叶片15N分配率达50%,比其他处理高出13个百分点左右,表明低氮处理更多的氮被叶片所利用,中氮和高氮处理间差异不显著,说明在本试验施氮条件下中氮供应水平已能满足氮素营养需求。3)新梢旺长期和新梢缓长期幼苗13C固定量均以中氮处理最高,新梢旺长初始期3个处理间根系13C分配率中氮高氮低氮,表明中氮处理有利于碳同化物在嘎啦幼苗中的分配。4)不同施氮量处理的嘎啦幼苗,15N利用率随施氮水平提高而降低,高氮处理对碳同化物分配没有显著贡献。【结论】低、中、高氮不同处理新梢缓长期碳同化物在各器官间的分配比较均衡,氮素水平不能影响碳同化物的分配。盆栽试验表明,中氮水平在保证营养供应的同时,能够促进新梢生长和树势健壮。     

氮肥管理对 15N标记水稻秸秆氮吸收利用的影响

利用15N同位素示踪技术,通过盆栽模拟试验揭示氮肥管理方式对水稻秸秆氮吸收利用的影响,设置基肥氮素在插秧前施入和基肥氮素与秸秆同时施入(调节C/N)两个处理,试验结果表明,秸秆中的氮素可以作为下茬作物生长的有效氮源;基肥氮素与秸秆同时施入(调节C/N)处理秸秆氮的利用率显著高于基肥氮素在插秧前施入,水稻从~(15)N秸秆标记物中摄取氮的比例(Ndf_S)明显低于土壤肥料中氮(Ndf_(S+F));水稻地上植株对秸秆氮的综合利用率为6.51%～7.99%,其中,茎叶秸秆氮利用率为1.40%～1.75%,穗利用率为5.11%～5.25%。在秸秆还田的条件下,基肥氮素与秸秆同时施入,可以显著提高水稻对秸秆氮素的吸收能力。     

冬小麦对基肥和追肥15N的吸收与利用

【目的】 研究不同生育期 (花期、灌浆期和收获期) 肥料氮的去向和氮素的吸收运转对冬小麦产量形成的贡献。 【方法】 采用15N示踪结合盆栽试验,尿素N 90 mg/kg等分为基施和拔节期追施。分别在开花期、灌浆期和收获期破坏性取样,测定冬小麦地上部、根和土壤15N含量等指标。 【结果】 在整个生育期,冬小麦吸氮量42.8%来自土壤,57.2%来自肥料,其中来自基肥和追肥的比例分别为26.6% 和30.6%。冬小麦植株对氮肥15N 的吸收率随作物的生长而增加,从开花期到收获期增加了50%,15N氮肥在土壤中的残留率从开花期到收获期下降约50%。冬小麦收获后,约28.6%的肥料15N残留在土壤中,肥料15N损失率为33.9%,基肥氮的损失率比追肥氮高21%。冬小麦对肥料15N的全部回收率为37.5%,其中籽粒吸收量约是秸秆的4倍,64.9%的籽粒氮素从开花前营养器官吸收转运而来。 【结论】 在整个生育期,冬小麦吸收的氮素来源于肥料和土壤氮的比例约为6∶4,基肥和追肥氮对冬小麦氮素吸收具有同等贡献,在当前N 250 kg/hm2的施氮水平下,适当增加追肥氮的比例可以减少氮肥损失率。残留在土壤中的肥料氮对于补充土壤氮素消耗具有重要意义。      

"红灯"甜樱桃对秋季叶施15N-尿素的吸收、分配及利用特性

在田间条件下以7年生“红灯”甜樱桃/大青叶为试材,探讨了甜樱桃不同枝类叶片对晚秋叶施^15N-尿素的吸收和翌年的分配及利用特性,研究了晚秋叶面施氮对果实品质的影响。结果表明：晚秋对甜樱桃叶面施用浓度为1.00%的^15N-尿素,施用总量的16.30%1-7.27%随落叶脱离树体,其余82.73%8-3.70%进入树体。在翌年,叶片回流贮藏的氮素化合物可迅速转移到新生器官中,不同处理间的^15N分配运转特性存在差异。长枝叶片吸收、回流贮藏的氮素化合物在翌年铃铛花期主要供应至新梢,促进营养生长;随着物候期的推移,表现出明显的极性分配特性。短枝叶片吸收、回流的氮素化合物主要运至花、果等生殖器官中,用于甜樱桃开花、结果。验证试验表明：叶施尿素处理甜樱桃果实单果重较对照增加21.84%;总糖含量、糖酸比分别提高11.98%、21.84%,同时叶施尿素促进了己醛、2-己烯醛（、E）-2-己烯-1-醇、苯甲醛4种果实重要香气成分的合成。