供氮形态和水分胁迫对水稻生长及氮素积累和分配的影响

为探讨不同形态氮素营养对水分胁迫条件下水稻生长及氮素积累和分配的影响,采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在苗期设置5种供氮形态(NH_4~+/NO_3~-比为0/100,25/75,50/50,75/25,100/0)和2种水分条件(非水分胁迫和水分胁迫)的组合处理进行研究.结果表明,在水分胁迫条件下,NH_4~+/NO_3~-比为25/75处理的株高和叶面积最大,达到100/0处理的1.5和1.3倍.2种水分条件下,NH_4~+/NO_3~-为25/75处理的根长均为最大,其在非水分胁迫和水分胁迫下分别为100/0处理的6.8倍和3.3倍;非水分胁迫条件下植株不同部位氮积累量均高于水分胁迫条件.2种水分条件下,根系氮积累量均以0/100处理最大,茎部氮积累量以100/0处理最大,0/100处理最小;在非水分胁迫条件下,叶片的氮积累以100/0处理最大,水分胁迫下则是以75/25处理最大.在水分胁迫条件下,单一供应NO_3~--N可以提高水稻根系中氮素的积累,同时供应NH_4~+和NO_3~-( 75/25配比)可以促进氮在水稻叶片和茎中的积累和分配.     

低氮条件下施用不同形态氮素对谷子幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

为明确不同形态氮素对谷子幼苗叶片光合能力的影响,为谷子合理施用氮肥提供科学依据,研究了在低氮条件下施用硝态氮(NO_3--N)、铵态氮(NH_4~+-N)以及硝酸铵(NH_4NO_3)处理下谷子幼苗的生长及叶片PSⅡ光合性能。结果表明,施用不同形态氮素均明显促进了谷子幼苗的生长,但在NO_3--N和NH_4NO_3处理下谷子幼苗叶片的PSⅡ反应中心活性、电子传递效率及光合作用能力均明显高于NH_4~+-N处理,而NH_4NO_3仅稍低于NO_3~--N处理。NH_4~+-N处理下谷子幼苗叶片Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、PItotal和PIABS等均明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,并且与CK相比无明显差异,即施用单一NH_4~+-N没有起到低氮胁迫下提高谷子幼苗PSⅡ性能的作用。NO_3~--N和NH_4NO_3处理下VJ、VI和VK均较CK有不同程度的降低,而NH_4~+-N处理与CK无差异,说明NO_3~--N和NH_4NO_3处理促进了谷子幼苗叶片PSⅡ电子供体侧OEC活性,并且促进了PSⅡ电子受体侧的电子传递能力。不同处理下谷子幼苗叶片VL无显著差异,说明谷子幼苗叶片的类囊体结构对低氮并不敏感。因此,在氮素贫瘠地区谷子施用氮肥应以NO_3~--N为主,或NO_3~--N和NH_4~+-N配合施用,避免单一NH_4~+-N的施用。     

桑树幼苗叶片PSⅡ功能对不同氮素形态的响应

为明确桑树在不同氮形态下光合能力差异以及桑树对不同氮形态的需求规律,以1年生桑树实生苗为试验材料,研究了在硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)以及硝酸铵(NH_4NO_3)(氮素浓度均为7.5 mmol/L)处理下桑树叶片的叶绿素荧光特性。结果表明,桑树叶片在NH_4~+-N下的PSⅡ光化学活性、电子传递速率和光能利用能力明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,而NO_3~--N和NH_4NO_3处理之间无明显差异。NH_4~+-N处理下桑树叶片的VJ和VI均较NO_3~--N和NH_4NO_3处理明显增加,即PSⅡ反应中心受体侧电子QA向QB传递速率较低,但此时桑树叶片的Sm和N却明显高于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,说明导致NH_4~+-N处理下桑树叶片PSⅡ受体侧电子传递能力降低的原因直接与QB功能的降低有关。另外,NH_4~+-N处理下桑树叶片的VK和VL也明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,说明桑树叶片OEC活性的抑制与类囊体膜结构的稳定性降低也是导致其叶片PSⅡ反应中心光化学活性在NH_4~+-N处理下降低的重要原因。     

高塔硝硫基复合肥对滴灌棉田土壤氮素的影响

为了研究高塔硝硫基复合肥对滴灌棉田土壤氮素的影响,本试验以高塔硝硫基复合肥和常规尿素为材料进行田间试验,设置NS3、N3和CK3个处理,研究随施肥天数滴灌棉田土壤氮素的变化。结果表明,施肥后土壤碱解氮、NO_3~--N、NH_4~+-N均有不同程度的提高,其中土壤NO_3~--N含量与顶1叶和顶3叶SPAD值呈显著正相关;但随施肥天数变化,土壤NO_3~--N除CK逐渐减小,施肥处理呈现高-低-高趋势,第2天第7天第4天;在第2天NS3处理0～20 cm NO_3~--N增加了72.8%～125.8%,NH+4-N增加9.2%～85.1%,N3处理NO_3~--N增加20.0%～59.0%,NH_4~+-N变化量为-16.4%～46.0%。因此,滴灌棉田中高塔硝硫基复合肥处理下NO_3~--N和NH_4~+-N的协同作用比尿素中单一形态氮源有更好的增氮效果。     

供氮形态和水分胁迫对苗期水稻吸收氮素营养的影响

为探讨不同形态氮素营养对水分胁迫条件下水稻幼苗吸收氮素的影响,采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在苗期设置3种供氮形态(NH4 -N,NO3--N以及NH4 -N和NO3--N相同浓度下等体积混合)和2种水分条件(非水分胁迫及水分胁迫)的耦合处理进行研究。结果表明,在非水分胁迫条件下,全NO3--N营养水稻比全NH4 -N营养水稻的氮素消耗多。在水分胁迫条件下,全NO3--N营养水稻的氮素消耗略有增加;同时供应NH4 -N和NO3--N显著促进水稻对氮素的消耗;对全NH4 -N营养水稻氮素消耗的影响不明显。在水分胁迫条件下,同时供应NH4 -N和NO3--N增加水稻的氮素积累;对全NH4 -N营养水稻的氮素含量没有明显影响。在非水分胁迫条件下,NH4 -N和NO3--N混合营养水稻的氮素利用率在3种供氮形态处理中最高。水分胁迫后复水,同时供应NH4 -N和NO3--N显著提高水稻的氮素利用率;水分胁迫对全NH4 -N营养水稻的氮素利用率没有明显的影响,但明显降低全NO3--N营养水稻的氮素利用率;无论是非水分胁迫,还是水分胁迫条件下,全NO3--N营养水稻的氮素利用率均为最低。     

NH_4~+-N与NO_3~--N不同配比对菠菜生长及食用品质的影响

为探究氮素形态对菠菜生长和品质的影响,试验采用盆钵培养的方法,在总氮浓度为15 mmol/L的条件下,设置了5种NO_3~--N与NH_4~+-N配比(分别为100:0、75:25、50:50、25:75和0:100),测定了5种铵硝配比条件下菠菜生长与品质相关指标。结果表明:与NH_4~+-N相比,NO_3~--N更有利于菠菜生长与Vc积累。适当增加NH_4~+-N比例后,Vc含量虽显著降低,但对菠菜的生长却无显著影响,并可显著降低可食用部分硝酸盐含量。因此,为了提供高产、低硝酸盐的优质菠菜,笔者认为适宜的NO_3~--N?NH_4~+-N为50:50。     

聚乙二醇造成的水分胁迫对水稻根系生长的影响

为分析根系特征与水稻适应水分胁迫的关系,以水稻(Oryza sativa L.)品种金优402为研究材料,用营养液培养方法,研究聚乙二醇(PEG)造成的水分胁迫对植物根系生长的影响.结果表明,经PEG-6000 50 g.L处理5 d的植株,其根干质量和活跃吸收面积增加,直径变粗,鲜质量、相对含水量和根长下降.+PEG处理的根活跃吸收面积比对照平均高6%,最多高47%.水分胁迫对根表面积和分形维数的影响比较复杂.水分胁迫前期根表面积下降,后期根表面积上升并超过对照.水分胁迫1 d后,根分形维数迅速上升并超过对照,水分胁迫5 d后又下降到对照以下,水分胁迫解除后,再次上升.根表面积与根干质量之间呈极显著正相关;根活跃吸收面积与根系相对含水量呈极显著正相关.     

干旱胁迫和氮素形态对豌豆根系生长的影响

研究干旱胁迫和氮素形态对豌豆根系生长的影响,以期为旱农区豌豆的生长调控提供理论依据。采用盆栽方法,研究了2 种氮素形态下55%的土壤相对含水量进行15 天干旱胁迫对不同时期豌豆根系生长的影响。结果表明,氮素对根系生长的影响因形态而异,硝态氮有利于促进正常供水下根系的伸长生长,铵态氮有利于提高不同水分条件下的根直径。干旱胁迫对根系生长的影响也因氮素形态而异,3 种胁迫方式均显著降低了胁迫期间及花荚盛期硝态氮营养下的根长、根体积、根表面积;干旱胁迫有利于降低成熟期根系的衰败速率,产生了等量补偿或超补偿效应。综上所述,硝态氮营养有利于促进豌豆根系生长,孕蕾期干旱胁迫后复水对成熟期根系生长的补偿效果最好。     

不同土壤pH下氮素形态对平邑甜茶生长及~(15)N利用特性的影响

目前土壤酸化严重制约了果园生产与发展,而科学配施不同形态氮肥可有效缓解土壤酸化。本试验以平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)实生苗为试材,应用~(15)N示踪技术研究土壤pH梯度下3种形态氮素对苹果砧木生长及~(15)N吸收利用特性的影响。结果表明:不同土壤pH下,酸化土壤3种形态氮素处理植株生物量从高到低为酰胺态氮(CO(NH_2)_2-N)铵态氮(NH_4~+-N)硝态氮(NO_3~--N),与pH呈显著正相关,而碱性土壤植株生物量则表现为酰胺态氮铵态氮硝态氮;植株各器官Ndff值和~(15)N分配率在不同形态氮素处理下随土壤pH变化差异显著;NH_4~-N和NO_3~--N处理植株总吸氮量在pH 6.5时达到最大值0.47 g和0.33 g,不同土壤pH下的植株~(15)N利用率受氮素形态影响差异显著。可见,不同土壤pH下3种形态氮素对~(15)N的吸收征调、分配及利用差异显著,是限制植株生长的关键因素。     

固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制

摘 要：为研究固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制,本文采用分根装置,向一侧加入聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫,分两次收获植株测定木质部水分运输速率、生理水分利用效率以及不同部位脱落酸含量等指标,并在第7天测定叶片及根系解剖结构。氮设三种形态（NH4+-N;NO3--N;50% NO3--N+50% NH4+-N）,两侧根室均匀供应。结果发现固定根区水分胁迫下,随着胁迫时间延长,混合氮处理能相对维持植株较高的水分运输速率;叶肉和叶片厚度大,导管数目较多,直径较大,有利于促进水分吸收与运输,适应水分胁迫。而NH4+-N对木质部汁液pH及ABA的调节作用较强,各部位ABA浓度高于其他两个氮形态;在胁迫后期NH4+-N供应的植株木质部汁液pH值增加,从而更有利于调节蒸腾作用,提高水分利用效率。     

耐盐性不同水稻品种根系对盐胁迫的响应差异及其机理研究

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性,以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料,设置4个不同的盐浓度处理(0.0、1.0、2.0和2.5g/kg)。结果表明,与盐敏感水稻品种相比,耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5g/kg),且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率,且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比,在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d,耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积,更高的根系氧化力,更有优势的根长、根直径和根表面积,较低的过氧化氢含量,较高的脱落酸含量以及更强的固定Na⁺的能力。上述结果表明,分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率,进而影响产量,且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。     

不同水分胁迫和氮素形态对水稻生长及木质部液流离子含量的影响

为探究木质部液流离子含量调控水稻水分胁迫响应的机制,以水稻品种恒丰优华占为材料,设置非水分胁迫(-PEG)、局部根系水分胁迫(PRD)、全根水分胁迫(+PEG)3种水分条件和铵、硝配比为50/50,100/0,0/1003个氮素形态,采用PEG模拟水分胁迫的室内全根和分根营养液培养方法,研究不同水分和氮素处理植株干质量...     

不同氮利用效率水稻基因型的根系形态与生理指标的研究

选用氮素利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种, 研究了225 kg hm-2施氮条件下根系形态和生理指标的差异及其与氮素利用效率的相互关系。结果表明, 有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期和成熟期, 氮高效型水稻的根干重、根系体积、总吸收表面积、活跃吸收表面积和活跃吸收表面积比均显著或极显著大于氮低效型水稻。有效分蘖临界叶龄期和拔节期, 氮高效类型水稻的根冠比显著大于氮低效型, 而抽穗和成熟期则表现相反趋势。成熟期前, 氮高效型水稻的根系α-NA氧化量极显著大于氮低效型, 而成熟期, 氮高效型中杂交水稻的根系α-NA氧化量略低于个别氮低效型水稻品种。相关性分析表明, 有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期和成熟期, 水稻的根干重、根系体积、根系的α-NA氧化量、总吸收表面积、活跃吸收表面积和活跃吸收表面积比与氮素利用效率呈显著或极显著正相关。有效分蘖临界叶龄期和拔节期, 植株的根冠比与氮素利用效率呈显著正相关, 而抽穗和成熟期则呈极显著负相关。氮高效型水稻在其一生中具有良好的根系形态和保持较强的根系活力, 为植株大量吸收和高效利用氮素奠定了良好基础。同时, 在水稻的生长过程中, 地下部与地上部的合理比例及协调生长也是促进植株高效吸收利用氮素的重要因素。     

不同氮素用量对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响

为确定黄瓜幼苗对氮素用量及氮素形态的响应特性以指导育苗期间合理施肥,以硝酸铵磷（NO3--N:NH4+-N为0.9:1.0）为供试肥料,研究同时提供NO3--N和NH4+-N的情况下,不同氮素用量对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响。结果表明：与不施氮对照相比,氮素施用可显著增加植株叶面积和株高,但各施氮处理之间差异不明显（50~200 mg N/株）;植株幼苗茎粗和地上部干物质累积量不同处理间差异不显著;施用氮素黄瓜幼苗根系的根长、根表面积和干物质累积量降低（尤其氮用量100 mg/株）,根系直径在0.5~1.3 mm和1.8~2.6 mm范围内的根长下降明显。氮素用量显著影响了地上部氮、磷、钾的浓度及吸收量,对根系的磷、钾浓度和氮、磷、钾的吸收量影响较小;综合地上部和根系的生长状况,氮素用量在50 mg/株及150 mg/株时,黄瓜幼苗的生长健壮。     

玉米自交系幼苗生物量积累及根系形态对两种氮素水平的反应及聚类分析

为探讨低氮胁迫对玉米自交系幼苗生物量和根系形态的影响,以35份玉米自交系为材料,测定了两个氮素水平处理后14d玉米幼苗的单株干重、地上部干重、根干重、根冠比、总根长、根表面积、根体积、根平均直径、侧根数和初生根长。结果表明,低氮胁迫下玉米幼苗根干重、根冠比、根总表面积、根体积、侧根数、根平均直径和初生根长显著增加,地上部干重和单株干重显著减小,而总根长没有明显变化。通过主成分分析和聚类分析发现,同一氮素水平下,玉米幼苗各性状的综合表现存在基因型差异,且在正常氮素和低氮条件下均可以分为6组。低氮处理后,选取的9个自交系地上部氮素积累量均显著降低,PH4CV、B73和XY4的根系氮素积累量显著增加,其余6个自交系显著降低。此外,只有XY4的氮素吸收和利用效率均较高。综合分析表明,XY4是低氮高效型玉米自交系。     

膜下滴灌水氮对棉花根系构型的影响

 通过分层挖掘法,研究了膜下滴灌棉花根系构型对水氮的响应。结果表明：灌水量增加,根干重增加,根长、根表面积降低。表土层根干重、根长下降,深土层增加,各土层根表面积下降。高氮对根系具有明显的抑制作用,各土层根干重、根长、根表面积下降。水氮交互对根干重、平均根长、亚表土层根干重、表土层和深土层根长、根表面积影响明显。灌水300 mm,根干重及根干重在亚土层中的分布以276kg·hm^-2最高。施氮对平均根长密度的影响差异不明显。低氮和高氮促进深土层根长、根表面积增加。灌水600 mm,深土层根长以276kg·hm^-2最高,各土层根表面积随供氮水平的增加下降。水分是影响皮棉产量的主要因子,水分胁迫降低了氮肥的增产效应,氮肥促进了灌水的增产效果,但过多的氮肥供应降低增产效果。     

燕麦根系对缺磷胁迫的适应性反应

采用溶液培养的方法,在燕麦苗期,研究了磷素充足供应和缺磷胁迫两种条件下根系形态指标的变化。结果表明,经过30d的缺磷胁迫,燕麦根系生物量显著低于充足供磷处理,但根系总长并未表现为缺磷处理显著低于充足供磷处理,而且根冠比、比根长却表现为缺磷处理显著高于磷素充足供应处理。缺磷条件下比根长的增加与根轴直径的减小是一致的,因此根轴横向生长减弱可能是导致缺磷燕麦根系比根长增加的原因。由于比根长的增加意味着消耗同样的同化产物,却可以形成具有较大吸收范围的根系,因此燕麦根轴直径减小、比根长的增加是燕麦对缺磷胁迫的适应。     

pH对浅层地下水中“三氮”迁移转化的影响

"三氮"也就是氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,其污染已成为地下水污染的常见形式,研究"三氮"的迁移转化机理对浅层地下水"三氮"的污染控制有重要意义。以海口南渡江周边地区砂壤土为研究介质,通过室内土柱淋滤试验,研究在pH 6.5、5.5、4.5的条件下,用100 mg/L氮肥溶液淋滤,"三氮"的迁移转化情况。结果表明:在pH 6.5和5.5时,从1号采样点到3号采样点NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的浓度总体趋势是下降,土壤对"三氮"的去除作用包括土壤的吸附作用和硝化及反硝化作用。在pH 6.5时NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除效率分别为57.2%、65.3%、91.6%。在pH 5.5时,NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除效率为46.3%、61.2%、60.4%。pH 6.5在吸附作用、硝化作用和反硝化作用的最佳pH范围内,因此对"三氮"去除效率最高。在pH 4.5时NO_2~--N浓度由141.3μg/L增至147μg/L。NO_3~--N的含量由11.3 mg/L增至34.56 mg/L,说明在pH 4.5时,受到酸性环境的抑制硝化作用和反硝化作用减弱,且土壤对NO_2~--N和NO_3~--N吸附效果较小,可能导致土壤中NO_2~--N和NO_3~--N的积累。海南地区土壤呈酸性,应适时监测地下水"三氮"的含量并采取相应的控制措施。     

不同年代玉米品种根系对低氮干旱胁迫的响应分析

以1973年以来5个主推玉米品种中单2号、丹玉13、掖单13、农大108、郑单958以及新品种豫单606为材料,在低氮和低氮干旱复合胁迫下,研究了品种更替过程中根系变化特征。结果表明,随年代推进,玉米品种根干重、根长及根表面积呈先升后降又升的趋势,早期品种的3个根系性状逐渐增加,以获取更多的水分和养分,现代品种的3个根系性状逐渐减少,以减少冗余器官的消耗,而新品种有所上升,以满足产量持续增长所需水分和养分。在低氮和低氮干旱复合胁迫下,与早期品种相比,现代品种根干重变化小,但根长和根表面积增加多,根系平均直径变细,伤流量减少不显著。上述结果表明,不同年代玉米品种根系逐渐优化,现代品种根系形态调节能力增强,对低氮和低氮干旱复合胁迫的耐性提高。     

盐胁迫对水稻根系相关性状及产量的影响

以寒地粳稻牡丹江30（MDJ30）与龙稻5（LD5）为材料,分析不同浓度盐胁迫处理对水稻根系形态特征、根系活力、根干重、根冠比及产量的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫下根长、根表面积、根体积、根系活力、根干重均显著下降,且随盐浓度增加下降幅度不断增大。相同盐胁迫处理,耐盐品种LD5的相对根长、相对根表面积、相对根体积、相对根系活力、相对根干重均大于盐敏感品种MDJ30。与对照相比,盐胁迫下根冠比不断下降,且灌浆期S4处理的根冠比显著下降。盐胁迫下,两品种产量均下降,相同盐胁迫下,两品种产量差异显著。相关分析结果表明,各生育时期的根系相关性状与产量均呈极显著正相关,盐胁迫下根系生长受抑制不利于产量的形成。