营养液pH对小麦生长及吸收铵、硝态氮的影响

采用３种起始ｐＨ不同的营养液进行水培,研究介质ｐＨ对小麦吸收铵、硝态氮及生长量的影响。结果表明,小麦生长期间营养液的ｐＨ因起始值和生育期而变化;这种变化与铵、硝态氮的相对吸收量密切相关。在铵、硝态氮等量共存条件下,介质ｐＨ低有利吸收硝态氮;高、有利吸收铵态氮。起始ｐＨ为５．０、６．５和８．０的营养液,铵,硝态氮的平均吸收比例分别为０．６１、０．９４和１．８５,累积吸收的铵态氮分别占吸氮总量的３３．     

水稻根尖细胞原生质膜表面电势对不同氮形态、 铝和pH的响应

相对于NO_3~--N,NH_4~+-N可以缓解植物铝毒害,但其机制还不清楚。铝在细胞膜表面的吸附量受细胞膜表面电势影响,直接影响到铝毒害。本文采用酶解法提取水稻根尖原生质体,研究了原生质膜表面zeta(ξ)电势对NH_4~+N、NO_3~--N、铝和pH的响应。结果表明,不管是否加铝,NH_4~+-N和NO_3~--N本身并不显著影响原生质膜表面ξ电势,但是加铝和降低pH均可以去极化原生质膜表面ξ电势。水稻吸收NH_4~+-N一般降低生长介质pH,吸收NO_3~--N升高生长介质pH。因此,NH_4~+-N缓解水稻铝毒的原因,不是因为NH_4~+-N本身去极化了细胞膜表面电势,而是因为水稻吸收NH_4~+-N降低了介质pH,去极化了细胞膜表面电势,从而可能降低了铝在水稻根尖表面的吸附。     

不同氮素形态配比对三七根腐病的影响

为明确氮素形态及其配比对三七根腐病发生的影响,采用盆栽试验,研究了5种不同氮素形态配比(铵硝配比分别为0∶100、25∶75、50∶50、75∶25和100∶0)及尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染对三七[Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen]生长、有效成分以及抗性指标的影响。结果表明,不同氮素形态配比对三七生物量和皂苷含量无明显影响,铵态氮(${NH_{4}}^{+}-N$)可促进可溶性糖的累积;病原菌侵染使三七叶绿素、可溶性糖和黄酮含量降低,随着${NH_{4}}^{+}-N$比例的增加,病情指数增加,过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高,同时伴随酚类和木质素的累积。综上所述,低铵硝配比(特别是25∶75)有利于三七的生长,可降低三七病情指数,减轻三七根腐病的发生。本研究从氮肥施用层面为三七根腐病的防控提供了理论依据。     

多形态氮和硝化抑制剂协同供应对土壤氮素转化的影响

氮养分增效对提高作物产量、品质具有重要意义,其中铵硝协同的养分形态调控策略是手段之一。为探究有机氮无机氮源配施、施用硝化抑制剂两种养分动态调控手段对土壤铵硝动态的影响,采用室内土壤培养试验,设置不同比例的硫硝酸铵和草酰胺配施处理5 个,硫硝酸铵:草酰胺比例分别为100%∶0%、0%∶100%、25%∶75%、50%∶50%、75%∶25%,每组处理另设置添加硝化抑制剂3,4- 二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)处理,用以探究不同氮源配施抑制剂DMPP 处理对潮土(pH 8.25)和水稻土(pH 5.48)氮素转化的影响。结果表明,缓释氮肥草酰胺与硫硝酸铵配施显著影响土壤铵硝养分供应形式和速率。直至第10 d 培养结束,缓释氮肥草酰胺在土壤中的铵、硝态氮仍呈现一个较高水平。抑制剂DMPP 的添加可提高所有处理的铵态氮含量,降低硝态氮含量,提高土壤铵硝比,降低土壤表观硝化率。综上所述,草酰胺与硫硝酸铵的不同比例以及配施抑制剂DMPP 的方式可以实现对土壤中铵硝比例的改变,提高肥料利用率。     

不同pH和不同氮素形态对小麦根中钙分布的影响

利用电镜技术研究了不同pH(4.0和6.0)和氮形态(NH4+-N和NO3---N)对小麦根系超微结构及根中Ca2+分布的影响。结果表明,1)pH.4.0处理下细胞结构中Ca2+明显少于pH.6.0处理;2)低pH造成质壁分离;3)铵态氮源处理下细胞结构中Ca2+明显少于硝态氮源处理,尤其体现在细胞间质、细胞壁、细胞膜上;4)铵态氮源处理也会导致细胞出现质壁分离,细胞结构松散,胞质外流;低pH加重这些现象。     

氮素形态及pH值交互作用对甜菜产量和含糖率的影响

采用3因素5水平二次旋转回归设计,以Hoagland营养液为基础,以pH、硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)为处理因子进行水培试验,建立了多因子复合处理对甜菜(Beta vulgaris L.)品种甜研7号块根产量和含糖率影响的回归模型,并分析了各因子的主效应和互作效应。结果表明:在本试验条件下,影响甜菜块根产量和含糖率的单因子主效应大小均为NO3--N>pH>NH4+-N;pH在6.2～7.0范围内,对产量和含糖率的影响表现为正效应,在7.0～7.8之间,表现为负效应;NO3--N(0～16mmol.L-1)对产量表现正效应,而对含糖率则为负效应;在0～8.0mmol.L-1范围内,NH4+-N对产量影响为正效应,在8.0～16.0mmol.L-1之间为负效应,0～16mmol.L-1对含糖率影响为负效应。NO3--N与NH4+-N的互作对产量、pH与NO3--N的互作对含糖率的影响均达显著水平。模拟寻优结果表明,介质环境pH在6.5～7.5范围内,适当调节NO3--N和NH4+-N比例,可获得较高的甜菜块根产糖量,总N为16.0mmol.L-1、NO3--N:NH4+-N为16∶0时及N为19.2mmol.L-1、NO3--N∶NH4+-N为5∶1时产糖量最佳。     

铵硝营养对高粱根系细胞膜质子泵的影响

【目的】作物选择性吸收铵态氮或硝态氮是导致根际p H发生变化的主要原因,本文探索旱地作物根系细胞膜质子泵对铵硝营养及p H的反应机制。【方法】采用水培方法,分别用NH+4-N和NO-3-N培养高粱幼苗,并控制营养液的p H。高粱生长三周以后,用葡聚糖两相法分离根系细胞膜,测定细胞膜质子泵的水解活性、酶动力学特征,利用免疫杂交方法测定质子泵蛋白浓度。【结果】培养三周后,供给铵态氮的高粱根际p H下降到3,质子泵活性最高,达到Pi 8.81μmol/(mg·min);供给硝态氮的高粱根际p H上升至7,质子泵活性最低,为Pi 3.82μmol/(mg·min)。将铵态氮处理的营养液p H人为上调到7,而将硝态氮处理下调到3后发现,铵态氮培养的高粱根系细胞膜质子泵活性在p H 7时低于p H 3,但仍高于p H 3时硝态氮处理。酶动力学特征的测定结果表明,铵态氮营养(p H3)时,酶反应最大速率最高,亲和性也最高,而硝态氮营养(p H 7)时酶反应最大速率最小,亲和性也最低。质子泵活性与其蛋白浓度之间具有正相关性。【结论】无论是铵还是硝态氮处理,根际p H降低都会导致高粱根系细胞膜质子泵活性升高,这说明,质子泵具有适应根际酸化而提高自身活性的基本功能。但是,在相同的p H下,铵态氮都导致高粱根系细胞膜质子泵活性比硝态氮处理更高,这说明铵态氮在根系细胞中同化产生氢离子,而硝态氮的还原不产生氢离子,因此,吸收铵态氮的细胞需要进一步提高细胞膜质子泵的活性将氢离子排出体外。这很可能是高粱根系在铵态氮营养下的一种反应机制。     

土壤pH对镉形态影响的研究进展

镉作为生物体的一种非必需元素,因其在土壤中的强迁移性和对人体的高度危害性而被列为国家重点关注的五大毒性重金属元素之一。镉在土壤中的迁移性及毒性与其形态密切相关,而土壤pH是影响镉形态的最重要因素之一,因此,本文综述了土壤镉形态的分析方法,阐述了土壤pH对镉形态的影响,并深入探讨了土壤pH对镉形态的影响机制,最后对今后的研究方向进行了展望,以期为镉污染土壤的修复与治理提供参考。     

氮素形态对茶树根系释放质子的影响

为探讨茶树根系酸化土壤的机制,利用水培实验和自动电位滴定方法研究了恒定pH条件下铵态氮、硝态氮及其混合液对茶树根系释放质子的影响.结果表明,在氮供应量相同情况下,纯铵态氮处理茶树根系释放质子的量最多,其次为铵/硝比为1∶1处理,在纯硝态氮处理中,茶树根系释放羟基.随着铵初始浓度的增加,茶树根系释放质子数量增加,且茶树根系的质子释放量与其对铵态氮的吸收量呈显著正相关.在pH4.5至5.5范围内,茶树根系在初始pH5.0时质子释放量最大,其次是初始pH5.5的处理,在pH4.5时茶树根系的质子释放量最少.用硝酸铵培养验证了茶树的喜铵特性,发现随着培养时间的延长,茶树对铵态氮和硝态氮的吸收量均增加,且质子释放量也有相同趋势,但在整个培养期内茶树对铵态氮的吸收量均高于对硝态氮的吸收量.因此,茶树对铵态氮的偏好吸收导致其根系释放质子,从而引起根际土壤酸化.     

滴灌点源施肥灌溉对土壤氮素分布影响的试验研究

利用室内试验,研究了点源施肥灌溉条件下硝态氮和铵态氮的分布规律。试验土壤为砂壤土,滴头流量的变化范围为0.6～7.8L/h、灌水量为6～15L、肥液(NH₄NO₃)浓度为100～700mg/L。销态氮在距滴头17.5cm范围内呈均匀分布,其浓度随肥液浓度的增加而增加;在湿润边界上硝态氮产生累积;肥液浓度是影响硝态氮分布的主要因子。在距滴头15cm范围内,滴头流量和灌水量对土壤中硝态氮分布的影响不明显,在此范围以外,随滴头流量的增大或灌水量的减小,硝态氮浓度增加。铵态氮浓度在滴头附近出现高锋值,肥液浓度越高,锋值越大,且施肥灌溉对铵态氮分布的影响范围较小,一般在距滴头10cm范围以内     

土壤环境因子对土壤中黄瓜枯萎病致病菌增殖的影响

通过实验室模拟试验,研究了连作土壤中p H值、相对含水率及施用不同类型氮肥等环境因子对土壤中黄瓜枯萎病致病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)增殖的影响。研究结果表明,土壤p H值对致病菌的影响最显著,致病菌增殖速率在初始p H值为3.0和5.0时显著高于p H值为7.0和9.0;土壤相对含水率在10%~30%之间时,有利于尖孢镰刀菌的生长繁殖;施用不同形态氮肥对致病菌在土壤中的增殖均有促进作用,且随施用量的增加而增加,其中铵态氮更易导致致病菌快速增长。研究结果阐明了黄瓜枯萎病致病菌在不同土壤环境因子影响下的增殖规律,将有助于指导黄瓜枯萎病防治,提高防效。     

豆科植物结瘤自调控分子机制研究进展

豆科植物通过与土壤中的根瘤菌共生发育形成根瘤,在根瘤中根瘤菌可以将空气中氮气转化成植物可以直接利用的铵态氮.共生过程中为了平衡氮素的摄取和能量的损耗,豆科植物形成了地上与地下信号交互的结瘤自调控机制(Auto-regulation of nodulation,AON),进而调节结瘤的数量.本文综述了AON分子调控机制近...     

固氮斯氏假单胞菌铵载体amtB基因的功能和结构分析

固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501是分离自水稻根际的联合固氮细菌,属变形细菌γ亚族。全基因组序列分析表明该菌含有2个紧密连锁的的铵载体蛋白编码基因amtB1和amtB2,位于同一个操纵子中glnK基因下游。铵载体蛋白AmtB1和AmtB2分别包含12和11个跨膜结构域。为研究amtB的功能,构建了amtB极性双突变株(PKOB1)。amtB极性双突变导致菌株生长缓慢;在铵浓度分别为3.3和10mmol/L条件下,其固氮酶活仍保持在0.01mmol/L的最佳固氮条件的87%和74%,而野生型已经基本尚失固氮能力。以硝酸盐为唯一氮源时,突变株细胞培养液的铵浓度可达到3.4mmol/L,而野生型并未检测到铵,表明AmtB可能参与了P.stutzeriA1501的铵离子转运,并与固氮酶活和氮代谢相关。     

禾豆间作与施氮对河西地区青贮玉米产量及水氮利用的影响

为了探究禾豆间作模式与施氮水平对饲草产量及水氮吸收利用的影响,明确适宜河西地区青贮玉米生产的管理措施。于2019年在河西地区开展田间试验,试验设置3个种植方式(LM:青贮玉米-拉巴豆间作;FM:青贮玉米-秣食豆间作;M:青贮玉米单播)和4种施氮水平(N1:0 kg·hm~(-2);N2:120 kg·hm~(-2);N3:240 kg·hm~(-2);N4:360 kg·hm~(-2))。结果表明:N2、N3和N4较N1显著提高了玉米和豆科作物的鲜干草产量以及总产量,其中总鲜草产量较N1分别提高29.60%、57.83%和61.45%,总干草产量分别提高30.73%、59.14%和61.27%。FM的鲜草和干草总产量显著高于M,较M分别增加了5.74%和6.26%。N3和N4较N1显著降低了收获期土壤贮水量,但耗水量无显著差异,并显著提高了群体水分利用效率(WUE_B),且FM的WUE_B显著高于M。N2、N3和N4较N1显著增加了玉米和豆科作物的氮含量及吸收量,且N3较N4显著提高了青贮玉米、豆科作物以及群体的氮肥利用效率(NUE)。FM和LM的总氮含量及吸收量显著高于M,且FM的NUE显著高于LM。所有处理中FM-N3获得了最高的WUE_B(65.22 kg·hm~(-2)·mm~(-1))和NUE(1.21 kg·kg~(-1))。综合产量与水氮利用效率两方面的结果,FM-N3是适宜河西地区禾豆饲草间作种植的管理模式。     

阿拉善荒漠区豆科植物共生固氮资源初步研究

对阿拉善荒漠区不同生态条件下栽培与野生的 2 0属 5 5种豆科植物结瘤固氮状况进行了调查。新发现有 15种豆科植物的结瘤状况是Allen文献中未见记载的 ,该区豆科植物种的结瘤率为 94.8% ,其根瘤形态大多数为圆形、棒状、指状 ,形态较为规则 ,白色、黄色者居多。乙炔还原活力测定表明 2 4.6 %为无效根瘤 ,乙炔还原活力小于 1μmol/ (g·h) ,占检测总数的 45 .9% ,对阿拉善荒漠区固氮效率低下的原因进行了讨论