菠菜叶片硝态氮还原对叶柄硝态氮含量的影响

选用3个菠菜品种,设置N.0.1和0.3.g/kg2个施氮水平进行盆栽试验。在不同时期采样测定叶片内、外源硝酸还原酶活性、硝态氮代谢/贮存库大小,以及加入外源硝态氮培养后叶片硝酸还原酶活性的变化,探讨菠菜叶片的硝态氮还原与叶柄硝态氮含量的关系。结果表明,叶片内源硝酸还原酶活性、内源/外源硝酸还原酶活性比值、叶片的硝态氮代谢库大小及代谢/贮存库比值与叶柄硝态氮含量呈相反趋势。加入外源硝态氮培养后叶片硝酸还原酶活性的增加程度与叶柄硝态氮含量相一致。叶片内源硝酸还原酶活性高低及其发挥程度,叶片硝态氮代谢库大小及硝态氮在代谢、贮存库中的分配是造成品种间叶柄硝态氮含量高低差异的重要原因。     

菠菜硝态氮累积和还原与植株生长的关系

通过盆栽试验,以两个硝态氮含量差异显著的菠菜品种为供试材料,在不同生长时期,测定了叶柄、叶片干重、水分含量、硝态氮含量及叶片内源和外源硝酸还原酶活性,研究菠菜硝态氮累积和硝酸还原酶活性的动态变化及其与植株生长变化的关系。结果表明,随生长期后移,叶柄、叶片及地上部干重和水分含量先增加而后降低,硝态氮含量则持续降低,低硝态氮累积品种S9的下降更为明显,出苗后52d和62d地上部分别降低了100%和89.7%;叶片内源和外源酶活性则随植株生长量增加而增加,高硝态氮累积品种S4增加（379%和199%）更明显,之后该品种酶活性随植株生长量降低而显著下降,品种S9却显著增加,分别为121%和288%。生长前期,品种S4硝态氮含量、干重增长速率及内源、外源酶活性均显著高于品种S9,内源/外源酶活性比值却明显低于后者;生长后期,除外源酶活性和内源/外源酶活性比值外,品种间差异均不明显。因此,生长前期高累积品种硝态氮含量降低较少,主要原因可能是其内源/外源酶活性比值（70.7%）较低,生长后期该品种的内源/外源酶活性比值（98.2%）显著增加后,硝态氮含量迅速下降进一步证明了这一推测。综合上述结果可知,内源/外源酶活性比值更能揭示植株生长变化引起的品种间硝态氮含量变化差异。     

施氮、钾和钼对菠菜不同生长阶段硝态氮积累影响研究初报

采用盆栽试验研究了肥料(氮、钾、钼)互作对菠菜不同生长阶段硝态氮积累的影响。结果表明,施肥对菠菜硝态氮积累的影响整体表现为:柄叶,老叶新叶;与生长前期相比,收获期各部位中硝态氮含量均有下降趋势。不施氮条件下,施钼极显著或显著地降低了菠菜生长前期和收获期叶片中硝态氮含量,降幅分别为19.3%和21.4%;施氮条件下,施钼仅显著降低了菠菜生长前期叶片中硝态氮含量,降幅达21.2%。在本试验条件下,单施钼比钼钾配施更有利于降低菠菜叶片中硝态氮的含量;钾与钼营养的相互效应,以及钾与钼之间如何平衡,似乎是影响施钼效果的关键。     

玉米叶片SPAD值、全氮及硝态氮含量的品种间变异

研究比较两种土壤肥力条件下,4个春玉米品种在喇叭口期至成熟期间叶片SPAD值、全氮及硝态氮含量的变异程度、及其与氮素积累和产量形成的关系,以期为不同品种植株的氮素营养测试指标的优化提供依据。结果表明,叶片SPAD值与产量、吸氮量及生物量呈显著相关,该值主要受氮肥水平影响,并因土壤肥力而变异。从喇叭口期至灌浆期间平均变异幅度为17.7%,但品种间变异很小,平均仅为4.3%。说明利用SPAD值诊断玉米氮素营养时,其诊断指标不需要因品种而调整,但需要因不同肥力而调整。在新立城低肥力条件下,喇叭口期(V12)和抽雄期(VT)的SPAD临界值指标分别为46.1和57.8;在德惠高肥力条件下,两个时期的SPAD值临界值较为接近,分别为59.9和60.3。植株叶片硝态氮含量在土壤肥力间及品种间变异均较大,变异幅度分别为43.1%和29.3%,且与产量、吸氮量及生物量的相关性均较差,不适于在大面积范围内单独作为玉米氮素营养状况的评价指标。     

不同水氮处理对菠菜硝酸盐累积和土体硝态氮淋洗的影响

利用土柱模拟方法，研究了两种水分供应条件下的5种氮素水平对菠菜生长、植株叶柄硝酸盐累积及土体硝态氮淋洗的影响。结果表明，低供水量抑制了波菜的生长，极大地限制了作物根系对氮素的吸收利用。而在水分供应量较高的条件下，植株干重随肥用量的增加而增大，同时体内硝酸盐含量也随之升高。土柱施氮（N）量达1．33g时，植株体内硝酸盐含量超过了3000mg.kg^-1的蔬菜限量标准。     

宁夏引黄灌区日光温室集约种植区浅层地下水硝态氮含量与耕层土壤硝态氮含量的关系

  目的  探讨宁夏引黄灌区日光温室集约种植区地下水硝态氮污染现状及其与土壤硝态氮含量之间的关系,为有效防治地下水硝态氮污染及土壤盐渍化提供理论依据。  方法  通过抽样调查方法,采集7个典型日光温室集约种植区不同时期的214个地下水样及102个0 ~ 20 cm土壤样品,分析了地下水和土壤的硝态氮含量及电导率等。  结果  地下水样本硝态氮含量超过Ⅲ类水标准的达53.3%;近80%的土壤样本呈现出不同程度的盐渍化,其中中度盐化土占57%。当地下水硝态氮含量大于40 mg L?1时,地下水电导率、土壤电导率和土壤硝态氮含量均随地下水硝态氮浓度增加而急剧增加。土壤电导率与土壤硝态氮含量之间呈极显著线性函数关系,决定系数达0.376。土壤硝态氮含量与地下水硝态氮含量之间呈极显著的指数函数关系,土壤电导率与地下水电导率之间呈极显著的线性函数关系。  结论  宁夏典型日光温室集约种植区的地下水硝态氮污染和次生盐渍化严重,并与土壤硝态氮含量和盐渍化密切相关。     

不同基因型小麦侧根生长对硝态氮的响应差异

以4个小麦品种石麦15、衡观35、H10和L14为供试作物,进行营养液培养试验,研究不同浓度硝态氮供应对小麦侧根发育的影响。结果表明:0.05~25.0 mmol/L硝态氮处理13 d,小麦生物量及侧根形态尚未受到明显影响;硝态氮处理22 d后,植株地上部生物量和氮含量明显增加,石麦15、H10和衡观35增加幅度较大,L14增幅较小;0.05 mmol/L低浓度硝态氮处理下,4个小麦品种的侧根平均长度较长。进一步研究发现,小麦侧根发育对不同浓度硝态氮供应的反应存在明显的基因型差异:0.05 mmol/L硝态氮处理下,石麦15的侧根长度和总根长增加,侧根密度无明显变化;H10的侧根总长度增加,侧根密度减少;衡观35的侧根密度减少,侧根总长度变化不大,而L14的侧根总长度和侧根密度均无明显改变。硝态氮处理浓度在2.5~20.0 mmol/L范围内,小麦侧根数量和长度均没有受到明显影响,在均匀供应硝态氮条件下,高浓度的硝态氮处理未影响小麦的侧根长度和数量。     

供氮水平对菠菜产量、硝酸盐和草酸累积的影响

采用溶液培养方法研究了不同供氮水平对菠菜生物量、硝酸盐和不同形态草酸含量的影响。结果表明,供氮水平由4.mmol/L增加到8.mmol/L,菠菜产量显著增加,继续提高氮水平对产量没有显著影响。叶片中的维生素C(Vc)含量随着供氮浓度从4.mmol/L提高到8.mmol/L而显著增加,再增加氮水平,叶片中的Vc含量明显下降;而菠菜叶柄Vc的含量则随供氮水平的提高显著下降。叶片硝酸盐含量随着氮浓度的提高而增加,当供氮水平由4mmol/L增加到8.mmol/L时,叶柄硝酸盐含量显著下降,而氮水平由8.mmol/L提高到20.mmol/L时,叶柄硝酸盐含量则随之升高。供氮浓度从4.mmol/L增加到8.mmol/L,叶片可溶态草酸含量略有下降,再提高供氮水平则明显上升,供氮水平低于12.mmol/L时,叶柄中的可溶态草酸和菠菜叶片和叶柄中的草酸总量则随着氮水平的提高而升高,高于12.mmol/L草酸含量反而降低。由此可见,菠菜在供氮浓度为8mmol/L(N2)时能够获得较高的产量和Vc含量,较低的硝酸盐和草酸含量,表明适宜的供氮水平下可获得高产优质的菠菜。     

Measurement of Nitrate Efflux from Roots and Its Relation to Nitrate Accumulation in Two Oilseed Rape Cultivars

Studies have reported significant differences in nitrate accumulation among genotypes within a crop species, but the reason for these differences is not clear. This study investigated nitrate (NO₃) efflux from roots of two oilseed rape cultivars (Brassica napus L. cvs. ZY821 and D89) and the relationship between nitrate efflux and plant nitrate accumulation. Nitrate efflux was estimated by measuring nitrate released from roots into nitrate-free nutrient solutions 58 days after sowing. The solutions were buffered with either 2.0 mM (n-morpholino) ethanesulfonic acid (MES) or 0.05 mM phosphate. Whole-plant and petiole nitrate accumulations were significantly greater for ZY821 compared to D89. Nitrate efflux varied diurnally, and the difference between cultivars was greater in the morning than in the afternoon. Data suggested that the relatively high pH of the phosphate-buffered solutions increased nitrate efflux rates from oilseed rape plants; therefore phosphate buffer should not be used when making direct determinations of nitrate efflux. Maximum cumulative nitrate efflux was 0.97 μmol g^?1 fresh-weight (FW) root for ZY821 and 1.9 μmol g^?1 FW root for D89. Maximum nitrate efflux rate was 0.084 μmol g^?1 FW min^?1 for ZY821 and 0.097 μmol g^?1 FW min^?1 for D89. These results indicated that between the two cultivars, ZY821 had the greatest petiole nitrate nitrogen concentration and the lowest total nitrate efflux. We suggest that cultivars with low nitrate efflux rates are able to translocate and store greater amounts of nitrate in aboveground plant organs, especially in petioles.     

氮肥形态及配比对菠菜生长和安全品质的影响

【目的】铵态氮肥和硝态氮肥是蔬菜生长过程中经常施用的氮肥种类,氮肥形态及配比对蔬菜生长和安全品质有着重要影响。菠菜是一种叶菜类蔬菜,富含矿质元素、维生素C和维生素E。本文通过施用铵态氮和硝态氮肥,探究氮肥形态及其配比(NH+4-N/NO-3-N)对菠菜生长和安全品质的影响。【方法】采用水培试验,设置5种不同氮素形态配比(NH+4-N/NO-3-N比值分别为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100)的营养液,定期采集菠菜样品并测定菠菜的生物量、株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐、有机酸和氨基酸参数值。【结果】随着NH+4-N/NO-3-N比值从100∶0变化到0∶100,菠菜的生物量、株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐累积量以及有机酸含量均呈增加趋势,而氨基酸总量则明显下降;当NH+4-N/NO-3-N比值为0∶100时,菠菜茎叶生物量为6.2g/plant,株高和根系长度分别为16.3 cm和22.5 cm,分别是NH+4-N/NO-3-N比值为100∶0时的6倍、2.2倍和2.0倍,表明菠菜是一种喜硝酸盐氮的蔬菜;当NH+4-N/NO-3-N比值由0∶100变为25∶75时,即在氮肥组合中增加25%的铵态氮肥,此时的硝酸盐和亚硝酸盐含量分别由398.5 mg/kg、1.42 mg/kg降为249.1 mg/kg、0.98mg/kg,降幅为37.5%和8.0%,表明在菠菜生长过程中适当增施铵态氮肥可有效降低硝酸盐和亚硝酸盐在茎叶中的累积;当NH+4-N/NO-3-N比值从100∶0变化到0∶100,对6种有机酸(苹果酸、富马酸、琥珀酸、α-酮戊二酸、柠檬酸和丙酮酸)而言,增加幅度最大的是富马酸,约8.6倍,增加幅度最小的是柠檬酸,约2.5倍,苹果酸则在NH+4-N/NO-3-N=25∶75时达到最大值,为985.3 mg/L;随着NH+4-N比例的减少,菠菜茎叶中的氨基酸总量呈下降趋势,NH+4-N/NO-3-N比值为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100的氨基酸总量分别为21.80μmol/g、12.92μmol/g、9.20μmol/g、8.30μmol/g和7.50μmol/g,表明菠菜的营养价值降低,这一趋势与上述所研究的指标(株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐含量以及有机酸含量)有着明显的区别。【结论】菠菜是一种典型的喜硝态氮类蔬菜,施用硝态氮肥可明显提高菠菜产量,但过高的施用量可导致菠菜安全品质下降。适当增施铵态氮肥可降低硝酸盐和亚硝酸盐在菠菜体内的累积,并有效调节氨基酸和有机酸的代谢。因此,在菠菜种植过程,应该合理地搭配铵态氮肥和硝态氮肥,以便在保证安全性和营养价值的基础上获取最大的生物量。     

氮素形态对菠菜可食部分硝酸盐和草酸累积的影响

采用溶液培养试验研究了营养液中硝态氮/铵态氮比例对菠菜地上部可食部分不同器官硝酸盐以及不同形态草酸累积的影响。结果表明,菠菜地上部生物量随供铵比例从0%提高到50%呈增加趋势而后显著下降。叶片和地上部可食部分的硝酸盐含量和累积量均随供铵比例增加而显著下降;叶柄的硝酸盐含量随供铵比例提高而降低,而硝酸盐积累量则先升高后显著下降。叶片是菠菜积累草酸的主要器官,可溶态草酸与草酸总量分别占地上部的56.3%～89.8%和76.6%～87.4%。可溶态草酸是菠菜体内草酸的主要形态,在叶片、叶柄及地上部中所占草酸总量的比例分别在36.7%～83.5%,79.0%～93.3%以及50.0%～83.0%之间。地上部各器官的可溶态草酸含量、难溶态草酸含量和草酸总量以及积累量均随着供铵比例的增加而显著下降,叶片和地上部的草酸含量和积累量的下降幅度均高于叶柄。可见,调节营养液中硝态氮/铵态氮比例可以有效降低菠菜地上部可食部分硝酸盐和草酸的含量和积累量,50/50是营养液中适宜的硝态氮/铵态氮比例,不仅菠菜的生物量最高,而且硝酸盐和各形态草酸的含量以及累积量较低,从而大大减轻了硝酸盐和草酸对人体健康产生的负面影响。     

光质对菠菜草酸、单宁及硝酸盐积累效应的影响

用彩色荧光灯得到红光、蓝光和黄光,以白光为对照,研究不同光质对菠菜产量,草酸、单宁及硝酸盐积累的影响。结果表明,处理间的菠菜叶柄和叶片硝酸盐和草酸含量的变化不同,但地上部生长量的变化趋势相同。叶片占植株地上部鲜质量的比例高于叶柄。不同处理叶片和叶柄鲜质量依次为白光(对照)>黄光>红光>蓝光。红光处理有利于干物质和碳水化合物的形成与积累。菠菜叶柄的硝酸盐含量显著高于叶片,是积累硝酸盐的主要场所,并且各处理间叶片硝酸盐和单宁含量的差异远大于叶柄。白光和黄光处理下,菠菜叶片草酸含量大于叶柄,而红光和蓝光处理则相反,其中红光处理草酸含量最低。菠菜在红光处理下生物量虽不高,但可极大地降低硝酸盐和草酸含量,提高菠菜品质。     

增硝营养对水稻不同生育时期生长及氮素吸收同化的影响

The effect of nitrate （NO3^-） on rice （Oryza sativa L.） growth as well as N absorption and assimilation during different growth stages was examined using three typical rice cultivars. Dry weight, yield, N uptake, nitrate reductase activity （NRA） in leaves, and glutamine synthetase activity （GSA） in roots and leaves during their entire growth periods, as well as the kinetic parameters of ammonium （NH4^＋） uptake at the seedling stage, were measured with solution culture experiments. Results indicated that addition of NH4^＋-N and NO3^-N at a ratio of 75：25 （NH4^＋＋NO3^- treatment） when compared with that of NH4^＋-N alone （NH4^＋ treatment） increased the dry weight of ‘Nanguang＇ cultivar by 30% and ‘Yunjing 38＇ cultivar by 31%, and also increased their grain yield by 21% and 17%, respectively. For the four growth stages, the total N accumulation in plants increased by an average of 36% for ‘Nanguang＇ and 31% for ‘Yunjing 38＇, whereas the increasing effect of NO3^- in the ‘4007＇ cultivar was only found at the seedling stage, in the NH4^＋＋NO3^- treatment compared to the NH4^＋ treatment, NRA in the leaves increased by 2.09 folds, and GSA increased by 92% in the roots and 52% in the leaves of the three cultivars. NO3^- supply increased the maximum uptake rate （Vmax） in the ‘Nanguang＇ and ‘Yunjing 38＇ cultivars, reflecting that the NO3^- itself, not the increasing N concentration, increased the uptake rate of NH4^＋ by rice. There was no effect on the apparent Michaelis-Menten constant （Kin） of the three cultivars. Thus, some replacement of NH4^＋ with NO3^-could greatly improve the growth of rice plants, mainly on account of the increased uptake of NH4^＋ promoted by NO3^-, and future studies should focus on the molecular mechanism of the increased uptake of NH4^＋ by NO3^-.     

玉米硝酸盐累积及其在适应持续低氮胁迫中的作用

旱地作物吸收氮素的主要形态是硝酸盐,硝酸盐的积累与再利用对植物适应低氮土壤环境具有重要意义。本试验利用两个硝酸盐累积能力不同的玉米自交系478（硝酸盐积累低）和W312（硝酸盐积累高）为研究材料,研究玉米的硝酸盐累积及其在适应持续低氮胁迫中的作用。结果表明,W312的硝酸还原酶活性和NR基因的表达都弱于478,而体内氨基酸含量显著较低。对一个可能与液泡膜硝酸盐转运有关的氯离子通道蛋白基因（ZmCLC）的表达分析发现,478的ZmCLC表达显著强于W312。说明W312硝酸盐积累能力强主要是由于其较弱的氮同化能力,而不是硝酸盐向液泡的运输能力强。在砂培体系并持续缺氮条件下,W312叶绿素含量（SPAD值）显著高于478,表明植株体内较高硝酸盐累积有助于W312适应持续缺氮的土壤环境。