不同水分条件下不同形态氮素比例对苋菜产量与硝酸盐含量的影响

蔬菜是日常生活中不可缺少的重要副食品,对维持人体正常生理功能和增进健康具有非常重要且不可替代的营养作用。同时蔬菜又是一种易于富集硝酸盐的植物。早在1907年,Richardson就指出蔬菜中含有大量硝酸盐。美国White指出,人体摄入的硝酸盐有81·2%来自蔬菜[1]。虽然硝酸盐对人     

硝铵比例影响小白菜生长和叶绿素含量的原因探究

采用溶液培养试验研究了不同NO3-∶NH4+比例,分别为5.00∶0.00、3.75∶1.25、2.50∶2.50、1.25∶3.75和0.00∶5.00(mmol/L)对小白菜生长和叶绿素含量的影响及其原因。结果表明,1)与纯硝营养相比,NO3-∶NH4+为3.75∶1.25(mmol/L)时,小白菜具有最大的生物量、叶面积和叶片细胞分裂素含量;2)SPAD值、叶片可溶性蛋白质和活性铁含量均随着铵态氮比例的增加而增加;3)叶片细胞分裂素含量与叶面积、叶面积与生物量间的相关显著,相关系数(r)分别为0.97、0.95(P0.05);SPAD值与叶片可溶性蛋白质以及和活性铁含量之间的相关系数(r)分别为0.99和0.97(P0.05)。适当提高铵态氮比例可以增加小白菜叶面积可能是因提高了叶片细胞分裂素含量从而促进其扩展,进而影响生物量;提高铵态氮比例可以提高叶绿素含量,与提高了叶片蛋白质和活性铁的含量有关。     

不同硝、铵态氮水平配施对小白菜生长及硝酸盐累积的影响

采用土培盆栽试验方法,研究了7种不同硝、铵态氮水平配施(即NO3--N/NH4+-N比为:3/1,2/1,3/2,1/1,2/3,1/2和1/3)对小白菜植株株高、株重、产量及硝酸盐含量的影响。结果表明:在试验设计的硝、铵态氮配比水平范围(3/1～1/3)内,随硝/铵态氮施用量比值的降低,小白菜植株株高、株重及产量均大体表现出先升高尔后降低的趋势;而小白菜植株硝酸盐含量则大体表现出先升高尔后降低再升高的趋势。与硝铵比3/1处理相比,硝铵比2/3处理可分别提高小白菜植株株高、株重及产量15.57%、45.05%和13.67%,同时降低菜体硝酸盐含量37.49%。故硝铵比为2/3处理比较适宜土培小白菜的生长及蔬菜体内硝酸盐含量的降低。     

铵硝比例对不同基因型小白菜硝酸盐积累影响机理研究

本研究以前期工作中筛选出的硝酸盐积累量存在显著差异的2个不同基因型小白菜品种为材料,在人工气候箱水培条件下研究了不同铵硝比例对小白菜硝酸盐积累量、硝酸还原酶活性（NRA）和硝酸盐吸收基因NRT1和NRT2的表达量的影响。结果表明,不同铵硝比例对小白菜硝酸盐积累量有显著影响,且存在基因型差异。四月慢对硝酸盐吸收、积累及同化利用的能力都强于华冠青梗菜,尤其是在高NO3- 比例处理时。与华冠青梗菜相比,四月慢对NO3- 的同化利用的能力更不易受铵硝比例的影响。NRT1和NRT2主要在根部表达,且NRT1的表达量显著高于NRT2,NRT1和NRT2的表达量变化规律只能在一定程度上解释小白菜不同基因型间硝酸盐积累量的差异,小白菜不同基因型品种间硝酸盐积累量差异的机理还需要进一步研究。     

采前营养液处理对水培小白菜硝酸盐积累的影响

开展了在采收前减少小白菜营养液中的氮量或在去除硝态氮的基础上加入渗调离子以试图降低小白菜的硝酸盐积累的试验。结果表明,在去除营养液中的硝态氮后,在营养液中加入Cl-、SO42-、苹果酸根离子、山梨酸根离子、乙酸根离子是降低溶液培养小白菜硝酸盐积累的有效措施,但处理后采收的时间不可推迟太久。而只减少营养液中氮肥用量会使产量迅速下降,硝酸盐含量降低却缓慢,加入渗调离子可缓解因去除氮肥引起的小白菜产量的下降。     

城市园林废弃物生物质炭对小白菜生长、 硝酸盐含量及氮素利用率的影响

【目的】我国温室种植蔬菜迅速发展,温室种植中肥料利用率低及蔬菜硝酸盐积累等问题日益突出。同时,我国城市化快速发展,城市园林废弃物日益增多,这些木质废弃物的处理也成为城市可持续发展的挑战。本文采用城市园林废弃物制成的生物质炭用于温室栽培生产,分析其对温室蔬菜产量和品质以及养分保持的影响,从而探索一种为绿色环保的现代城市农业服务的技术。【方法】本研究采用温室盆栽试验方法,以小白菜为研究对象,设置5个生物质炭添加水平。 C0 (0 g/kg, CK)、 C1(20 g/kg)、 C2(40 g/kg)、 C3(60 g/kg)和C4(80 g/kg)。研究生物质炭对小白菜产量、 植株硝酸盐含量、 土壤氮素含量与形态以及氮素保持效应的影响。【结果】与对照相比,添加不同比例的生物质炭均显著提高小白菜产量,其中,C3和C4处理下增产幅度达到75%,生物质炭添加量与产量呈显著正相关关系;生物质炭对小白菜植株地上部和地下部的影响并不一致,其中收获指数显著增加,提高幅度在2.5%～9.5%之间,有随着生物质炭用量增加而增加的趋势;对照处理小白菜地上部硝酸盐含量达504 mg/kg,各处理植株硝酸盐含量介于161～256 mg/kg之间,显著降低50%以上,特别是C1处理降低硝酸盐含量的幅度达到68%,而不同生物质炭添加量之间植株硝酸盐含量差异不显著;生物质炭的添加增加了土壤中总氮素的含量,氮素损失率由不施炭处理的5.6%降低到了3.3%以下,显著降低了42%,同时土壤氮素生产率较对照提高幅度大于35%;与C0相比较,生物质炭添加显著降低了土壤NO-3-N的积累,降低幅度在60%以上,生物质炭用量在4%左右时降低作用最大,达到80%,同时土壤NH+4-N在生物质炭添加下降低了77%,生物质炭对降低土壤中铵态氮和硝态氮的累积作用并不与其用量呈正相关,铵硝比随着生物质炭添加量而呈下降的趋势;同时从研究结果看,产量与土壤NH+4-N和NO-3-N含量呈负相关关系,与土壤全氮呈正相关关系,而蔬菜植株硝酸盐含量与土壤NH+4-N和NO-3-N含量具有相关性,但与土壤全氮含量相关性不显著。【结论】温室大棚栽培小白菜的土壤中, 加入不同量的生物质炭能显著提高小白菜产量,同时降低小白菜植株的硝酸盐含量,添加量在2%时效果最好;土壤硝态氮和铵态氮积累随生物质炭施入而降低;生物质炭显著降低氮素损失率而提高氮素生产率。本研究得出生物质炭通过降低损失、 吸持更多氮素而提高了氮素的持续供应,在增产的同时降低了蔬菜硝酸盐积累,提高了品质。因此,在温室大棚蔬菜生产的土壤中添加一定量生物质炭(本试验下添加2%～4%)可以达到高产和优质。     

硝化抑制剂对小白菜内源硝酸盐代谢的影响

为了提高蔬菜体内硝态氮的代谢有效利用性,采用土培盆栽试验方法,以NO3-N︰NH4+-N为2︰3的处理(以S1表示)为对照,研究在对照基础上分别添加3种硝化抑制剂(即,双氰胺、咪唑、吡啶,分别以S2、S3、S4表示)对小白菜内源硝酸盐代谢的影响。结果表明:3种硝化抑制剂的添加可提高小白菜产量6.06%~28.55%,增加植株氮吸收量2.38%~38.42%,降低蔬菜硝酸盐含量2.69%~19.66%,分别提高小白菜叶片硝酸还原酶活性、叶肉细胞硝态氮的代谢库大小和贮藏库大小24.28%~77.32%、29.45%~272.17%和2.78%~17.38%,并增加代谢库与贮藏库的比值0.04%~0.59%,从而提高了小白菜内源硝酸盐的有效利用性。其中,以S2处理对提高小白菜内源硝酸的有效利用性相对最佳,植株产量和植株氮吸收量相对最高,分别为56.72 g.盆1和0.156 g.盆1;植株硝酸盐含量较低,为1 749 mg·kg-1;而叶片的硝酸还原酶活性和叶肉细胞硝态氮代谢库相对最高,分别为1.90μg(NO2-N).30 min-1·g-1(FW)和0.33μg(NO2-N)·g-1(FW)。     

硝酸盐反射仪和SPAD法对玉米氮素营养诊断的比较

精准的营养诊断是了解作物氮素营养及推荐施肥的基础。本文在田间滴灌条件下利用SPAD叶绿素仪(SPAD-502 Plus)和硝酸盐反射仪(RQ flex10)两种诊断方法对玉米关键生育时期的氮素营养诊断进行研究,旨在筛选出适宜的诊断方法,并依据诊断值建立滴灌玉米不同生育时期的施肥模型。试验设置0 kg(N)·hm~(-2)(N0)、225 kg(N)·hm~(-2)(N225)、330 kg(N)·hm~(-2)(N330)、435 kg(N)·hm~(-2)(N435)和540 kg(N)·hm~(-2)(N540)5个施氮水平,在不同生育时期测定了玉米叶片SPAD值和叶鞘NO_3~-含量,并分别与施氮量、植株全氮含量、产量进行方程拟合,比较两种诊断方法对玉米氮素营养的响应。研究结果表明:1)玉米叶片SPAD值和叶鞘NO_3~-含量均随施氮量的增加而显著升高,且在拔节期对施氮量的响应最敏感。叶鞘NO_3~-含量对施氮量变化的响应较SPAD值大,其与施氮量及玉米产量的拟合度均高于SPAD值,说明硝酸盐反射仪法对滴灌玉米氮素丰缺的反应更灵敏。2)玉米全氮含量与叶片SPAD值呈显著线性关系,而与叶鞘NO_3~-含量则以线性加平台表示。当叶鞘NO_3~-含量小于186 mg·L~(-1)时,植株全氮与NO_3~-间呈显著线性相关;当叶鞘NO_3~-含量大于186 mg·L~(-1)时,植株全氮随NO_3~-含量增加趋于不变。3)本农作区滴灌玉米最佳经济施氮量为402.5 kg·hm~(-2),对应的玉米产量为17 049 kg·hm~(-2)。玉米拔节期、抽雄吐丝期和灌浆期的临界叶鞘NO_3~-含量分别为729.3 mg·L~(-1)、536 mg·L~(-1)和81.2 mg·L~(-1)。SPAD叶绿素仪和硝酸盐反射仪均可对滴灌玉米进行氮素营养诊断,但硝酸盐速测值能更敏感地反映氮素丰缺状况,基于硝酸盐反射法进行作物氮素营养诊断及推荐施肥具有较好的准确性与适用性。     

小白菜硝酸盐含量基因型差异的遗传行为研究

对硝酸盐含量有明显差异的2个小白菜品种江苏矮脚黄(P1)、上海青(P2)及其杂交一代(F1)、杂交二代(F2)和回交一代(B1、B2)6个群体共计460株进行了硝酸盐含量的检测,并采用联合尺度检验法分析其硝酸盐含量性状的遗传规律。结果表明,小白菜硝酸盐含量属于数量性状,其遗传表现符合加性 显性遗传模型,小白菜高硝酸盐含量对低硝酸盐含量性状为部分显性,显性度为0.45。通过对遗传力的估计值计算结果表明,小白菜硝酸盐含量广义遗传力为56.1%,狭义遗传力为21.6%,显性作用和环境影响都较大。因此,选育低硝酸盐含量的品种,应注重在高世代(如F5或F6)进行选择,不宜采用个体选择。     

几种化学物质配施对小白菜硝酸盐和营养品质的影响

采用311—A最优混合设计研究了3种化学物质赤霉素(GA)、钼酸铵(Mo)、双氰胺(DCD)对盆栽小白菜产量、硝酸盐含量和营养品质的影响。结果表明,3种化学物质不同组合量比对小白菜产量和收获期硝酸盐含量的效应均可用三元二次回归方程式定量描述,合理配施GA、DCD和Mo可显著增加小白菜产量,降低3个生长期小白菜叶片硝酸盐含量和提高小白菜叶片Vc、氨基酸含量,小白菜叶片钼含量与Mo施用量存在显著正相关,但小白菜叶片钼含量尚未超标。在本试验条件下,对小白菜硝酸盐、营养品质和产量综合调控效果较好的3个优化组合为:GA46.3mg.L+Mo441mg.L+DCD8.3mg.盆;GA28.7mg.L+Mo159mg.L+DCD8.3mg.盆;GA37.5mg.L+Mo300mg.L+DCD2.55mg.盆。     

NH4+-N部分代替NO3--N对番茄生育中后期氮代谢相关酶活性的影响

采用砂培实验研究NH4 -N部分代替NO3--N对番茄的影响,结果表明:与全硝处理(100%NO3-)相比较,增铵处理(NH4 ∶NO3-=25%∶75%)下番茄鲜果重显著提高;同时叶片内NO3--N含量随增铵而显著降低,叶片与果实内NH4 -N含量及果实的可溶性蛋白含量随增铵而升高;增铵条件抑制了叶片和果实的硝酸还原酶(NR)活性,提高了叶片和果实的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)活性及叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,但对果实的谷氨酰胺合成酶(GS)活性影响不大。上述结果表明,NH4 -N部分代替NO3--N可增加番茄产量,提高集约化基地的生产量。     

不同铵硝比对菠菜生长、安全和营养品质的影响

通过水培试验,研究了等氮条件下5种不同铵硝比对菠菜生长和品质的影响。结果表明:(1)从铵硝比100∶0到0∶100,菠菜地上部鲜重不断增加,铵硝比为0∶100时,菠菜的鲜重达最大值;但铵硝比25∶75和0∶100两个处理菠菜的干物重没有显著差异(p<0.05)。(2)随着铵硝比的降低,菠菜茎叶中硝酸盐、亚硝酸盐的含量均表现为线性增加;菠菜茎叶中可溶性草酸的含量和营养液中铵硝比之间呈现出二次曲线相关,在铵硝比为25∶75时,菠菜茎叶中草酸含量最低。适当增施铵态氮有利于降低菠菜硝酸盐、亚硝酸盐及草酸的含量。(3)增铵可以提高菠菜Vc含量,铵硝比为50∶50的处理菠菜Vc含量最高;随着铵硝比的下降,菠菜茎叶中可溶性糖的含量逐渐降低,而粗蛋白的含量则以铵硝比25∶75处理最高。     

不同水稻品种对铵态氮和硝态氮吸收特性的研究

采用水培方法研究了不同形态氮素对武育粳 3号 (常规粳稻 )和扬稻 6号 (常规籼稻 )生长的影响及其水稻苗期对NH 4 N和NO-3 N的吸收动力学特征。结果表明 :不同形态氮素对水稻生长影响差异显著 ,铵硝混合营养下水稻的生长最优 ;扬稻 6号比武育粳 3号具有更强的氮素吸收能力 ;不论武育粳 3号或是扬稻 6号 ,单一氮源时NO-3 的Km 值均大于NH 4 ,说明水稻对NH 4 的亲和力大于NO-3 ,武育粳 3号对NH 4 的最大吸收速率小于NO-3 ,而扬稻 6号则极为接近 ;NH 4 的存在均显著降低两个水稻品种对NO-3的吸收速率 ,武育粳 3号和扬稻 6号的NO-3 的Vmax分别比单一硝营养减小 1/ 2和 2 / 3,NO-3 的存在不影响武育粳 3号对NH 4 的吸收速率 ,但使扬稻 6号对NH 4 的吸收速率减小     

水稻根系生长对不同氮形态响应的动态变化

土壤养分供应变异很大,植物根系生长对这种养分变异的响应非常敏感.为了探索水稻根系生长对N素供应响应的动态变化规律以及这种适应性变化与水稻N效率之间的关系,采用水培方法,以两个苗期不同N效率水稻品种桂单4号和南光为研究材料,比较了不同铵硝比、不同浓度NH4、不同浓度NO3-和不同浓度NH4NO3对水稻根系构型参数的影响.结果表明:NH4 和NH4NO3供应显著降低了总根长、总根表面积和总根体积,且有增加平均根直径的趋势;而NO3-供应在0～1 mmol/L浓度范围内,增加了总根长、总根表面积和总根体积,降低了平均根直径,但当NO3-供应超过1 mmo1/L后,NO3-却有降低总根长、总根表面积和总根体积的趋势,对平均根直径没有明显影响.苗期N高效基因型桂单4号总根长和总根表面积在各种N素营养条件下均显著高于N低效基因型南光.上述结果表明,NH4 和NH4NO3都抑制了水稻根系生长,而NO3-为低浓度诱导、高浓度抑制根系生长,根长和根表面积,对提高水稻N效率贡献较大.     

NH4+-N/NO3--N比例对不同不结球小白菜品种的生长和部分生理指标的影响

The responses of three cultivars of Chinese cabbage (Brassica chinensis L.), one of the main vegetable crops in China, to different ratios of NH4+-N/NO3--N was investigated to find the optimal ratio of ammonium to nitrate for maximal growth and to explore ways of decreasing the nitrate content, increasing nitrogen use efficiency of Chinese cabbage, and determining distributions of nitrogen and carbon. Three cultivars of Chinese cabbage were hydroponically grown with three different NH4+-N/NO3--N ratios (0:100, 25:75 and 50:50). The optimal ratio of NH4+-N/NO3--N for maximal growth of Chinese cabbage was 25:75. The increase in the ratio of NH4+-N/NO3--N significantly decreased nitrate content in various tissues of Chinese cabbage in the order of petiole > leaf blade > root. The highest total nitrogen (N) content was found when the ratio of NH4+-N/NO3--N was 25:75, and N contents in plant tissues were significantly different, mostly being in the order of leaf blade > petiole > root. At the NH4+-N/NO3--N ratio of 25:75, the biomasses of Chinese cabbage cultivars 'Shanghaiqing', 'Liangbaiye 1' and 'Kangre 605' increased by 47%, 14% and 27%, respectively. The biomass, SPAD chlorophyll meter readings and carbon content of 'Shanghaiqing' were all higher than those of 'Liangbaiye 1', while nitrate and total nitrogen contents were lower. Thus, partial replacement of nitrate by ammonium could improve vegetable production by both increasing yields and decreasing nitrate content of the plants.     

不同铵硝配比对弱光下白菜氮素吸收及相关酶的影响

以黑色遮阳网覆盖模仿弱光环境, 使光照强度为自然光的20%左右, 以自然光照为对照, 采用精确控制水培溶液氮素营养, 研究NH₄⁺-N/NO₃^--N 比例分别为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0 对弱光下白菜氮代谢及硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性的影响。结果表明, 弱光下, 白菜的鲜重及叶片总氮量以NH₄⁺-N/NO₃^--N 比为25/75 时最大, NH₄⁺-N/NO₃^--N 比为100/0 时最低。随弱光处理的进行, 白菜叶片中硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性均呈下降趋势, 但NH₄⁺-N/NO₃^--N 比为25/75 时, 可维持叶片内较高的硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性。试验表明, NH₄⁺-N/NO₃^--N 比25/75 是白菜在弱光下生长的较适宜氮素形态配比。     

冬小麦/夏玉米轮作中NO3-N在土壤剖面的累积及移动

通过田间试验研究了冬小麦 /夏玉米轮作中NO- 3 N在土壤剖面的累积及移动 ,结果表明 ,尿素施入旱地土壤后 ,硝化作用一般在 7d之内完成 ,NH 4 N只在施肥后的短期内保持较高浓度 ,其它时期NH 4 N含量基本在 1～ 3mgkg- 1 范围内 ,土壤剖面不同层次NH 4 N一般也低于 4mgkg- 1 ,NH 4 N的含量不能反映土壤有效氮的水平。土壤剖面中的NO- 3 N随施氮量的增加而显著升高。在低施氮量条件下 (N <12 0kghm- 2 ) ,NO- 3 N主要在 0～ 40cm土层内移动 ,但当施氮量高于N 2 40kghm- 2 时 ,冬小麦季即有相当数量的氮移出 0～ 10 0cm土体。NO- 3 N在土体中的移动存在着很大的年际变化 ,在干旱年份 ,即使夏玉米季 ,NO- 3 N向深层移动的可能性也很小。试验年份中 ,除 1999年夏玉米季发生了较严重的气体损失以外 (该季节特别干旱 ) ,其余季节损失的肥料氮主要以NO- 3 N的形式在深层土壤剖面中累积 ,这在两个试验点的结果相当一致。     

增铵营养对番茄幼苗生长和有机酸含量的影响

A hydroponic experiment was conducted to study the effect of partial replacement of NO(3^-)-N by NH -N on theseedling growth and organic acid content of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). A completely randomized designwas established with three replications and five treatments, i.e., NO(3^-)-N/NH(4^ )-N of 100/0, 75/25, 50/50, 25/75 and0/100. Results showed that 25% replacement of NO(3^-)-N by NH(4^ )-N significantly (P = 0.05) improved fresh and dryweight, revealing that a proper percentage of NH -N was important for tomato nitrogen nutrition. This could increasethe plant growth even though tomato was a crop that preferred nitrate nutrition. Also an increase in the proportion ofNH -N in the nutrient solution led to a significant decrease (P=0.05) in malate, citrate and fumarate. However, the25% NH(4^ )-N plus 75% NO(3^-)-N treatment had no significant effect (P = 0.05) on the 2-ketoglutarate, succinate or oxalicacid content, showing that only some organic acids in tomato plants were affected. Only pyruvate increased significantly(P=0.05), and it only increased for 25% and 50% replacement of NO(3^-)-N by NH(4^ )-N. Metabolism of these organicacids, especially malate, citrate and fumarate, should be further studied at the molecular level in vegetables applied withdifferent nitrogen forms.     

配合施用NH4+-N和NO3--N对旱作水稻生长与水分利用效率的影响

水稻作物通常被认为是典型的喜铵作物 ,然而越来越多的报道认为混合供应NH 4 N和NO- 3 N更有利于作物生长和产量的形成 ,水稻也不例外。水稻旱作后 ,由于土壤中的无机氮大量以NO- 3 N形态存在 ,因而NO- 3 N已成为旱作水稻的重要氮源。本文采用普通湿润冲积新成土进行盆栽试验 ,旨在探讨不同氮素形态比例对旱作水稻生长、产量形成和水分生产效率的影响。结果表明 :覆盖旱作条件下 ,配合施用NH 4 N和NO- 3 N可以显著降低水稻一生的总需水量 ,改善旱作水稻抽穗后功能叶的光合生产能力 ,提高蒸腾水分的干物质和籽粒生产效率 ;NO- 3 N施用比例在 5 0 %时有利于旱作水稻形成最高的生物学产量和籽粒产量 ;NO- 3 N施用达到和超过这一比例则使成熟期水稻根系质量及根冠比下降。     

不同铵硝比营养液对生菜生长发育影响的研究

氮素是作物生长所必需的营养元素之一。在一般情况下，作物能够吸收利用的氮素形态有多种。但从营养学角度来说，植物生长的主要氮源为NH4^＋-N和NO3^-—N。由于作物本身遗传特性和营养特点以及环境条件的差异，作物对NH4^＋-N和NO3^--N的吸收利用和适宜性也有不同。对蔬菜作物来说，