淹水条件下硝态氮对甜樱桃根系抗氧化酶活性和活性氧含量的影响

为探讨淹水条件下NO3-对根系抗氧化酶活性和活性氧（ROS）含量的影响,以美早/Colt甜樱桃（Prunus pseudocerasus Lindl.）为试验材料,研究了NO3-在淹水过程中对甜樱桃根系抗氧化酶活性和活性氧含量的变化。结果表明,淹水过程中甜樱桃根系超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2—)、丙二醛（MDA）含量变化皆呈先升后降趋势。加入NO3-,甜樱桃根系SOD、POD和CAT活性亦呈先升后降趋势,但均高于对照;而H2O2、O2— 和MDA含量低于对照。因此,淹水条件下,加入NO3-可以提高抗氧化酶活性、降低活性氧含量,从而减轻甜樱桃根系因淹水造成的伤害。     

不同水平硝态氮对蚕豆根系质子释放量的影响

为了解豆科植物在加速土壤酸化中的作用及其机制,通过水培试验和恒pH自动电位滴定法研究了4个硝态氮供应水平对蚕豆根系质子释放量和介质pH的影响,分析了蚕豆根系释放质子的机制。结果表明,当不供应外源硝态氮时,蚕豆根系释放的质子数量最多,以干根计算培养10次的累积释放量可达37.5mmol·g-1;此条件下质子释放导致培养液pH下降幅度最大,可达1.93。随着外源硝态氮供应量的增加,蚕豆根系释放的质子数量和介质pH的下降幅度均减小。当培养液NO3-浓度为1.0mmol·L-1时,培养试验前期根系有少量质子释放,培养试验后期有少量OH-释放。研究表明,蚕豆生长介质中的质子主要来源于蚕豆根系质子的直接释放,有机酸对介质质子的贡献可以忽略。蚕豆根系对阴、阳离子的不平衡吸收是根系释放质子的主要原因,添加硝态氮可以减少蚕豆根系质子释放量。     

田间条件下氮的矿化及硝态氮淋溶研究

采用SRC（Soil-Resin-Core）装置，研究了重庆市主要土壤类型的氮矿化差异以及与硝态氮淋溶的关系。研究结果表明，微酸性紫色土（菜地）的氮索矿化量、硝态氮淋失量和有效氮的变幅均较大，而其它两种坡耕地变化的氮素矿化景和硝态氮的淋失量变幅均较小。相关分析表明：在微酸性紫色土中，影响硝态氮淋失的主要因素是矿化量，且二者呈显著正相关；而其它两种坡耕地土壤的矿化量与硝态氮淋失量不表现相关性。这就表明不同土壤矿化、硝态氮淋失的情况有差异。     

水培燕麦根系形态和氮吸收流量对硝态氮供应浓度的响应

【目的】苗期根系的形态结构与作物的养分吸收和抗倒伏性密切相关,对燕麦如何合理施肥以达到最大的增产效果,需要对不同燕麦品种的氮吸收利用效率做出评价。【方法】本研究以3个不同燕麦栽培品种(坝莜9号、 坝莜3号和200215)为材料,分析了低、 中、 高NO-3-N浓度下(NO-3浓度为1、3、6 mmol/L)根系生长以及NO-3吸收流量的变化。将燕麦种子萌发至一片真叶展开时,每个品种挑选长势一致的10株幼苗放入含不同NO-3浓度的Hoaglands培养液中培养,培养3周后选取长势基本一致的幼苗,采用非损伤微测技术测定根系NO-3流量并利用根系图像分析系统WinRhizo分析根系形态指标。【结果】NO-3-N浓度对不同燕麦品种节根数影响不显著,对侧根密度、 总根长、 根系平均直径和不同直径范围内根系长度分布均有显著影响; NO-3-N浓度的变化对坝莜3号根系吸氮量有显著影响,对坝莜9号和200215根系吸氮量的影响不显著; 根系NO-3吸收流量的动态变化与侧根数量变化有一致性; NO-3平均吸收流量与总根长、 平均直径及根系平均直径≤0.16 mm的细根在根系中所占比例的变化一致。【结论】不同NO-3-N供应浓度主要影响燕麦苗期侧根(直径≤0.16 mm的细根)的形成和生长,对根系NO-3吸收流量的影响因品种而异; 根系NO-3吸收流量的变化主要受总根长、 根系平均直径及细根在根系中所占比例的影响。     

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。     

灌溉方式对杨树根系分布及硝态氮运移的影响

为了在传统灌溉模式的基础上探寻一种更实用有效的替代方式,以欧美I-107杨为试材,通过大田试验研究了常规漫灌(FI)和畦灌(BI)两种灌溉方式下I-107杨在0—100cm土层的土壤含水量、水势、根系垂直分布特征及硝态氮运移的规律。结果表明,BI在0—40和60—100cm土层的含水量、水势均显著降低,且土层越深差异也越大,说明畦灌下的水分深层渗漏明显减弱;随着土层深度的增加,BI和FI下的根系生物量均逐层降低,大量根系集中在0—40cm土层,其中在0—20cm土层中,BI的根量比FI减少8.28%,但在20—80cm土层中根量却增加35.87%,并且在0—80cm土层中的总根重增加5.52%,同时消根系数β也大于FI。此外,BI使0—40cm土层的硝态氮含量显著升高,而60—100cm土层的硝态氮含量却明显降低。综合分析,畦灌有利于杨树根系的合理分布,扩大了根系对水分和养分的吸收空间,并能减少硝态氮的深层淋溶,这对于提高杨树潜在生产力、肥料利用率和保护地下水环境具有重要意义。     

钼对冬小麦硝态氮代谢的影响

采用全硝态氮霍格兰营养液为培养基质,在供应0(缺钼)、0.78(适钼)、2.74mol/L(高钼)3种钼浓度下培养小麦.,分期测定其体内ＮＯ3--Ｎ、NH4+-N、全Ｎ、吸氮量及硝酸还原酶活性.(ＮＲＡ).,研究钼对小麦ＮＯ3--Ｎ代谢的影响。结果表明.,ＮＲＡ受硝酸盐代谢库和贮存库之间的调节而不断变化.,但任何情况下钼对ＮＲＡ都有明显影响。培养初期适钼处理ＮＲＡ最高.,高钼次之.,缺钼最低.;培养后期由于缺钼处理的NO3--N浓度高于施钼处理.,ＮＲＡ随之增至最高。植株内NH4+-N、ＮＯ3--Ｎ浓度之和在不同测定时间大致稳定.,ＮＯ3--Ｎ浓度高时则NH4+-N浓度低.,反之亦然.,两者之间存在一定的负相关关系。稳定情况与钼供应有关.,适钼条件下培养开始时高的NH4+-N与低的ＮＯ3--Ｎ浓度明显对应.,之后两者浓度接近.;缺钼条件下与此类似.,但NO3--N浓度变化不大.,NH4+-N、ＮＯ3--Ｎ浓度之和最高.;高钼条件下NH4+-N浓度一直高于NO3--N。作物由溶液吸收的NO3--N与作物的吸氮量一致.,适钼时最多.,高钼次之.,缺钼最少。从适钼时作物体内NH4+-N、ＮＯ3--Ｎ浓度之和最低.,而吸氮量又最高可以看出.,合适的钼供应不但有利于NO3--N的吸收和向NH4+-N转化.,也有利NH4+-N向有机氮转     

氮肥运筹对稻茬小麦土壤硝态氮含量、根系生长及氮素利用的影响

以宁麦9号为材料,研究施氮量及氮肥基追比例对稻茬小麦土壤硝态氮含量、根系生长、植株氮素积累量、产量和氮素利用效率的影响。结果表明,拔节前0-60cm土层硝态氮含量随基施氮量的增加而显著增加,随生育进程的推进各处理硝态氮显著向下层土壤淋洗;拔节期追施氮肥显著提高了孕穗期0-40cm土层硝态氮含量,且随追施氮量的增加而显著增加,N300和N3/7处理硝态氮显著向40-60cm土层淋洗。根系主要生长于0-20cm土层,拔节前各土层根长密度均随基施氮量的增加而增加,拔节后则随施氮量增加和适当的追肥比例而增加。各施氮处理均以拔节至开花期为小麦氮素积累高峰期。适宜增加施氮量并适当提高追肥比例,有利于提高产量、植株氮素积累量和氮素利用效率。因此,在小麦生产中,适当降低施氮量并提高拔节期追肥比例有利于促进小麦根系生长和植株氮素积累,进而提高小麦产量并减少硝态氮淋洗损失。     

不同水氮用量对日光温室黄瓜季硝态氮淋失的影响

于2010年3～7月,在河北省辛集市马庄农场研究了不同水氮用量对黄瓜季硝态氮淋失的影响,结果表明,通过调节不同生育阶段灌水量使黄瓜全生育期土壤含水量保持在18.7%～22.1%,不仅可以满足黄瓜生长发育对土壤水分的要求,而且可以减少用水量30%。不同处理中以节水灌溉、习惯施氮处理（W2N1）土壤硝态氮含量最高,习惯灌水、减量施氮处理（W1N2）最低。全生育期内,土体95cm深度硝态氮淋失量与土壤含水量、土壤硝态氮含量均呈正相关,其中以初瓜期和盛瓜期相关性系数最高。与农民习惯水氮处理（W1N1）相比,节水减氮处理（W2N2）在节水30%减施氮25%的情况下,可以显著降低黄瓜季土壤硝态氮淋失量,整个生育期降低淋失量35.0%。3年连续试验结果表明,节水减氮处理（W2N2）与习惯水氮处理（W1N1）间黄瓜产量结果差异不显著,说明河北省温室大棚蔬菜生产,目前农民习惯施氮和灌水量有很大的节水节肥空间,根据蔬菜不同生育期需肥量和土壤含水量来合理分配水、氮可取得明显的节水节氮效果。     

钾素对食用型甘薯糖代谢相关酶活性的影响

为了探讨钾素提高甘薯块根可溶性糖含量的生理基础。选用典型的食用型甘薯品种北京553,设置不同施钾处理,于2009～2010年2个生长季在山东农业大学农学试验站进行试验。采用甘薯块根膨大过程中定期取样的方法,测定块根可溶性糖和淀粉含量及相关酶活性、功能叶蔗糖含量及相关酶活性。结果表明,与对照比较,施用钾肥能显著提高块根产量、可溶性糖及各糖组分含量,其中K2O用量为24 g/m2处理增幅最大,为最适用量。进一步研究发现,适宜供钾处理显著提高了功能叶磷酸蔗糖合成酶活性和蔗糖含量,生育期内平均增幅分别为10.31%和34.13%,同时提高了块根中蔗糖合成酶、不溶性酸性转化酶的活性,生育期内平均增幅为16.47%和3.66%,在提高源端光合产物供应的同时促进蔗糖在库端的卸载,促进块根中淀粉和可溶性糖的积累;适宜供钾处理还提高了块根中-和-淀粉酶的活性,生育期内平均增幅分别为26.06%和14.64%,促进淀粉向可溶性糖转化。此外,适宜供钾处理还显著提高了生长前期和后期块根中可溶性酸性转化酶活性、以及生长后期块根中蔗糖-蔗糖果糖基转移酶活性,促进了葡萄糖、果糖和果聚糖在块根中的积累。在甘薯收获期,块根可溶性糖和淀粉含量分别提高了13.52%和3.02%。即钾肥能够增加块根中蔗糖的供应量、促进块根对蔗糖的吸收、促进淀粉水解,是其提高块根可溶性糖含量的生理原因。     

蚯蚓菌根互作对土壤酶活、 甘薯根系生长及养分吸收的影响

【目的】蚯蚓和丛枝菌根真菌处于不同的营养级,但在促进植物生长和提高土壤肥力等方面却都发挥着积极作用。单独对土壤微生物或土壤动物的研究较多,但对土壤微生物与土壤动物之间相互作用的研究很少。因此研究它们对土壤和植物生长的作用可为挖掘土壤生物的潜力和提高土壤生物肥力提供依据。【方法】采用盆栽试验,研究了蚯蚓(Eisenia fetida)与丛枝菌根真菌(Rhizophagus irregularis)互作对甘薯生长和养分吸收的影响。试验采用两因素完全随机试验设计,分为接种和不接种菌根真菌及添加和不添加蚯蚓。试验共4个处理: 不加菌根和蚯蚓(CK); 接种菌根真菌(AM); 添加蚯蚓(E); 添加蚯蚓和菌根真菌(E+AM),每个处理4次重复。调查了甘薯养分吸收、 根系形态及土壤养分变化,采用Canoco4.5软件对土壤生物与植物对应关系进行RDA (redundancy analysis)分析。【结果】接种菌根真菌显著提高了甘薯地上和地下部生物量(P0.05),而添加蚯蚓的处理仅提高了甘薯地上部生物量。同时添加蚯蚓和菌根的处理显著提高了甘薯地上地下部生物量,并且高于其他三个处理(P0.05)。与对照相比,接种菌根真菌显著提高了土壤磷酸酶活性(P0.01),增幅近一倍; 同时提高了土壤磷的植物有效性,土壤有效磷含量下降了30%左右。添加蚯蚓后土壤脲酶活性从5.45 mg NH+4-N/g显著增加到8.71 mg NH+4-N/g,土壤碱解氮的含量从5.82 mg/kg显著增加到6.89 mg/kg (P0.05)。RDA分析表明蚯蚓菌根互作对甘薯地上和地下部氮磷含量、 根表面积、 根体积、 根平均直径和根尖数均存在显著的正交互效应。蚯蚓菌根互作通过调控土壤酶和改变土壤养分有效性促进甘薯对土壤氮磷养分的吸收。【结论】蚯蚓(Eisenia fetida)通过调控土壤脲酶和碱性磷酸酶增加了土壤中氮磷的有效性从而促进甘薯地上部生长。丛枝菌根真菌(Rhizophagus irregularis)通过调控土壤磷酸酶和增加植株地上地下部吸磷量从而促进甘薯生长。添加蚯蚓或接种菌根真菌均能增加根系吸收面积和根体积从而促进甘薯对养分的吸收。蚯蚓和菌根真菌相互作用通过调控土壤酶和改变土壤养分有效性以及促进根系发育从而互补的促进甘薯养分吸收和生长。     

淹水厌氧培养对水稻土中酶活性的影响

An incubation experiment with soil water content treatments of 0.15 （W1）, 0.20 （W2）, and 0.40 （W3） g g^-1 soil was carried out for two months to investigate the activities of important enzymes involved in C, N, P, and S cycling in a paddy soil from the Taihu Lake region, China, under waterlogged and aerobic conditions. Compared with air-dried soil, waterlogging resulted in a significant decrease （P ≤ 0.05） of fluorescein diacetate （FDA） and /3-D-glucosidase activities, and this effect was enhanced with increasing waterlogging time. Waterlogging also significantly inhibited （P ≤ 0.05） arylsulfatase as well as alkaline and acid phosphatase activities, but did not decrease the activities with the increase in waterlogging time. Short-term waterlogging did not affect urease activity, but prolonged waterlogging decreased it markedly. In contrast, the aerobic incubation （W1 and W2 treatments） significantly increased （P ≤ 0.05） FDA, alkaline phosphatase, and /3-D-glucosidase activities. With aerobic treatments the activities of FDA and alkaline phosphatase increased with incubation time, whereas /3-D-glucosidase activity decreased. A significant difference （P ≤ 0.05） was usually observed between the W1 and W2 treatments for the activities of FDA as well as alkaline and acid phosphatase; however,/3-D-glucosidase and urease were usually not significant （P ≤ 0.05）. No activity differences were observed between waterlogging and aerobic incubation for arylsulfatase and urease.     

铝胁迫下钙对小麦根呼吸速率和一些线粒体结合酶活性的影响

比较了钙对耐铝性不同的两品种小麦 Altas66和 Scout66根呼吸速率、线粒体 H ATP酶、Ca2 ATP酶和焦磷酸酶活性变化的影响。铝胁迫下 ,提高营养液中钙浓度 ,可明显减轻铝对两品种小麦根伸长的抑制作用 ,提高两品种小麦根呼吸速率、线粒体 H ATP酶、Ca2 ATP酶和 H PP酶活性     

不同浓度的NO_3~-对黄瓜幼苗光合特性的影响

水培条件下,不同浓度的NO_3~-处理黄瓜幼苗7d.测定了黄瓜幼苗光合速率及相关参数的变化,揭示了黄瓜幼苗光合作用功能对高浓度NO_3~-胁迫响应机理。结果表明.营养液中NO_3~-浓度在较低范围(14～98 mmol/L)内时,适当增加NO_3~-有利于净光合速率的提高,光饱和点的升高,羧化效率增大,淀粉粒增加,叶面积增加,有利于黄瓜幼苗光合物质的积累及植株的生长;营养液中NO_3~-浓度进一步增加(>98 mmoL/L)时,黄瓜幼苗叶绿素的含量降低,净光合速率显著降低,光饱和点、羧化效率均降低;182 mmoL/L NO_3~-的处理,叶绿体的结构受到损伤,基粒数、基粒片层数、淀粉粒均减少,且淀粉粒变小,干重和叶面积均降低。所以,NO_3~-浓度过高时,黄瓜幼苗利用强光、弱光、CO_2的能力减弱,叶肉细胞被损伤,非气孔限制造成光合速率降低,不利于黄瓜幼苗的生长。     

紫云英施用量对土壤活性有机碳和碳转化酶活性的影响

利用紫云英还田的定位试验研究不同紫云英施用量下土壤活性有机碳含量和碳转化酶活性的变化。试验包括对照、施用化肥和4个紫云英施用量(30、60、90和120 t·hm~(-2))处理。结果表明:与对照相比,施用化肥和紫云英均能够显著增加土壤活性有机碳(可溶性有机碳、热水提取态有机碳、微生物生物量碳和颗粒有机碳)含量,并且随着紫云英施用量的增加土壤活性有机碳含量显著增加。土壤碳转化酶活性的变化规律与土壤活性有机碳相同,其中施用化肥和紫云英较对照处理分别提高14%和24%~55%的纤维素酶活性、27%和45%~187%的蔗糖酶活性、42%和51%~165%的β-葡萄糖苷酶活性、11%和11%~24%的酚氧化酶活性以及16%和16%~27%的过氧化物酶活性。与对照相比,施用化肥对相对酶活性(酶活性与微生物生物量碳的比值)无显著影响;增加紫云英施用量能够显著增加相对蔗糖酶和相对β-葡萄糖苷酶活性,降低相对酚氧化酶活性和相对过氧化物酶活性。逐步回归分析表明土壤活性有机碳组分含量主要受纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性的影响。     

Soil sterilisation and plant growth-promoting rhizobacteria promote root respiration and growth of sweet cherry rootstocks

Soil microorganisms play important roles in the plant-soil ecosystem, and plant growth-promoting rhizobacterium (PGPR) promotes plant growth through several mechanisms. To investigate the benefits of PGPR for root functions such as respiration, we used the plant model Cerasus sachalinensis Kom., in which root respiration provides a sensitive functional indicator to demonstrate the effect of soil sterilisation (SS) and inoculation with the PGPR Staphylococcus sciuri ss sciuri after SS on seedling root respiration and growth. Root respiration increased in the presence of PGPR inoculation alone, whereas Embden–Meyerhof–Parnas pathway activity decreased due to reduced phosphofructokinase and pyruvate kinase activities. Although cytochrome c oxidase activity decreased and alternative oxidase activity increased, only slight changes were observed in growth indicators such as seedling height. However, SS and PGPR inoculation after sterilisation reduced soil microbial biomass carbon and reduced root respiration. Pyruvate kinase activity as well as plant height and leaf number increased, thus promoting plant growth. Thus, we conclude that SS and PGPR inoculation altered enzymes activities, root respiration and plant growth of cherry rootstocks. The effects of microbial inoculation were altered by SS.     

长期施肥对黑土酶活性和微生物呼吸的影响

以农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站28年长期定位试验为平台,研究了长期施用不同肥料对黑土酶活性及微生物呼吸强度的影响。结果表明,长期不同施肥处理后黑土过氧化氢酶、转化酶和脲酶的活性均产生较大的差异,有机无机肥料配合施用处理的土壤中脲酶和转化酶活性显著地高于单施化肥、有机肥和不施肥处理,施肥对土壤过氧化氢酶具有一定的抑制作用。相同施肥条件下0~20 cm土层土壤过氧化氢酶、转化酶和脲酶的活性均高于20~40 cm土层酶活性。此外,施肥对土壤真菌、细菌的呼吸都有一定的抑制作用。     

Cu对厌氧发酵中水解酶活性及沼气产量的影响

为了探讨重金属Cu对厌氧发酵产沼气的影响机制,在中温条件下(37℃),研究了猪粪中Cu含量(以干猪粪的质量分数计)对厌氧发酵过程中水解酶活性及产气进程的影响。结果表明:整个发酵过程中CK处理(Cu质量分数49.70mg/kg)的纤维素酶活性及蔗糖酶活性显著高于H处理(Cu质量分数949.70mg/kg),CK、L(Cu质量分数349.70mg/kg)处理的脲酶活性显著高于M(Cu质量分数649.70mg/kg)、H处理(p<0.05)。H处理对原料的产沼气进程有明显的抑制作用,日产气量在消化的前34d一直低于CK、L、M处理,CK处理总产气量比H处理高9%。相关性分析表明,CK处理的3种水解酶活性、L处理的脲酶活性、M处理的蔗糖酶活性均与产气速率呈显著正相关(p<0.05),而H处理这种关系不明显,表明外源Cu可能通过影响微生物活性等多方面因素对产气速率造成综合影响,导致水解酶活性与产气速率相关性不显著。该文研究结果可为提高厌氧发酵产气效率,实现畜禽粪便资源高效利用提供参考。