光照强度和氮水平对白三叶幼苗生长与光合生理特性的影响

采用植物生长箱溶液培养方式,对白三叶幼苗进行了不同光强(2个水平)和氮浓度(5个水平)处理,探讨其生长、生物量和光合生理特征对生境变化的响应.结果表明:两种光强下白三叶幼苗茎和叶生物量随氮素浓度呈先升高后降低,而根系生物量和根冠比则随氮素浓度增高而降低.光照强度降低使白三叶幼苗根、茎、叶和整株生物量分别降低67.8%、29.9%、42.5%和45.2%;低光处理使幼苗的根冠比显著下降,而比叶面积(SLA)明显提高.幼苗根系体积随氮素浓度增高而降低,高生长光强根系体积显著高于低生长光强下的白三叶.幼苗根系表面积、根系长度和根系直径随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,两种不同生长光强下幼苗根系长度和根系直径差异显著,而根系表面积差异不明显.白三叶叶片光合速率(Pn)随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,高生长光强白三叶Pn显著高于低生长光强下的白三叶.两种生长光强间叶片气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但氮素浓度对叶片Gs、Ci和Tr均有显著影响.光、氮及其交互作用对白三叶幼苗生长发育产生了显著影响,光照不足和氮缺乏都将导致白三叶幼苗生长减弱,但幼苗对这些不利环境具有较强的调节和适应能力.     

外源钙离子对小麦幼苗氮素代谢的影响

以普通小麦豫麦34为材料,研究了不同浓度的外源Ca2 对小麦幼苗氮素代谢的影响.在小麦第一片叶完全展开后,开始外源Ca2 处理,设0 (对照)、2、4 mmol · L-1 和8 mmol · L-1 4个Ca2 浓度梯度.处理5d后,测定氮同化酶活性、氮同化量及其它相关代谢物含量.结果表明,小麦幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)在2 mmol · L-1 Ca2 处理下活性比对照有显著增加,4 mmol · L-1 Ca2 处理的NR活性增加明显,但GS活性增加不显著;8 mmol · L-1 Ca2 处理下NR和GS活性比对照均明显降低.谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性在2 mmol · L-1 Ca2 处理下活性增加不明显,而在4、8 mmol · L-1 Ca2 处理下活性显著增加.小麦幼苗氮同化量以4 mmol · L-1处理最大,2 mmol · L-1处理与4 mmol · L-1之间差异不显著;Ca2 浓度为8 mmol · L-1时,氮素同化量明显降低.结果揭示了小麦幼苗不同氮同化途径对Ca2 的响应不同,GS途径比GDH途径对小麦氮素同化量的增加作用更大;4 mmol · L-1对小麦幼苗的氮素利用可能是最有效的Ca2 浓度.     

施氮对三个南方珍稀树种幼苗生长和生物量分配的影响

为了探讨珍稀树种对短期氮素添加的响应,该文研究了氮素添加(0、0.1、0.2、0.4和0.6g·kg~(-1)土)对观光木、棱角山矾和半枫荷幼苗生长和生物量分配的影响。结果表明:3个树种幼苗对外源氮素添加的反应不同,施氮显著促进观光木幼苗株高、基径、冠幅以及全株生物量和各部分生物量的增加,中低氮促进半枫荷幼苗的生长,但高氮抑制其生长;少量施氮对棱角山矾幼苗的形态和生物量参数没有产生显著影响,中量施氮抑制其生长。氮素营养的改变显著影响3种植物幼苗的生物量分配,观光木幼苗的根生物量比和根冠比均随施氮量的增加而显著降低;除高氮处理外,半枫荷幼苗的根生物量比和根冠比均随供氮量的增加而显著升高;棱角山矾的根生物量比和根冠比均随供氮量的增加而显著升高,可能与施氮抑制其茎叶的生长有关。总的来看,观光木幼苗更能耐受高氮条件,半枫荷幼苗次之,而棱角山矾幼苗不耐高氮;但到当年生长季末,各氮处理半枫荷幼苗的株高、基径和总相对生长速率均显著大于其它两种植物。     

供氮水平对小麦生殖生长时期叶片光合速率、NR活性和核酸含量及产量的影响

在水培条件下，研究了氮素水平对小麦生殖生长时期一些生理特性及产量的影响。结果表明：生殖生长时期，外源供氮水平供应增加，叶面积、叶片光合速率及叶绿素含量均随之增加；叶片和根系硝酸还原酶活性（NRA）、叶片铵态氮含量和外源供氮水平间有显著正相关；根系DNA及RNA含量均随供氮水平升高而升高；孕穗期用不同氮素水平处理15 d，对小麦成熟后生物量及经济产量有明显影响。     

供氮水平对小麦生殖生长时期叶片光合速率、NR活性和核酸含量及产量的影响

在水培条件下,研究了氮素水平对小麦生殖生长时期一些生理特性及产量的影响。结果表明：生殖生长时期,外源供氮水平供应增加,叶面积、叶片光合速率及叶绿素含量均随之增加;叶片和根系硝酸还原酶活性(NRA)、叶片铵态氮含量和外源供氮水平间有显著正相关;根系DNA及RNA含量均随供氮水平升高而升高;孕穗期用不同氮素水平处理15d,对小麦成熟后生物量及经济产量有明显影响。     

大气CO2浓度升高对红桦幼苗根系的影响

应用封闭式生长室系统,研究了CO2浓度升高对红桦(Betula albosinensis)幼苗的根/冠、粗根和细根的干质量、非结构性碳水化合物类含量、碳含量和碳/氮、氮和磷的含量及氮磷吸收量的影响。结果表明:CO2浓度升高使红桦幼苗粗根和细根的干质量增加,同时根/冠值显著升高,表明CO2浓度升高使红桦幼苗生物量向根系的分配增加;与对照相比,粗根的还原糖、蔗糖和总可溶性糖含量显著增加,而在细根中没有显著变化;粗根、细根的淀粉和总的非结构性碳水化合物含量显著增加;CO2浓度升高下粗根和细根的碳含量有升高的趋势但未达到显著水平,同时氮含量降低,碳/氮值升高;氮的吸收量在粗根和细根中均无显著变化。上述结果表明,CO2浓度升高下红桦幼苗根系氮含量下降是由非结构性碳水化合物(主要是淀粉)含量升高和(或)根系生物量增加产生的稀释效应引起的。     

氮素营养对小麦根冠协调生长的调控

在植物生长箱通过溶液培养方式,对不同氮素条件下不同抗旱性的小麦品种西农1043和小偃6号的幼苗根苗生长特性进行了研究,结果表明在不同氮素浓度下,氮肥用量的提高对地上部干重和叶片气体交换参数表现为增效效应,当用量增至一定程度时,地上部干重和叶片气体交换参数均呈下降趋势,只是各自的适宜用量存在差异。培养介质氮素浓度低时,有利于小麦根系干重累积,培养介质氮素浓度高时,不利于根系干重累积。西农1043和小偃6号根长分布基本相似,水分利用效率随着根冠比的增大而降低。小麦根冠比的增加并不利于叶片水分利用效率的提高,而叶片光合作用最优的根冠比为0．5左右。     

大气CO2浓度升高对稻季土壤中麦秸降解及氮素分趋的影响

利用中国唯一的稻麦轮作FACE(free-air carbon dioxide enrichment,开放式空气CO2浓度增高)试验平台,研究大气CO2浓度升高对稻季土壤中小麦秸秆降解速率及其氮素分趋的影响.试验设置Ambient(目前空气对照)和FACE(Ambient+200 μmol·mol-1)两个CO2浓度以及低氮处理(LN,150 kg·hm-2)和高氮处理(HN,250 kg·hm-2)两个氮肥水平,在稻季之初按标记麦秸/土壤重量比0.3%添加15N标记小麦秸秆,根据水稻生长时期依次采样测定秸秆降解速率,并通过分析土壤全氮、植株全氮及其15N丰度来观察已降解秸秆的氮素分趋情况.结果发现,大气CO2浓度升高对高氮处理土壤中小麦秸秆降解速率没有显著影响,但显著促进了低氮处理土壤中小麦秸秆的降解(p < 0.05),使其提高到与高氮处理土壤相当水平;大气CO2浓度升高显著增加了已降解秸秆中氮素的流失,在高氮处理土壤中尤为严重,而对植物吸收已降解秸秆中的氮素没有显著影响.结果表明,大气CO2浓度升高在土壤氮素相对不足时会加速土壤中小麦秸秆的降解,而在土壤氮素相对充足时又会加大降解秸秆中氮素的流失.     

独脚金内酯类似物GR24对山定子幼苗低氮胁迫的缓解作用

研究叶面喷施不同浓度独脚金内酯类似物GR24(0、1、5、10、20μmol·L^-1)对低氮胁迫下山定子幼苗叶片光合生理特性及根系活性氧代谢和氮同化的影响，以期探索应用GR24缓解山定子幼苗低氮胁迫的适宜方法。结果表明：低氮胁迫下山定子幼苗地上部生物量显著降低，根冠比升高；叶片中叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量升高，光合活性降低；根系中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性变化不显著，但过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及可溶性糖、游离脯氨酸和活性氧含量显著升高，可溶性蛋白含量显著降低；根系中硝酸根离子含量降低，铵根离子含量升高，硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性均降低。与不喷施GR24相比，低氮胁迫和正常供氮条件下叶面喷施10和20μmol·L^-1 GR24处理都不同程度增加了山定子幼苗生物量和根冠比，提高了叶绿素含量，增强了净光合速率、蒸腾速率和气孔导度等光合参数，改善了PSⅡ最大光化学效率和单位面积电子传递量子产额等荧光特性，增加了根系渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸)含量，增强了根系谷氨酰胺合成酶活性；低氮胁迫下叶面喷施10和20μmo...     

氮对黄花蒿生长、光合特性和青蒿素含量的影响

对不同氮处理黄花蒿生长、生物量分配、青蒿素含量和光合特性进行测定,结果表明:(1)供氮量在0～0.4g.kg-1之间,黄花蒿叶片单位重量的氮含量、最大净光合速率、光饱和点和表观量子效率均随供氮量的增大而增加,之后开始下降。在较大范围内,环境氮含量越高,黄花蒿的光合能力越强,能够利用的光强也更高;(2)黄花蒿根生物量分数和根冠比均随供氮量的减少而显著增大,低氮时分配更多的生物量到养分吸收器官,有利于减少氮素对生长的限制,供氮量在0.1～0.6g.kg-1之间,黄花蒿叶生物量分数随供氮量的增加而增大,高氮时更多的生物量投入到碳同化器官,提高了植株的竞争能力;(3)无论以最大净光合速率、地径、叶片生物量还是以总生物量来衡量,均以0.4g.kg-1氮处理的植株生长得最好,0.2g.kg-1氮处理的青蒿素含量最高,生产中推荐使用0.2g.kg-1剂量的氮更经济。