水培硝态氮浓度对冬小麦幼苗氮代谢的影响

以Hoagland营养液为培养基质,以冬小麦为试材,动态测定高(含NO3--N15mmol·L-1)、中(含NO3--N7.5mmol·L-1)、低(含NO3--N2.5mmol·L-1)三种氮水平处理条件下硝态氮的吸收和累积、硝酸还原酶活性、铵态氮含量、小麦吸氮量及根系活力,分析不同供氮水平对冬小麦硝态氮吸收、还原、转运的影响,探讨不同供氮条件下,植物地上、地下部分硝态氮代谢的变化。结果表明:水培条件下,营养液NO3-的消耗量、pH变化、植株全氮以及根系活力均能较好地反映不同氮水平对植株硝态氮代谢的影响;高氮条件下植物体内NO3-进一步同化较中氮弱,冬小麦植株积累了较多的NO3-,而非过多的吸收营养液中的NO3-。不同氮浓度处理下,NO3-的供应与植株NRA间无相关关系,根系与地上部的变化曲线不同;NO3-供应浓度高时,植物地上部是主要同化部位;低浓度时根部是主要同化部位。虽然NO3-是一种安全的氮源,但供应过高则抑制体内硝态氮进一步同化,而供应过低,植物吸收NO3-量不足、根系活力下降,不利于小麦幼苗氮素营养。     

不同甘氨酸浓度对无菌水培番茄幼苗生长和氮代谢的影响

植物不但能吸收矿质氮(NH+4-N、NO-3-N),而且也能直接吸收有机态氮,如氨基酸、小分子蛋白质等.为探讨有机态氮浓度对番茄幼苗生长和氮代谢的影响,无菌水培条件下采用2个番茄品种(申粉918、沪樱932)设置4种不同浓度(0、1.5、3.0、6 0mmol·L-1)的甘氨酸态氮(Gly-N),研究了番茄幼苗干物质重、吸氮量、氮代谢相关产物和氮代谢关键酶活性.结果表明,无菌水培条件下,随营养液中Gly浓度的增加,番茄植株干物质重、总氮量、地上部和根系游离氨基酸、可溶性蛋白、地上部可溶性糖含量增加.与无氮对照相比,各处理均显著降低了番茄地上部淀粉含量(P<0.05),而Gly浓度对根系淀粉含量无显著影响.随营养液中Gly浓度的增加,番茄地上部和根系的硝酸还原酶(NR)、谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)、丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性均提高.无氮对照的NR活性与1.5 mmol·L-1 Gly处理之间差异不显著,而与3.0 mmol·L-1和6.0 mmol·L-1 Gly两处理之间差异显著(P<0.05);1.5 mmol·L-1 Gly和3.0 mmol·L-1 Gly两个处理之间的地上部NADH-GDH、GPT和GOT活性差异不显著.Gly浓度与番茄植株干物质重、总氮量呈显著正相关(R2>0.905* *),这表明两个番茄品种均能直接吸收利用甘氨酸.沪樱932吸收Gly的能力显著大于申粉918(P<0.05).因此,Gly-N可以成为番茄生长的良好氮源,其生理效应受Gly浓度的影响;不同品种番茄对Gly的吸收利用能力不同.     

硝态和铵态氮配比对水培油麦菜苗期生长及生理特性的影响

采用水培技术,以油麦菜幼苗为材料,研究不同硝铵态氮配比（NO₃^-∶NH₄⁺）对油麦菜苗期地上部和根系生长及生理特性的影响。结果表明：（1）油麦菜地上部和根系硝酸盐含量皆与营养液中NO₃^--N比例呈正相关关系,且各处理均达到无公害蔬菜的标准。（2）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部有机酸含量先降低后升高,且在硝铵态氮配比为5∶5时最低,可溶性糖含量呈上升趋势,而可溶性蛋白质含量先升高后降低,在硝铵态氮配比为5∶5时最高;油麦菜根系有机酸和可溶性糖含量先升高后降低,两者分别在硝铵态氮配比为5∶5和7.5∶2.5时最高,而可溶性蛋白质含量呈下降趋势,在全NO₃^--N时最高。（3）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部和根系中SOD活性先升后降,并分别在硝铵态氮配比为5∶5和7.5∶2.5时最高,而地上部和根系中MDA、脯氨酸含量和POD、CAT活性的变化趋势则与其相反。（4）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部和根系干重皆先升后降,根冠比则逐渐减小;在硝铵态氮配比为7.5∶2.5时干重最大,根冠比适宜且稳定。研究表明,水培油麦菜苗期地上部和根系生长及生理特性受到氮素形态配比的显著影响,且根系的生理响应更敏感;营养液中硝铵态氮配比为7.5∶2.5时,油麦菜受胁迫程度最低,地上部和根系生长较协调,油麦菜生长和生理状况最佳。     

真盐生植物盐角草对不同氮形态的响应

盐角草(Salicornia europaea L.)是一种喜盐植物,其最佳生长的实现需要200—400 mmol/L NaCl。为了解盐渍环境下盐角草氮素吸收利用特点,在水培添加200或400 mmol/L NaCl情况下,从生长指标,光合参数,根系体积和活力,硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活力,蛋白、总氮、硝态氮及铵态氮含量等方面检测了硝态氮、铵态氮和尿素3种氮形态对盐角草生长的影响。研究发现以氮摩尔浓度(mmol/L)计,在0.1—400 mmol/L浓度范围进行测试,盐角草在0.1 mmol/L低氮条件下仍能维持生长,同时,抑制盐角草生长的氮浓度域值较高,其中铵态氮、尿素和硝态氮分别为50、50及400 mmol/L。研究结果表明盐角草吸收利用氮素的能力强,对氮素的浓度耐受范围宽,3种氮形态都可作为氮源满足其生长需要,但有效促进生长的效果存在差异,总体顺序从高到低依次为硝态氮、铵态氮和尿素。研究为揭示盐生植物氮吸收利用特点提供了基础数据,对提高盐生植物生产力,指导沿海滩涂生态建设具有一定的指导意义。     

氮素形态对黄檗幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响

通过改变水培溶液中NH4^＋-N和NO3^--N的比例,研究了不同氮素形态对黄檗（Phellodendron amurense）幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响。结果表明,硝态氮比例较高的营养供给比铵态氮比例较高的营养供给有利于黄檗幼苗的生长,叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量也高。在NH4^＋-N／NO3^--N为25／75时黄檗幼苗具有最大生物量。在铵态氮比例大的营养供给下,黄檗幼苗的谷氨酰胺合成酶（GS）活性增强,而在硝态氮比例大的营养供给下幼苗的硝酸还原酶（NR）活性则较高,叶片中的硝态氮较低。营养液的氮素形态及其组成通过影响GS与NR的活性而调控黄檗幼苗的氮素代谢。     

氮素形态对黄檗幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响

通过改变水培溶液中NH4+-N和NO3--N的比例, 研究了不同氮素形态对黄檗(Phellodendron amurense)幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响。结果表明, 硝态氮比例较高的营养供给比铵态氮比例较高的营养供给有利于黄檗幼苗的生长, 叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量也高。在NH4+-N/NO3--N为25/75 时黄檗幼苗具有最大生物量。在铵态氮比例大的营养供给下, 黄檗幼苗的谷氨酰胺合成酶(GS)活性增强,而在硝态氮比例大的营养供给下幼苗的硝酸还原酶(NR)活性则较高, 叶片中的硝态氮较低。营养液的氮素形态及其组成通过影响GS与NR的活性而调控黄檗幼苗的氮素代谢。     

不同氮素形态培养下荞麦叶片中草酸积累的变化

用1/5浓度Hoagland(pH6.0)营养液培养荞麦幼苗3d后,取其中一部分继续用此营养液(硝态氮);另一部分用硫酸氨和氯化钙取代硝态氮(氨态氮)的营养液,均培养至荞麦第一片真叶完全展开。结果表明,以氨态氮为唯一氮源培养荞麦时,植株叶片中草酸含量显著下降。进一步研究表明,氨态氮培养下荞麦根中及根分泌草酸的速率也显著下降,结果排除了叶片中草酸含量的下降是由于叶片中草酸向其根系转运或是因为根分泌草酸速率的差异造成的,而可能与其草酸代谢改变有关。氨态氮培养下叶片中与草酸代谢相关的有机酸含量以及相关酶活性也显著下降,这可能意味着荞麦叶片草酸形成积累可能与相关有机酸代谢有关。     

绿色环保肥料增效剂聚天冬氨酸对杨树幼苗生长的影响

聚天冬氨酸(PASP)是一种环境友好型高分子氨基酸聚合物,具有肥料增效剂和缓释剂的作用。本研究通过对水培"南林895杨"幼苗设置不同浓度氮和PASP共12个梯度处理,探讨PASP在木本植物杨树中的增效作用和机制。研究发现,在氮供应不足时,营养液中添加一定的PASP促进了杨树幼苗株高、叶片数、地上部分鲜重和氮的利用效率的增加,降低了杨树幼苗根冠比和硝态氮含量。而在高氮条件下施加PASP效果不显著甚至会加重高氮胁迫,抑制植物生长。这些研究结果表明,PASP可以用作杨树的肥料增效剂,添加适量PASP有望在实际生产中促进低氮条件生长的杨树生物量的增加。     

营养液温度和溶解氧浓度对黄瓜植株氮化合物含量的影响

常液温(25℃)下,当将营养液的溶解氧浓度(DO)降到1～2 mg/L时,黄瓜植株体内氮素代谢增强,根组织内各种氮素化合物含量有提高的趋势,叶和根内各种氨基酸含量显著提高,植株生长良好,对生长介质中的低氧逆境表现出较高的耐性;但高液温(33℃)下低溶解氧浓度(1 mg/L)处理,除植株可溶性氮和根组织内硝态氮含量不受影响外,叶和根中的其他各种氮素化合物含量均明显降低,而根组织内氨基酸含量则明显提高,植株生长不良,表明高液温下黄瓜植株耐低氧性明显降低.     

外源酚酸对欧美杨‘I-107’水培幼苗硝态氮吸收利用的影响

连作杨树人工林地力衰退可能与土壤中累积的酚酸存在密切的关系。土壤氮素供应是决定杨树生长发育的重要因素, 而硝态氮是土壤无机氮化合物的主要形式之一。研究酚酸作用下杨树对硝态氮的吸收利用对于揭示酚酸化感机理、明确林地改良的途径和方法具有重要意义。以欧美杨‘I-107’ (Populus × euramericana ‘Neva’)水培苗为试验材料, 采用改良Hoagland营养液培养, 以二代杨树连作人工林土壤酚酸的实际含量为参照浓度(X), 设置5个酚酸浓度水平(0, 0.5X, 1.0X, 1.5X, 2.0X), 分析不同浓度酚酸混合物对杨树硝态氮吸收利用的影响。分别在酚酸处理后第1、5、10、20、30和40天测定分析与硝态氮吸收利用密切相关的生理特性。试验结果表明: 酚酸处理导致根系伤害度明显提高, 根系活力受到酚酸物质的明显抑制, 处理后第40天各处理间表现出显著差异(p < 0.05); 48 h动态测定发现酚酸物质对硝态氮的吸收存在显著的抑制作用(p < 0.05); 处理后第40天, 低浓度酚酸(0.5X, 1.0X)导致硝态氮在植株体内发生积累, 而高浓度酚酸(1.5X, 2.0X)导致植株硝态氮含量下降; 酚酸物质明显抑制植株硝酸还原酶活性, 处理后第40天各处理间表现出显著差异(p < 0.05), 酚酸物质处理后期则引起亚硝态氮含量的升高。酚酸浓度与处理时间对杨树水培苗硝态氮的生理效应关系可以用多元线性模型描述。     

透明花盆水培花卉中藻类抑制技术初探

针对透明花盆水培花卉易产生藻类的情况,采用木炭、活性炭及水体净化剂VT-500进行抑制藻类生长试验。结果表明,水培花卉中,每升营养液加入2 g活性炭,既能有效抑制营养液中藻类生长,又能维持营养液pH相对稳定;加入一定量木炭在一定程度上也能抑制藻类生长或缓解营养液pH下降;而施用一定剂量的水体净化剂VT-500,虽能在一定程度上缓冲pH值下降,但同时会促进藻类生长。     

局部根区水分胁迫下氮形态与供给部位对玉米幼苗生长的影响

通过向玉米幼苗分根装置一侧根室的营养液中加入聚乙二醇(PEG 6000)来模拟植物水分胁迫,并设3种供氮形态(硝态氮、铵态氮、两者各占50%的混合氮),且只加入到一侧根室(当氮加入到和PEG同侧时为水氮异区,加入到无PEG一侧时为水氮同区),测定各处理的光合、生理指标,以研究局部根区水分胁迫下氮形态与供给部位对玉米幼苗生长的影响.结果表明:同一氮形态供给下水氮同区植株的光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、CO2饱和点(CSP)、叶绿素a、b及叶绿素总含量、根系活力、氮含量和生物量高于水氮异区,光呼吸速率(Rp)、CO2补偿点(CCP)、木质部汁液脱落酸(ABA)浓度、氮利用效率、水分利用效率低于水氮异区;供混合氮和硝态氮的植株Pn、Pmax、LSP、CSP、氮含量和生物量高于供铵态氮的植株,而CCP、Rp、木质部汁液ABA浓度、氮利用效率、水分利用效率变化趋势则相反.可见,同一供氮形态下,水氮同区比水氮异区更利于植物生长,而水氮利用效率在水氮异区下较高;混合氮和硝态氮对植物生长的促进作用优于单一供给铵态氮,但铵态氮更有利于提高水氮利用效率.     

不同浓度硝态氮供应下小麦生长、硝态氮累积及根系钙信号特征

以小麦品种‘石麦15’和‘衡观35’为材料进行营养液水培试验,研究不同浓度硝态氮供应对小麦苗期根系形态、钙离子流特征及钙调蛋白(CaM)含量的影响。结果表明,与适宜浓度硝态氮处理(2.5mmol/L)相比,无外源硝态氮供应时小麦地上部鲜重、硝态氮含量均降低,侧根数量显著减少;高浓度硝态氮处理(50mmol/L)下两个小麦品种地上部硝态氮含量升高,根系总长度降低,‘石麦15’侧根数量减少。无硝态氮和高浓度硝态氮处理下,根系中钙调蛋白含量降低,且‘衡观35’的降低幅度大于‘石麦15’。无外源硝态氮供应时小麦根尖表现出较为明显的钙离子外流特征;与适宜浓度硝态氮处理相比,高硝态氮处理下小麦根尖Ca2+的内流速度显著下降。说明硝态氮供应不足和高浓度硝态氮供应会影响小麦根系生长,根系Ca2+外流或Ca2+内流速度下降,CaM含量减少,Ca2+/CaM可能介导硝态氮调控小麦根系生长发育。     

氮素形态及配比对毛竹和青冈实生苗生长特性的影响

为探明毛竹及青冈对铵态氮和硝态氮的偏好吸收特征,通过对毛竹及青冈实生苗的水培试验,设置5种铵硝比(100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100)的营养液处理,测定上述两种植物的叶片SPAD值、根系发育参数、根系中硝酸还原酶活性(NRA)。毛竹实生苗在铵硝比75∶25处理下,其SPAD值、根长、根表面积、NRA显著高于其他处理(P0.05)。青冈实生苗在铵硝比25∶75处理下,其根长、根表面积显著高于其他处理(P 0.05); SPAD值在铵硝比0∶100处理下显著高于其他处理(P0.01)。青冈根系中NRA随营养液中硝态氮浓度增加呈线型上升趋势,但毛竹苗培养过程中则无此相关关系。综上,不同氮素形态及配比处理下,毛竹苗在铵态氮为主要氮源时生长优势更明显,青冈苗则对硝态氮同化利用能力更强。     

一种适于营养胁迫研究的拟南芥水培方法

水培法可通过更换营养液来控制根际营养成分,成为植物营养学研究的最佳培养方式。由于根际通气和微生物滋生等问题,拟南芥(Arabidopsis thaliana)的水培技术始终无法被广泛应用。该文利用Eppendorf离心管管盖和离心管盒,将拟南芥种子在琼脂上萌发和植株水培有机结合,通过控制营养液用量和液体深度,增加营养液表面积,解决了水培过程中根系通气问题。利用离心管管盖作为支撑材料,降低了琼脂水分蒸发,并减少琼脂的用量和厚度,从而实现琼脂和营养液的快速平衡,为拟南芥培养和营养胁迫研究提供了一个简单且经济的水培方法。     

不同配方营养液对三种观叶植物水培的效应

采用不同配方营养液对羽裂蔓绿绒、白掌和玛丽安万年青三种观叶植物进行水培试验,观测不同处理植株的生长变化及营养液pH变化动态。结果表明,大量元素含量为11.2 mg/L NH₄⁺-N+134.4 mg/L NO₃^--N+24.8 mg/L P+187.2 mg/L K+96.0 mg/L Ca+28.8 mg/L Mg+38.4 mg/L S的营养液(pH 5.64,EC为1.16 ms/cm)较适合羽裂蔓绿绒和白掌的生长;而玛丽安万年青在大量元素含量为11.2 mg/L NH₄⁺-N+124.6 mg/L NO₃^--N+46.5 mg/L P+202.8 mg/L K+88.0 mg/L Ca+14.4 mg/L Mg+19.2 mg/L S的营养液(pH 6.01,EC为1.12 ms/cm)中生长较好;维持营养液相对稳定的pH值也是水培中的重要因素。     

硝态氮对小白菜铬污染毒性的调控作用

通过盆栽和水培试验,探讨了硝态氮对小白菜铬污染毒性的调控作用。结果表明:外源Cr6 对小白菜铬吸收和积累具有明显的促进效应,抑制了小白菜对铁养分的吸收并降低了小白菜的硝酸还原酶活性;硝态氮可有效缓减Cr6 对小白菜吸收铁和硝酸还原酶活性的抑制作用,促进小白菜碳氮代谢和Vc的生物合成,并刺激小白菜生长。在相同铬污染条件下,土壤硝态氮的增加促进了外源Cr6 向有机态转化,且硝态氮有协同强化小白菜吸收Cr6 的效应。表明硝态氮在促进小白菜生长的同时,也促进了小白菜对Cr6 的吸收,提高了小白菜的铬累积水平。     

氮素形态对小白菜生长和碳氮积累的影响

水培条件下,研究不同氮素形态(硝态氮、铵态氮、甘氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、牛血清蛋白,以及甘氨酸与硝态氮、牛血清蛋白与硝态氮的混合氮源)对小白菜生长和碳氮积累的影响.结果表明:不同氮素形态对小白菜质量、碳氮积累量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和游离氨基酸含量的影响不同;硝态氮处理下小白菜地上部分和根的干质量与鲜质量均最大;甘氨酸对小白菜根系的生长及碳氮积累具有明显的促进作用;在3种氨基酸中,谷氨酰胺更有利于小白菜地上部分的生长和氮积累.聚类分析表明,9种氮素形态处理按营养效应大小分为:硝态氮、谷氨酰胺＞甘氨酸与硝态氮混合氮源、牛血清蛋白与硝态氮混合氮源、甘氨酸、铵态氮＞丙氨酸、牛血清蛋白、对照.有机氮源可以作为小白菜生长的氮源,不同的氮素形态对植物产生的生理效应不同.     

简化营养液膜技术栽培番茄研究初报

采用简化营养液膜技术栽培番茄过程中,根系液温保持在贮液池液温与气温之间,养分吸收浓度以生长中期为低,而单株日均吸水量则以生长中期为最高。随着植株的生长,吸收的磷和钾比例增大,氮、钙和镁则有所下降。栽培床下部植株生长优于上部植株。平均单株产量为2.25kg,与对照砻糠灰袋培植株产量相近,但其根系则明显比对照植株发达。     

一种简单快速的拟南芥水培方法的研究

利用１／４ Ｈｏａｇｌａｎｄ溶液为营养液,采用空气压缩机通气,光照度１２０μｍｏｌ／ｍ＾２／ｓ,光暗周期１２／１２小时,光照温度２２℃,黑暗温度１８℃,湿度５０％,对模式植物拟南芥进行了溶液培养。采用这种水培系统培养的拟南芥植株比土培的植株提前三周成熟,而且植株生长非常健壮,苗高可达３０～４０ｃｍ。