15NO2胁迫下三角梅不同器官的氮素吸收分配动态及代谢规律

近年来研究园林植物消减大气污染物的修复技术及其原理,理清氮氧化物污染对植物生理生态的影响机制,对城市生态环境保护和文明建设具有重要意义。以三角梅(Bougainvillea spectabilis Willd)小苗为研究材料,通过人工模拟熏气法,设计短时间高浓度¹⁵NO₂胁迫处理,以CK为对照,比较8.0μL/L ¹⁵NO₂处理和4.0μL/L ¹⁵NO₂处理对三角梅各器官¹⁵N的吸收量和各器官¹⁵N-氨基酸含量的影响,探究¹⁵NO₂胁迫下三角梅各器官内氮素的吸收分配动态及代谢规律研究。结果表明,¹⁵NO₂胁迫后显著提高了三角梅各器官¹⁵N含量,其中叶片是¹⁵N的主要积累器官。8.0μL/L ¹⁵NO₂处理下三角梅各器官¹⁵     

麦棉套作复合根系群体对棉株氮素吸收与分配的影响

在盆栽麦棉套作条件下,于2003～2004年设置麦棉自然根系（麦棉根系和肥水均可相互通过）、麦棉纱网隔根（肥水可相互通过,麦棉根系不能相互通过）和麦棉塑膜隔根（麦棉根系和肥水均不能相互通过）3种麦棉根系处理,运用小麦叶片15N富积标记法和15N同位素稀释法,研究麦棉复合根系群体对棉花氮素吸收与分配的影响．结果表明,在麦棉套作群体中,既存在麦棉共处期小麦对棉花根区氮素的竞争,又存在小麦根区及其所吸收氮素向棉花的转移．棉花根系吸收的15N肥料大多分配到地上部,根系分配的量较少,且麦棉自然根系处理地上部的15N标记肥料氮的吸收率（NUR）最大,纱网隔根处理次之,塑膜隔根处理最少．在麦棉共处期,麦棉自然根系处理棉花的植株从15N标记肥料中吸收的氮占其全氮的百分率（Ndff）和NUR均低于隔根处理．至棉花初花期（小麦已收获,秸秆原位埋入土壤中）,麦棉自然根系处理棉花吸收的氮素主要来源于化学肥料而非秸秆降解物．棉株不同器官所分配的15N标记肥料比例不同,棉花生殖器官中15N含量明显高于其他器官．麦棉自然根系处理棉株生物量也高于隔根处理．     

广东南雄烟区烤烟氮素累积分配及利用特征

在广东南雄烟区以烤烟品种K326为材料,采用田间原位培养方法和15N同位素示踪技术,在大田条件下研究了土壤氮素矿化特征、烤烟氮素累积分配规律以及当季施入肥料氮的分配情况.结果表明:南雄烟区土壤氮素矿化量随着生育期推移呈上升趋势,在移栽后75 d达到高峰,此后下降;不施氮处理土壤氮素矿化量在各生育期均显著高于施氮处理;烟株不同器官氮素积累量表现为叶片＞茎＞根.烤烟在团棵期和打顶期以吸收肥料氮为主,成熟期则以吸收土壤氮为主,烟株整个生育期吸收的氮素主要来源于土壤氮,且吸收的土壤氮及其占总氮的比例随生育期推移和叶片着生部位的升高而增加.氮肥烟株利用率、土壤残留率和损失率分别为30.8%、32.3%和36.9%.南雄烟区土壤氮素矿化能力较强,土壤氮对上部叶片质量的影响较大,在施氮量为150kg·hm-2条件下,肥料氮的残留量和损失量较高.     

紫云英配施化肥对水稻氮素吸收利用和紫云英氮在水稻-土壤体系分配、残留的影响

明确紫云英配施化肥条件下水稻对氮素吸收利用和紫云英氮在水稻-土壤体系的吸收利用、分配及残留规律,能够为豫南稻区合理施肥提供依据.本研究利用原状土柱模拟和15N示踪技术,研究等氮条件下不施肥(CK)、化肥+22500 kg·hm-2紫云英(FM1)、化肥+30000 kg·hm-2紫云英(FM2)、化肥+37500 kg...     

骆驼刺幼苗氮素特征对不同灌溉量的响应

氮素在植物所有必需营养元素中是限制生长的首要元素。氮素的来源和分配不但影响氮素利用效率,而且与氮素的周转和内循环有密切关系。为了解极端干旱区深根系植物的氮素特征(生物固氮、氮素分配、氮素利用效率),在塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲,依托策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站,以骆驼刺幼苗为研究对象,采用15N稳定同位素法和分层分段挖根法,对3种灌溉量(CK、0.1、0.2m3/m2)下骆驼刺幼苗的氮素特征进行了1个生长季内的动态研究。结果表明:⑴灌溉提高生物固氮,但是灌溉量过多抑制生物固氮。在生长季末,3个灌溉量下的生物固氮比例分别为30.0%、42.8%、11.3%;生物固氮质量分别为0.4、0.8、0.2g/株。(2)灌溉使得分配到骆驼刺幼苗茎、叶中的氮素比例、氮素质量增加,根中氮素质量增加,在生长季初,分配到叶的氮素质量最大,分配到根中的氮素质量最小,在生长季末,3种灌溉量下根中氮素比例高达49.2%、44.5%、55.0%;灌溉有利于增加氮素利用效率,但是,灌溉量过多会降低氮素利用效率。在生长季末,3种灌溉量(CK、0.1、0.2m3/m2)下氮素利用效率分别是:77.9、104.3、84.5。(3)试验中,通过比较不同灌溉量对骆驼刺幼苗氮素特征的影响,发现0.1m3/m2灌溉量为较佳灌溉量。     

氮素形态配比对桔梗硝酸盐和亚硝酸盐动态积累及营养品质的影响

以桔梗（Platycodon grandiflorum）为试验材料,通过盆栽试验研究了等氮条件下6种氮素形态及铵硝氮配比(NH⁺₄ N/NO^-₃ N=100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100、CO(NH₂)₂)对桔梗根中硝酸盐、亚硝酸盐动态积累以及营养、药用品质的影响。结果显示：（1）桔梗根中硝酸盐及亚硝酸盐积累量以铵硝比为25∶75处理下最低;硝酸盐积累量随栽培时间的增长呈上升趋势,尤其在10月采收时显著增加,亚硝酸盐变化趋势则与之相反。（2）桔梗根中Vc含量在全硝态氮处理下最高,可溶性多糖含量在铵硝比为50∶50处理下最高,而可溶性蛋白及总游离氨基酸含量均在铵硝比为75∶25处理下达到最大值。（3）桔梗根中N、Cu、Mn、Zn积累量在酰胺态氮处理下最高,其Fe、Mg、Cu积累量在铵硝比为75∶25处理下最大。（4）桔梗根中总黄酮含量随营养液中硝态氮比例增加而呈下降趋势,并在酰胺态氮处理下达到最大;桔梗多糖及桔梗总皂苷含量均在铵硝比为25∶75处理下有最大值。研究发现,在铵硝比为25∶75处理下,桔梗根中硝酸盐及亚硝酸盐含量最低,桔梗多糖及总皂苷积累量最高,且Vc、游离氨基酸等品质指标含量也较高,有利于桔梗品质的提升;由于10月采收时桔梗根中硝酸盐含量显著增高,桔梗采收前不宜大量追施氮肥。     

不同形态氮素对不结球白菜生长和硝酸盐积累的影响（简报）

适于不结球白菜生长的营养液中NH-N∶NO-N浓度（mmolL-1）配比为5．0∶5．0。随着营养液中NH-N比例的增加和收获时期的延迟,不结球白菜中硝酸盐的积累减少,而游离铵的含量增加。NH－N比例超过75％时叶片和柄中脯氨酸明显积累．全部NH-N处理的比其它处理高约7～10倍。全部NH-N处理时地上部精胺、尸胺和腐胺大量积累,其中腐胺含量最高。     

不同夏玉米品种生育后期干物质及氮素积累分配的研究

选择陕西关中地区推广的10个玉米杂交种,在施氮和不施氮处理下对其产量,不同器官对籽粒氮转移量的差异进行比较分析。对10个杂交种进行分类并选择有代表性的3个品种,对各器官干物质和养分累积动态变化进行比较。结果显示,同一施氮量处理下,在玉米生育后期,不同品种各个器官的干物质和养分转移有很大差异,对 H-H型‘户单4’来说,灌浆期开始后除籽粒外的所有器官都是“源”,且植株还有较高的吸收氮素的能力,而L-L型‘豫玉22’和H-L型‘户单2000’在灌浆开始后有一段时间茎仍然作为“库”存在,且植株吸收氮素的能力下降。     

添加玉米残体对土壤-植物系统中氮素转化的影响

采用盆栽试验和^15N示踪技术对黑土添加玉米残体(秸秆和根茬)土壤-植物系统中氮素转化进行了研究,结果表明,玉米残体还田能够增加土壤氮素含量,减轻因其作为燃烧材料而造成的氮素损失和对大气的污染,玉米残体施入土壤,增加了土壤微生物氮含量,提高土壤氮活性,有利于土壤氮素养分的协调供应,玉米残体配施氮肥与氮肥单施相比,玉米植株氮素累积量相近,但氮素在玉米植株不同器官中的分配比例不同;添加玉米残体能够促进氮素从营养器官向籽粒中转移,提高氮素养分的利用效率,同时,添加玉米残体还可以降低土壤NO^-3-N的累积,减少肥料氮的损失4．7％～5．6％。     

三种集约化种植体系氮素平衡及其对地下水硝酸盐含量的影响

选取中国北方3种重要的集约化种植体系小麦玉米轮作、大棚蔬菜和果园,研究了3种体系年度氮素输入输出关系、土壤硝酸盐的累积、不同体系地下水硝态氮含量的动态变化.结果表明,大棚蔬菜年度化肥氮、有机肥氮、灌水带入的氮和总氮输入量分别为135.8、1881、402和36.56kg·hm^-2,分别为小麦玉米田的25、37.5、83.8和5.8倍,为果园的2.1、10.4、6.82和4.2倍.不同系统降水输入的氮在142～189kg·hm^-2之间.3个体系氮输出量分别为280、329和121kg·hm^-2.氮素年度盈余分别为349、332.7和74.6kg·hm^-2.0～90cm土层硝态氮累积量分别为22.1～2.75、1173和613kg·hm^-2,90～180cm土层硝态氮累积量分别为2.13～2.42、10.32和976kg·hm^-2.在0～180cm剖面中,小麦玉米田各层土壤硝态氮处于相对均一分布,大棚蔬菜以表层最高,30cm以下各层也远高于大田,果园土壤硝态氮累积随土壤深度而增加.3种体系均表现出硝酸盐的明显淋洗.大棚蔬菜区浅井地下水硝态氮含量99%超过了10mg·L^-1.而大棚深井和果园浅井超标率均为5%,小麦玉米深井为1%.大棚蔬菜区地下水硝态氮含量与井深呈指数函数降低关系.     

施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮和硝酸还原酶活性的影响

以黄土高原南部半湿润区土垫旱耕人为土为供试土壤进行盆栽试验,以NR 9405、9430、偃师9号、小偃6号、陕229号和西农2208冬小麦品种为供试材料,研究施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮含量和硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明,施氮能明显增加叶片NRA.不施氮时除小偃6号和偃师9号外,其余品种NRA在全生育时期的动态变化均呈双峰曲线,2个高峰期分别在返青期和开花期,且开花期高峰值(36.17 NO2-μg.-g 1FW.h-1)明显比返青期峰值(15.407 NO2-μg.-g 1FW.h-1)大;施氮时不同品种叶片NRA在全生育期呈单峰曲线变化,最高峰在开花期,平均峰值为80.93 NO2-μg.-g 1FW.h-1),比同期不施氮处理增加1倍以上.施氮后地上部硝态氮含量在各时期均显著提高,在小麦生育前期(出苗到拔节)表现最为显著.氮肥对不同品种硝态氮含量的影响程度基本上与对NRA的影响程度相反,即施氮后硝态氮增加幅度小的品种,NRA却增加幅度大.     

叶菜类蔬菜不同部位的硝态氮累积对氮肥的响应

土壤盆栽油菜、小白菜和菠菜的叶柄对施氮的响应最为敏感。叶柄中硝态氮的累积量占整株蔬菜的一半以上（从54,9％到75．0％）。叶柄中硝态氮累积量与植物整株的硝态氮累积量呈极显著正相关。     

较长时间内~(15)N标记的氨态氮和硝态氮在小嵩草草甸中的运移规律(英文)

运用15N稳定性同位素技术,对15N标记的硝酸盐和铵盐在输入小嵩草(KobresiapygaeaC.B.Clarke)草甸11~13个月后的运移规律进行了研究。在经历11~13个月后,进入无机氮库中的15N很少,一般不超过所输入氮素的1%,而较多的15N为土壤有机质、土壤微生物和植物所固持。NO3--15N和NH4 -15N在小嵩草草甸中的运移规律差异很大。在11、12和13个月后,NO3--15N的总恢复率分别为92.83%、92.64%和79.96%;而NH4 -15N的则分别为49.6%、63.33%和66.22%。两者的差异在土壤有机质、土壤微生物和植物等库之间的分配中更加明显。输入NO3--15N时在11、12个月后植物所固持的15N最多,而土壤微生物和土壤有机质所固持的15N比较接近,而在13个月后,土壤有机质和植物所固持的15N接近,而土壤微生物所固持的15N下降许多;当输入NH4 -15N,土壤有机质所固持的15N比植物和土壤微生物所固持的都多,而且植物所固持的15N比较稳定,而土壤微生物所固持的15N则有较大变化。这表明在较长的时间内嵩草草甸对NO3-和NH4 的固持能力是不一样的。     

Nitrate assimilation and nitrogen circulation in Austrian pine

Nitrate uptake, reduction and translocation were examined in 5-week-old Austrian pines ( Pinus nigra Arnold var. nigricans Host.) during exposure to 5 m M NaNO₃. The rate of nitrate uptake was linear during the 7 h light period. ¹⁵N-NO₃⁻ was detected in all parts of the pine except in the needles. By the 7th hour, 43% of the absorbed nitrate had been reduced, and this increased to 64% by the 24th hour. The major part of the total reduction occurred in the roots at this growth stage. Accumulation of ¹⁵N in reduced soluble and insoluble fractions was more prevalent in roots than in shoots. In the needles, the translocated nitrogen was mainly incorporated into the insoluble fraction. It is likely that most of the nitrogen from nitrate was transported from the roots to the aerial organs as organic nitrogen; however part of the upward nitrogen flux took place as nitrate ions.
An experiment in which an exposure for 24 h to 5 m M Na¹⁵NO₃ was followed by 13 days exposure to Na¹⁴NO₃ (pulse chase experiment) revealed a half time of about 1 day for depletion of root nitrate. A large part of this depletion was due to the loss of ¹⁵N-NO₃⁻ to the nutrient solution. The remaining pool of ¹⁵N-nitrate was partitioned between a metabolically inactive and an active pool. During the chase period, the simultaneous decrease of ¹⁵N-incorporation in the soluble N fraction and increase in the insoluble N fraction in different pine parts, particularly in the needles, suggested that protein synthesis occurred mostly in young tissues of the shoot and was the major sink of the newly absorbed ¹⁵N-NO₃.     

用15N叶片标记法研究旱作水稻与花生间作系统中氮素的双向转移

在盆栽条件下 ,采用 1 5N叶片富积标记方法 ,研究了旱作水稻与花生间作系统氮素的双向转移及供氮水平对氮素转移的影响。结果表明 :在 15 kg hm- 2、75 kg hm- 2、 15 0 kg hm- 2等 3个氮肥水平下 ,间作水稻的干物质生物量和氮素吸收量分别为9.4 1g株 - 1、12 .0 6 g株 - 1、13.5 3g株 - 1和 2 0 7.35 mg株 - 1、2 4 1.81mg株 - 1、2 5 9.37mg株 - 1 ,分别比单作水稻增加了 2 1%～ 2 9%、7%～ 2 9%、18%～ 30 %和 4 3.4 3%、4 5 .72 %、32 .81% ,间作对水稻的干物质积累和氮素吸收量有显著促进作用。间作和单作系统中花生的干物质生物量和氮素吸收量间的差异均不显著 ;用花生叶片标记 1 5N试验表明 ,在 3个氮肥水平下花生体内的氮素中分别有 9.93%、5 .6 5 %、4 .2 2 %转移到了水稻植株体内 ,其转移量随土壤氮素水平的提高而降低 ;用水稻叶片标记 1 5N则分别有 4 .39%、2 .0 6 %、1.38%的水稻体内氮素转移到了花生植株体内 ,其转移量也随土壤氮素水平的提高而降低 ;用 1 5N叶片标记的方法证明花生与水稻旱作的间作系统中存在着氮素的双向转移 ,但净转移方向是由花生植株向水稻的氮素转移。对豆科与禾本科间作系统中氮素转移的机理、途径也做了分析和讨论。     

抑制剂及其组合对尿素^15N在小麦—土壤系统中的行为和归宿的影响

应用加有脲酶抑制剂 (HQ)、硝化抑制剂 (DCD)及其组合的标记尿素进行春小麦盆栽试验 .结果表明 ,在生长季节结束时 ,小麦回收 ,土壤残留和损失的肥料N各占施入N量的 1 7.65～ 2 3.69%、43.72～ 56.32 %和 1 9.99～ 36.77% .其中 ,与单施尿素相比 ,两种抑制剂配合使用处理的肥料N总回收率高 1 6.78% ,小麦回收高 5.96% .施用氮肥对籽粒贡献最大 ,占吸收肥料N量 43.3～ 62 .0 % .     

不同氮处理下速生柳对水体氮的吸收、分配及生理响应

采用水培法,研究了旱柳苗在外源添加不同氮水平(贫氮、中氮、富氮、过氮)的铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)的生长、氮吸收、分配和生理响应。结果表明:一定范围氮浓度的增加能够促进旱柳苗的生长,但过量氮会抑制其生长,且NH+4-N的抑制作用大于NO-3-N;两种氮处理下,旱柳表现出对NH+4-N的吸收偏好,在同一氮水平时,旱柳各部位氮原子百分含量Atom%15N(AT%)、15N吸收量和来自氮源的N%(Ndff%)均为NH+4-N处理大于NO-3-N处理,且随着氮浓度的增加,差异增大,且在旱柳各部位的分布为根﹥茎﹥叶;2种氮素过量和不足均会对旱柳根和叶生理指标产生不同的影响,其中在过氮水平时,NH+4-N和NO-3-N处理下根系活力比对照减少了50.61%和增加了19.53%;在过氮水平时,NH+4-N处理柳树苗根总长、根表面积、根平均直径、根体积和侧根数分别对照下降了30.92%、29.48%、19.44%、27.01%和36.41%,NO-3-N处理柳树苗相应的根系形态指标分别对对照下降了1.66%、5.65%、1.49%、5.06%和25.72%。可见,高浓度NH+4-N对旱柳苗的胁迫影响大于NO-3-N,在应用于水体氮污染修复时可通过改变水体无机氮的比例,削弱其对旱柳的影响,从而提高旱柳对水体氮污染的修复效果。     

Throughfall Nitrogen Deposition Has Different Impacts on Soil Solution Nitrate Concentration in European Coniferous and Deciduous Forests

Increases in the deposition of atmospheric nitrogen (N) influence N cycling in forest ecosystems and can result in negative consequences due to the leaching of nitrate into groundwaters. From December 1995 to February 1998, the Pan-European Programme for the Intensive and Continuous Monitoring of Forest Ecosystems measured forest conditions at a plot scale for conifer and broadleaf forests, including the performance of time series of soil solution chemistry. The influence of various ecosystem conditions on soil solution nitrate concentrations at these forest plots (n = 104) was then analyzed with a statistical model. Soil solution nitrate concentrations varied by season, and summer concentrations were approximately 25% higher than winter ones. Soil solution nitrate concentrations increased dramatically with throughfall (and bulk precipitation) N input for both broadleaf and conifer forests. However, at elevated levels of throughfall N input (more than 10 kg N ha^–1 y^–1), nitrate concentrations were higher in broadleaf than coniferous stands. This tree-specific difference was not observed in response to increased bulk precipitation N input. In coniferous stands, throughfall N input, foliage N concentration, organic layer carbon–nitrogen (C:N) ratio, and nitrate concentrations covaried. Soil solution nitrate concentrations in conifer plots were best explained by a model with throughfall N and organic layer C:N as main factors, where C:N ratio could be replaced by foliage N. The organic layer C:N ratio classes of more than 30, 25–30, and less than 25, as well as the foliage N (mg N g^–1) classes of less than 13, 13–17, and more than 17, indicated low, intermediate, and high risks of nitrate leaching, respectively. In broadleaf forests, correlations between N characteristics were less pronounced, and soil solution nitrate concentrations were best explained by throughfall N and soil pH (0–10-cm depth). These results indicate that the responses of soil solution nitrate concentration to changes in N input are more pronounced in broadleaf than in coniferous forests, because in European forests broadleaf species grow on the more fertile soils.