土壤水分与氮素对水稻产量和品质的影响及其生理机制

土壤水分与氮素对水稻产量和品质的影响及其生理机制

陈新红[1]2004年在《土壤水分与氮素对水稻产量和品质的影响及其生理机制》文中指出土壤水分和养分是影响水稻生产的重要因子。阐明土壤水分和氮素营养对水稻产量影响及其互作效应,对指导水稻高产、优质、高效栽培有重要意义。本研究以江苏省主栽的水稻粳、籼品种为材料,采用水培、盆钵土培和大田等试验,并在不同生育时期(苗期、全生育期、抽穗前中期和结实期)进行不同土壤水势(ψ_(soil))和不同氮肥水平的处理,分析了土壤水分与氮肥对产量和品质的影响及其生理机制。主要结果如下: 1.土壤水分和氮素营养对水稻产量的影响存在着明显的互作或耦合效应,其效应的大小因土壤水分胁迫的程度、施氮量、水稻生育时期不同而有较大差异。在全生育期(移栽后返青至成熟)、生育前中期(移栽至抽穗)和结实期(抽穗至成熟)进行土壤水分处理,施氮量(X_1)和ψ_(soil)(X_2)与产量(Y)的关系可建立如下模型: Y=41.04+10.67X_1+0.0034X_2-0.99X~2_1-0.005X~2_2-0.018 X_1X_2 (全生育期) Y=46.13+8.98X_1+0.0223X_2-0.819 X~2_1-0.004X~2_2-0.0124 X_1X_2 (生育前中期) Y=88.36+15.42 X_1+0.504X_2-2.89 X~2_1-0.014X~2_2-0.0241 X_1X_2 (结实期) 依据上述模型,可以算出在不同土壤水分状况下的最适施氮量或在一定施氮量状况下的适宜土壤水势。模型还表明,最适施氮量并不需要随着土壤水分胁迫的加重而增加,相反,施氮量应随着土壤水分胁迫的加重而减少。 2.全生育期和抽穗前进行轻度土壤水分胁迫(ψ_(soil)=-20kPa)和中度土壤水分胁迫(ψ_(soil)=-40kPa)处理对加工品质无显着的影响;结实期轻度水分胁迫(ψ_(soil)≥-25kPa)有利于改善加工品质。土壤水分胁迫与氮素的互作对武育粳3号整精米率表现为正效应,对汕优63表现为负效应。 全生育期和抽穗前进行土壤水分和氮肥水平的处理,在相同的土壤水分条件下,垩白米率的高低为LN(低量施氮)<ON(不施氮)<MN(中等施氮量)<HN(高施氮量),垩白度的大小为LN<MN<HN<0N;随着粒肥施用量的增加,武育粳3号垩白米率和垩白度增加,而汕优63的垩白米率和垩白度有所降低。在相同氮肥水平下,不论在何时进行水分胁迫处理,均表现为严重土壤水分胁迫(ψ_(soil)=-50kPa~-60kPa)使垩白米率和垩白度增加,轻度土壤水分胁迫(ψ_(soil)=-20kPa~-25kPa)对垩白米率和垩白度无显着影响。 增加施氮量或轻度的土壤水分胁迫可以增加稻米中蛋白质含量,严重土壤水分胁迫下蛋白质含量降低。籽粒中直链淀粉含量的变化与蛋白质含量变化相反。结实期在一定扬州人学博士学位论文氮肥水平(MN)下,进行轻度的土壤水分胁迫(甲s。:l二一25kPa)处理,武育粳3号稻米的崩解值增大,冷胶粘度降低:汕优63稻米的崩解值随氮肥水平的提高和土壤水分胁迫的加剧而下降,冷胶粘度无明显变化。在适量的施氮水平下,轻度的土壤水分胁迫可以提高稻米的食味品质。 3.氮素干物质生产效率、氮素产谷效益、氮素收获指数和营养器官氮的转运率随施氮量的增加而降低,在MN和HN水平下,轻度土壤水分胁迫(叭011〕一25kPa),可提高氮素干物质生产效率、氮素产谷效率和氮素收获指数。氮肥促进了稻株对P、K的吸收,土壤水分胁迫的影响则相反,但提高了营养器官P对穗部的贡献率。 4.水稻秧苗期氮素营养对地上部分的影响大于地下部分,水分胁迫的影响结果则相反。在中等(常规)施氮量状况下,短期轻度的水分胁迫可提高秧苗根系活力和叶片硝酸还原酶活性,增大根冠比。 5.在水稻灌浆中后期(开花后gd开始)进行轻度的土壤水分胁迫,使植株的水分状况在夜间得以恢复,光合作用不会受到严重抑制。这种措施可以促进茎、鞘中花前碳储存物向籽粒的再调运并加速籽粒灌浆,在正常供氮水平下不会造成明显减产,在供氮过多等贪青状况下,同化物再调运增加和灌浆速率加快之得会超过光合作用减少和灌浆期缩短之失,从而增加产量。 6.结实期进行轻度的土壤水分胁迫增加了籽粒中蔗糖合成酶(Susase)、淀粉合成酶(stsase)和淀粉分枝酶(Q一酶)活性,高的氮肥水平下则使上述酶的活性降低,土壤水分和氮素营养对腺营二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和酸性转化酶活性影响较小。在轻度土壤水分胁迫下籽粒灌浆速率的增加与籽粒中Susase、Stsase和Q一酶活性的提高有密切关系。 7.结实期进行轻度的土壤水分胁迫,对灌浆前中期茎中伤流液和籽粒中的细胞分裂素含量(玉米素十玉米素核营)没有明显影响,但明显降低了叶片中的细胞分裂素含量。在土壤水分胁迫下,茎中伤流液、叶片和籽粒中的脱落酸(ABA)含量明显增加。氮素营养对上述两类激素的效应与土壤水分胁迫的效应相反。籽粒灌浆速率的变化与籽粒ABA含量的变化在时间上趋于一致,两者呈极显着的正相关。在灌浆前期喷施低浓度ABA,显着地提高了籽粒中Susase、AGpase、stsase和Q一酶活性,增加了粒重。喷施ABA合成抑制剂氟草酮则使上述酶的活性降低,粒重减轻。表明结实期轻度土壤水分胁迫促进籽粒灌浆,ABA在籽粒充实过程中起重要的调控作用。

李俊峰, 杨建昌[2]2017年在《水分与氮素及其互作对水稻产量和水肥利用效率的影响研究进展》文中提出了解水分、氮素及其互作对水稻产量与水、氮利用效率的影响,对协同提高水稻产量与水氮利用效率有重要意义。本文概述了水稻节水灌溉技术、氮肥利用效率与氮肥施用技术、水分与氮素对水稻产量及水氮利用效率的耦合效应、作物-土壤关系及水氮调控机制等方面取得的进展;讨论了存在的问题,这些问题包括:高产水稻作物与土壤的水氮互作效应尚不明确;高产水稻水氮耦合与高效利用的分子机理不清楚;协同提高水稻产量与水氮利用效率的调控途径尚未掌握。针对这些问题,建议今后重点研究:高产水稻作物与土壤的水氮互作效应及其机制;水氮互作调控水稻吸收利用水分和氮素的生理与分子机理;协同提高水稻产量和水氮利用效率的调控途径与关键技术。

张伟杨[3]2018年在《水分和氮素对水稻颖花发育与籽粒灌浆的调控机制》文中提出水稻颖花的退化(或败育)和弱势粒灌浆充实差不仅严重影响产量,也是限制水分养分高效利用的重要因素。如何减少水稻颖花的退化或败育,促进弱势粒灌浆?这既是重要的科学问题,也是高产栽培实践需要经常面对的重要技术问题。水分和氮素是决定作物产量的两个重要因素,也是人为调控最频繁、影响力度最大的作物生长环境因子。以往针对水分和氮素对水稻颖花发育和籽粒灌浆虽做了较多研究,但其生理机制仍不清楚,尤其是新型植物激素(油菜素甾醇、多胺等)对水稻颖花发育和籽粒灌浆的调控机制的研究甚少。本研究以代表性水稻品种为材料,分析了油菜素甾醇(BRs)、多胺和乙烯等与水稻颖花发育与籽粒灌浆的关系及其调控技术。主要结果如下:1.水稻幼穗中多胺和乙烯对穗分化期土壤干旱的响应及其与颖花发育的关系甬优2640(籼粳杂交稻)和扬稻6号(常规籼稻)种植于盆钵,自穗分化始期至花粉完熟期设置3种水分处理:保持水层(WW,对照)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD)。与WW相比,MD处理显着减少了颖花退化率、瘪粒率和败育率,提高了每穗颖花分化数、每穗粒数、结实率和产量。MD处理显着提高了幼穗中游离精胺和亚精胺的含量及其与1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)的比值,降低了 ACC含量和乙烯释放速率。SD处理与MD处理效果相反。在花粉母细胞减数分裂期,施用亚精胺或乙烯合成抑制剂显着提高了幼穗中亚精胺和精胺的含量,降低了 ACC含量、乙烯释放速率、颖花退化率和败育率。施用亚精胺和精胺合成抑制剂或ACC则结果相反。表明多胺(精胺和亚精胺)与乙烯的生物合成对于土壤干旱的响应存在着代谢互作并调控水稻颖花的发育。2.穗分化期土壤干旱对水稻根系性状和颖花发育的影响及其生理机制甬优2640和扬稻6号种植于能遮雨的大田,自穗分化始期至花粉完熟期设置3种水分处理:保持水层(WW,对照)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD)。与WW相比,MD显着减少了颖花退化率、瘪粒率和败育率,提高了每穗颖花分化数、每穗粒数、结实率和产量;MD处理下叶片光合速率与干物质积累不明显降低,但显着增加了根系生物量、根系氧化力、根系活跃吸收表面积、根系铵转运基因(Os(MT71;1)和硝酸盐转运基因(OsNRT2;1)在转录水平上的表达,SD处理则有相反的结果。根系生物量、根系氧化力、根系活跃吸收表面积、根中BRs在深层根系(10 cm以下部分)的分配比例和氮素在穗部和根系的分配比例随着土壤落干程度的加重而显着增加。根、叶、穗中脱落酸(ABA)含量和水稻深根基因(DEEPER ROOTING 1)表达水平随着土壤干旱程度的加剧而显着提高。表明穗分化阶段土壤轻度干旱促进了根系的生长、水分和养分物质的吸收利用,进而增加水稻颖花量和产量。3.水稻籽粒油菜素甾醇和脱落酸对结实期土壤干旱的响应及其与籽粒灌浆的关系两个常规粳稻品种连粳7号和淮稻5号种植于能遮雨的大田,自开花后7天至成熟期设置3种水分处理:保持水层(WW,对照)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD)。与WW相比,MD处理显着提高了弱势粒灌浆速率和粒重,对强势粒无显着影响;灌浆期叶片光合速率和茎鞘中同化物积累在MD处理下未受明显抑制,在SD处理下则明显抑制。与WW相比,MD处理显着提高了弱势粒中叁磷酸腺苷(ATP)含量、能荷、质子泵ATP酶和淀粉合成关键酶活性,对强势粒无显着影响。SD处理显着降低了强势粒和弱势粒中ATP含量、能荷、质子泵ATP酶和淀粉合成关键酶活性。MD显着增加了弱势粒中脱落酸(ABA)和BRs的含量,对强势粒ABA和BRs无明显影响。SD比MD处理更大幅度地提高了强势粒和弱势粒中ABA的含量,同时大幅降低了强势粒和弱势粒中BRs的含量。喷施低浓度的ABA或BR,对籽粒灌浆的影响同MD处理类似;喷施高浓度的ABA或BR合成抑制,对籽粒灌浆的影响同SD处理类似。表明ABA和BRs生物合成对土壤干旱作出响应,MD处理适度增加了 ABA和BRs含量,进而提高弱势粒灌浆速率和粒重。4.全生育期轻干湿交替灌溉对水稻同化物运转与籽粒灌浆的影响及其生理基础甬优2640和淮稻5号种植于可挡雨的大田,自移栽后10天至成熟设置2种灌溉方式:轻干湿交替灌溉(AWMD,土壤水势达到-15 kPa时复水)和常规灌溉(CF,保持水层,对照)。与CF相比,AWMD显着提高了水稻茎蘖成穗率、单茎的叶面积、叶片光合速率、茎鞘中非结构性碳水化合物的积累、抽穗期的糖花比、产量和灌溉水生产力;显着提高了弱势粒淀粉合成关键酶活性、灌浆速率、粒重。强势粒中淀粉合成关键酶活性、灌浆速率和粒重在两种灌溉方式间无明显差异。AWMD提高了茎鞘中蔗糖磷酸合成酶和α-淀粉酶活性,促进了花前储存在茎鞘中的淀粉水解,增加了茎鞘中可溶性糖(蔗糖和海藻糖)的浓度,提高了茎鞘中蔗糖转运蛋白基因(SUT1)和海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因(TPP7)的相对表达水平,促进13C从茎秆往籽粒(弱势粒)中运转。表明AWMD处理通过提高茎鞘中淀粉水解酶和籽粒中淀粉合成关键酶的活性,促进同化物向籽粒运转,促进弱势粒灌浆,提高产量和水分利用效率。5.水稻内源BRs对氮素的响应及其对颖花发育的调控作用5.1.施氮量对水稻颖花发育的影响甬优2640和扬稻6号种植于盆钵,设置3种施氮水平:2 g(低氮,LN)、4 g(中氮,MN)和6g(高氮,HN)尿素每盆。结果表明,每盆总颖花量随着施氮量的增加而提高,但产量以MN水平下最高、HN次之、LN最低。与LN相比,MN和HN处理产量的增加主要得益于总颖花量的增加。颖花分化数与穗分化始期茎鞘中的氮积累量和幼穗中BRs(24-表油菜素内酯、28-表高油菜素内酯)密切相关,颖花退化率与花粉母细胞减数分裂期的氮花比及幼穗中BRs含量趋势相反,颖花败育率与花粉内容物充实期的氮花比及幼穗中BRs含量趋势相反。在花粉母细胞减数分裂期,施用24-表油菜素内酯(24-epiCS)或28-表高油菜素内酯(28-homoBL)显着提高了幼穗中24-epiCS和28-homoBL的含量,减少了颖花退化率和败育率。施用BRs合成抑制剂则结果相反。表明BRs对氮素作出响应,并调控水稻颖花的发育和产量的形成。5.2.氮素穗肥施用时期对水稻颖花发育的影响甬优2640和扬稻6号种植于大田,在穗分化阶段设置5种施氮方式:不施穗肥(对照);穗分化始期施肥(PI);颖花原基分化期施肥(SPD);花粉母细胞减数分裂期施肥(PMC);PI,SPD和PMC分别施肥。与对照相比,在PI施肥对颖花分化的促进作用最大,在SPD施肥对减少颖花退化的作用最大,在PMC施肥对提高花粉育性的作用最大。颖花发育状况与不同氮肥处理下幼穗中24-表油菜素内酯(24-epiCS)、28-表高油菜素内酯(28-homoBL)含量及其合成和信号转导通路关键基因的表达水平密切相关。24-epiCS和28-homoBL含量与幼穗中质膜ATP酶活性、腺苷叁磷酸(ATP)含量、能荷和抗氧化能力显着正相关,与幼穗中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H202)的含量水平显着负相关。在SPD期,外源施用24-epiCS或28-homoBL显着提高了幼穗中24-epiCS和28-homoBL的含量、能量和抗氧化能力,降低了 MDA和H202水平、颖花退化率和败育率。施用BRs合成抑制剂则结果相反。表明油菜素甾醇(24-epiCS和28-homoBL)通过对氮素作出响应,调控能量和抗氧化能力,进而调控水稻颖花的发育。6.施氮量与灌溉方式的交互作用对水稻颖花发育和籽粒灌浆的影响甬优2640种植于能挡雨的大田,自移栽后10天至成熟设置6种处理:轻干湿交替灌溉(AWMD,土壤水势达到-10 kPa时复水)和常规灌溉(CF,保持水层,对照)2种灌溉方式;每个灌溉方式下设置低氮(LN,120kgNhm-2)、中氮(MN,240kgNhm-2)和高氮(HN,360 kg Nhm-2)3种施氮水平。结果表明,灌溉方式和施氮量对颖花发育、籽粒灌浆和产量的影响有互作效应。在相同施氮量下,与CF相比,AWMD可显着增加每穗颖花分化数、减少退化率、促进籽粒灌浆、增加产量,产量的增加还得益于结实率的提高;在CF方式下,HN处理下每穗颖花分化数、每穗粒数和产量显着低于MN,HN处理下水稻结实率和千粒重的下降是其产量低于MN的另一个原因。在AWMD方式下,MN与HN间每穗颖花分化数、每穗粒数和产量差异不显着,但显着高于LN。AWMD+MN组合在所有处理中每穗颖花分化数、每穗粒数、灌浆速率和产量最高,结实率和千粒重的协同提高也是该组合增产的重要原因。综上,油菜素甾醇、多胺和脱落酸对水分和氮素作出响应,进而调控水稻颖花发育和籽粒灌浆。穗分化期或花后采用土壤轻度干旱、轻干湿交替灌溉结合中等施氮量可增加稻株内源油菜素甾醇、多胺和脱落酸水平,促进水稻颖花发育和籽粒灌浆,提高产量和水分、氮肥利用效率。

陈新红, 刘凯, 徐国伟, 王志琴, 杨建昌[4]2004年在《结实期氮素营养和土壤水分对水稻光合特性、产量及品质的影响》文中研究表明研究了土壤水分胁迫和氮素营养对两个水稻品种(组合)的光合特性、产量和品质的影响。结果表明:随着土壤水分胁迫的加重,叶片的光合速率、叶绿素含量及叶片的水势均有不同程度的降低,丙二醛的含量增加;而氮素营养则能提高剑叶光合速率,延缓叶片衰老。水分胁迫促进茎鞘物质向外运转,而氮素营养影响则相反。水肥对产量有显着的互作效应,在高氮水平下,轻度土壤水分胁迫可增加产量。稻米品质因施氮水平和土壤水分胁迫程度不同而有较大差异。

朱海燕[5]2007年在《重庆石灰岩地区石漠化过程中水分与氮素对土壤—构树系统氮、磷元素营养的影响》文中研究指明为了有效合理地治理喀斯特石漠化问题,找出适合本地石漠化恢复的树种,以及探讨石漠化恢复树种的生理适应机制,本文进行了野外调查实验,并结合野外实验结果,设计了主要土壤因子(水分和氮素)的胁迫模拟实验,水分处理分为四个水平:W_1(田间持水量的90%)、W_2(田问持水量的70%)、W_3(田间持水量的50%)和W_4(田间持水量的30%);氮素分为N_1(0mgN/kg土)、N_2(75mgN/kg土)、N_3(150mgN/kg土)和N_4(300mgN/kg土)四个氮素水平,对适生树种(构树)的生物量、氮磷吸收、氮磷积累量和氮磷利用效率、土壤氮磷含量及其氮磷组分间的转化进行了研究,主要结论如下:1通过野外植被调查发现,构树为该地区演替系列中出现最早的木本植物,从草本阶段到草灌丛阶段均有出现,且构树为喀斯特地区的先锋树种,经济价值高,因此,构树可以作为该地区植被恢复的树种。2随着演替的进行,群落物种生长型趋于多样化,草本植物逐渐减少,灌木和乔木种类不断增加。群落结构趋于稳定,生态功能增强。不同演替阶段群落内各层次物种多样性表现为灌木层>草本层>乔木层。群落物种多样性指数与土壤有机质、土壤氮含量以及土壤含水量显着相关,说明这几个因素能明显影响该地区的植被恢复。3以构树作为实验材料的室内模拟实验结果表明,水分与氮素对构树生物量有显着影响,且二者交互对整株生物量的作用明显,但对相对生长速率的作用不明显。构树生物量在土壤含水量为田间持水量的70%时最高,并显着高于其它水分处理;根冠比随水分的变化规律则相反,相对生长速率随着土壤水分的减少而下降。构树生物量和相对生长速率随着施氮量的增加先增加后下降,当施氮150mg/kg时构树生物量最大,氮肥用量超过该值时,生物量反而下降。4水分与氮素对构树的养分吸收利用具有明显的交互作用。在水分胁迫和不同的氮素供应水平下,氮磷在叶片的含量最高,其次为根系,茎中氮磷含量较低。氮磷含量及积累量随着土壤含水量的增加而增加,而当土壤含水量为田间持水量的90%时,氮磷含量及氮磷积累量反而下降;氮磷含量及氮积累量随施氮量的增加呈现先增加后下降的趋势,临界值为施氮150mg/kg。磷积累量随施氮量的增加而增加,以施氮300mg/kg时最高,和施氮150mg/kg时没有差异。构树的净氮磷吸收速率随着土壤水分含量的升高先上升后下降,随着施氮量的增加而增加。构树氮磷利用效率基本表现为随土壤供水水平的增加而增加;氮利用效率随供氮水平的升高而下降,磷利用效率随氮素施用量的增加而增加。5水分与氮素对土壤全氮、无机氮和有机氮各组分的影响极显着,二者间的交互作用对土壤全氮、无机氮和有机氮各组分的影响也达到极显着水平。土壤中全氮和有机氮各组分的含量随着土壤含水量的降低而降低,无机氮含量随着含水量的升高先下降后升高。施肥后,土壤中氮的含量显着增加。酸解性氮各组分在土壤中的含量顺序为氨基酸态氮>酸解未知氮>酸解氨态氮>氨基糖态氮。各有机氮组分的变异程度为非酸解氮>酸解性氮;氨基糖态氮>酸解未知氮>非酸解氮>酸解氨态氮>氨基酸态氮。6水分对土壤全磷、有效磷和有机磷的影响显着,氮素对土壤全磷、有效磷影响显着,对有机磷的影响不显着,同时水分与氮素的交互作用对土壤全磷、有效磷和有机磷的影响也不显着。土壤中的全磷随着土壤含水量的增加而增加,有机磷随着含水量的增加而下降,有效磷随含水量的增加先下降后增加。土壤中的全磷、有效磷和有机磷含量随着施氮量的增加而增加。随着施氮量的增加,土壤全磷和有效磷含量显着增加,有机磷增加不显着。水分对土壤Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、缓效磷源和潜在磷源的影响显着,氮素对Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P和缓效磷源的影响显着,水分与氮素的交互作用对无机磷组分影响不显着。土壤中的Ca_2-P和缓效磷源含量随着土壤含水量的增加而增加,潜在磷源则减少。土壤无机磷含量随着施氮量的增加而增加,但无机磷中潜在磷源的相对含量下降。土壤中各形态无机磷的分布规律均为Ca_(10)-P>O-P>Fe-P>Ca_8-P>Al-P>Ca_2-P,O-P和Ca_(10)-P两种形态的无机磷占土壤无机磷总量的80%以上,土壤磷的有效性非常低。7综合以上研究,构树可以作为该地区石漠化治理的恢复树种,且构树的生物量和吸收积累量;以及土壤氮磷养分供应状况随着土壤水分和氮素状况的改善而增加,在土壤含水量为田间持水量的70%和施氮150mg/kg时达到最大。南方喀斯特地区气候适宜,雨水充足,虽然土壤水分亏缺发生频率高,但持续时间短,这可能是在退化喀斯特土地上出现构树的原因所在。

姜小凤, 郭天文, 郭建国[6]2018年在《水分与氮素对小麦生长的影响综述》文中研究表明从水分和肥料在旱地农业生态系统中的重要意义、氮素对小麦生长发育和器官建成的重要性及水分对氮素转化的作用等方面对水分和氮素对小麦生长的影响进行了综述。

付淑清[7]2010年在《施氮和接种AM真菌对刺槐生长和根际土壤酶活性的影响》文中认为本论文以灭菌土为生长基质,采用盆栽试验和室内分析相结合的方法,研究了不同施氮水平下接种AM真菌对刺槐生长指标和营养代谢的影响;并利用15N标记法研究了施氮和接种AM真菌后不同时期刺槐氮素Ndff %和分配率以及氮素利用率和氮素平衡;对不同生长时间(50d和100d)的刺槐苗追入氮肥后的各处理在不同时期(15d、30d和45d)的碳氮代谢关键酶活性、根际土壤酶活性的影响进行了研究。得出以下主要结论:1.施氮和接种AM真菌对刺槐生长及营养代谢的影响接种AM真菌后刺槐根系菌根侵染率、根系活力和植株的生物量以及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和硝酸还原酶(NR)活性都随着施氮量的增加先升高后降低,在土壤中0.0 g/kg~0.8 g/kg的不同浓度施氮量中,以0.4 g/kg水平时最好;相反,刺槐叶片丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(PRO)含量却随着施氮量的增加先降低后升高,在施氮量为0.4 g/kg水平时最小。AM真菌的菌根效应也因菌种不同而异,摩西球囊霉(Glomus mosseae)和缩球囊霉(G.constrictum)相比,接种摩西球囊霉(G.mosseae)菌根侵染率与各指标的相关性显着,更能促进刺槐的生长和营养代谢。2.施氮肥时间对接种AM真菌的刺槐苗生长和根际土壤酶活性的影响对接种摩西球囊霉(G.mosseae)100 d和50 d的刺槐实生苗追施氮肥0.4 g/kg,并在施肥后的15、30和45 d测定两个时期刺槐苗的生长指标和各类酶活性。结果表明:施肥后显着提高了刺槐苗根系菌根的侵染率,且侵染率随着施肥时间的延长先上升后下降;接种AM真菌100 d和50 d的刺槐苗在施氮肥后,碳氮代谢关键酶(包括叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS))活性和根际土壤酶(脲酶、转化酶、蔗糖酶和过氧化氢酶)活性均显着提高,且不同的酶活性随着施入氮肥时间的延长,呈现的变化趋势不同,但各时期以既接种AM真菌又施氮肥处理酶活性最高,不接种不施肥处理酶活性最低;接种100 d的苗木AM真菌的影响作用较强,而接种50 d的苗木,氮肥影响作用较大。3.施氮和接种AM真菌对刺槐氮素吸收和利用率的影响采用最佳AM真菌摩西球囊霉(G.mosseae)接种刺槐实生苗,培养100 d形成菌根后,追入15N-尿素0.4 g/kg,继续培养。施氮15、30和45 d时分别测定氮素吸收和分配情况。结果表明,接种和不接种处理刺槐根、茎、叶各器官肥料15N的Ndff %和分配率都随着树体生长中心的转移而转移,在施肥15 d时Ndff %和分配率均为茎>叶>根,30 d和45 d均为叶>茎>根;接种AM真菌后显着提高了刺槐的氮素利用率,降低了土壤残留率,而且在不同时期差异性达到显着水平;在氮含量恒定、没有外源补充的情况下,随着氮肥施入时间的延长,接种处理氮素利用率、土壤残留率和氮肥回收率逐渐下降,氮肥总损失率相应上升。未接种处理氮素利用率逐渐增加,其余与接种处理的变化规律相同。

参考文献:

[1]. 土壤水分与氮素对水稻产量和品质的影响及其生理机制[D]. 陈新红. 扬州大学. 2004

[2]. 水分与氮素及其互作对水稻产量和水肥利用效率的影响研究进展[J]. 李俊峰, 杨建昌. 中国水稻科学. 2017

[3]. 水分和氮素对水稻颖花发育与籽粒灌浆的调控机制[D]. 张伟杨. 扬州大学. 2018

[4]. 结实期氮素营养和土壤水分对水稻光合特性、产量及品质的影响[J]. 陈新红, 刘凯, 徐国伟, 王志琴, 杨建昌. 上海交通大学学报(农业科学版). 2004

[5]. 重庆石灰岩地区石漠化过程中水分与氮素对土壤—构树系统氮、磷元素营养的影响[D]. 朱海燕. 西南大学. 2007

[6]. 水分与氮素对小麦生长的影响综述[J]. 姜小凤, 郭天文, 郭建国. 甘肃农业科技. 2018

[7]. 施氮和接种AM真菌对刺槐生长和根际土壤酶活性的影响[D]. 付淑清. 西北农林科技大学. 2010

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土壤水分与氮素对水稻产量和品质的影响及其生理机制
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