供氮对2个紫花苜蓿品种光合色素及光合特性的影响

以甘农3号和陇东苜蓿为研究材料,采用营养液砂培法,比较研究了NH4+-N 0、105、210、315、420mg/L 5个水平对紫花苜蓿光合色素及光合特性的影响。结果表明:供氮处理下2个品种紫花苜蓿的光合速率、气孔导度、叶面积和叶绿素含量均显著高于CK(P0.05),并随供氮水平的增大先增加后减小,在210mg/L达到最大。紫花苜蓿胞间CO2浓度随氮素水平的提高而降低,N210对紫花苜蓿叶片光合性能调节作用最大。2个品种对N210氮素水平的敏感度最高,且在N210处理下,甘农3号的光合速率、气孔导度和叶绿素含量对氮素的敏感度高于陇东苜蓿;而陇东苜蓿叶面积和胞间CO2浓度对氮素的敏感度高于甘农3号。     

氮素对紫花苜蓿根茎叶氮含量及硝酸还原酶活性的影响

采用营养液砂培方法进行室内盆栽试验,以紫花苜蓿品种甘农3号(Medicago sativa cv.Gannong No.3)和陇东苜蓿(Medicago sativa cv.Longdong)为材料,比较研究了2种氮素形态(铵态氮、硝态氮)和5个氮素水平(0、105、210、315、420 mg/L)对现蕾期紫花苜蓿各部位氮含量及硝酸还原酶活性(NR)的影响。结果表明:2种氮素形态均能显著提高紫花苜蓿根茎叶中硝态氮含量,铵态氮含量、全氮含量及硝酸还原酶活性,且随着氮水平的提高呈先增大后减小的趋势,在210 mg/L处理达峰值。从氮素形态分析,铵态氮肥有利于铵态氮含量的增加,且根茎叶中铵态氮含量、全氮含量在铵态氮210 mg/L处理达到最大值,且显著高于其他处理;硝态氮肥有利于硝态氮含量的增加,且根茎叶中硝态氮含量、硝酸还原酶活性(NR)在硝态氮210 mg/L处理达到最大值,且显著高于其他处理。各部位中,相同氮素形态下,根茎叶中铵态氮含量、硝态氮含量、全氮含量及NR活性均表现为叶片根部茎部,且甘农3号表现优于陇东苜蓿。基于经济效益和生态效益考虑,铵态氮210 mg/L是培养紫花苜蓿较好的形态和水平。     

2个紫花苜蓿品种叶片对氮的光合响应

采用砂培法,设2种氮素形态(NH_4~+-N、NO_3~--N),5个浓度水平(0、105、210、315、420mg/L),对在灌区与旱作区适宜种植的2个紫花苜蓿品种甘农3号和陇东苜蓿的幼苗进行处理,通过测定叶面积、叶绿素及光合生理指标,探究氮素对2个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种叶片光合特性的影响。结果表明:2个紫花苜蓿品种的光合性能对氮的响应程度不同,施加低浓度氮(210mg/L)较对照显著(P0.05)增加紫花苜蓿叶面积、叶绿素的含量及净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,并呈现先增大后减小的趋势,且均在210mg/L水平时达到峰值;胞间CO2浓度随氮素水平的增加而降低。相同氮水平下,NH_4~+-N较NO_3~--N更有利于其光合性能的增强;2个紫花苜蓿品种相比,甘农3号对外源氮素较为敏感,对氮素的转化及利用率高,光合能力较陇东苜蓿强。     

不同氮效率紫花苜蓿各生育期氮利用特征研究

为探讨不同氮效率紫花苜蓿各生育期氮利用特征,本研究采用室外营养液砂培试验,选取4种不同氮效率类型的紫花苜蓿品种（"LW6010""甘农3号""甘农7号"和"陇东苜蓿"）,设2个氮水平（210 mg·L^-1和21 mg·L^-1）,以研究其在各生育期的生长特性、根系特性、结瘤特性、氮代谢酶活性及氮积累量。结果表明：随着生育期的推进,生长特性、根系特性和氮积累量在成熟期达到最大,结瘤特性在结荚期达到最大,氮代谢酶活性在盛花期达到最大;低氮处理,"LW6010"和"甘农7号"的生长特性、根系特性、结瘤特性、酶活性及氮积累量高于"甘农3号"和"陇东苜蓿";高氮处理,"LW6010"和"甘农3号"的生长特性、根系特性、结瘤特性、酶活性及氮积累量高于"甘农7号"和"陇东苜蓿"。综上,氮高效型紫花苜蓿品种"LW6010"对氮素的固定、吸收及转化能力高于氮低效型"陇东苜蓿"。     

紫花苜蓿氮效率及其类型特征研究

为挖掘和利用紫花苜蓿自身潜力，实现优质高效生产，本研究拟建立紫花苜蓿苗期氮效率评价体系，筛选氮高效种质。以28个来源广泛的紫花苜蓿品种为材料，通过室内营养液砂培法，设低氮（2.1 mg·L^-1，表示为：N_2.1）和适宜氮（210 mg·L^-1，表示为：N₂₁₀）2个水平，对苗期各品种紫花苜蓿的形态指标和氮相关指标进行综合分析，通过变异系数、相关分析和隶属函数筛选出苗期氮效率评价指标，并进行氮效率类型分类。氮效率为作物对氮素的综合响应。结果表明，LW6010在N_2.1和N₂₁₀水平下，其株高、地上干物质重、地下干物质重、全株干物质重、地上氮积累量、地下氮积累量和全株氮积累量均表现为显著高于其他品种。公农3号在N_2.1和N₂₁₀下均表现为地上干物质重显著小于其他品种。巨能601在N_2.1和N₂₁₀下，其地上和全株氮含量均显著大于其他品种（除LW6010）。N_2.1下，甘农9号的根长最长，陇东苜蓿根长最短；N₂₁₀下，皇冠根长最长，公农3号最短。N_2.1下，新疆大叶根体积最大，陇东苜蓿根体积最小；N₂₁₀下，甘农7号根体积最大。地上干物质重、全株干物质重、根长、根体积、地上氮积累量和全株氮积累量的变异系数和相关系数均较大。同时，LW6010等品种在N_2.1和N₂₁₀下综合值均大于0.5；甘农3号在N_2.1下综合值小于0.5，在N₂₁₀下大于0.5；甘农7号在N_2.1下综合值大于0.5，在N₂₁₀下小于0.5；陇东苜蓿在N_2.1和N₂₁₀下综合值均小于0.5。综上，地上干物质重、全株干物质重、根长、根体积、地上氮积累量和全株氮积累量可作为紫花苜蓿苗期氮效率筛选的评价参数；通过对综合值的量化，可将紫花苜蓿分为氮高效型、氮常效型、氮反效型和氮低效型4个类型。     

氮素形态对‘甘农3号'苜蓿不同生育期氮代谢的影响

为探讨紫花苜蓿(Medicago sativa)不同生育期需氮规律,采用砂培法研究3种氮素形态配比(NO_3~--N,NH_4~+-N以及NO_3~--N:NH_4~+-N为1:1)和3个氮素水平(0,105,210 mg·L~(-1))对‘甘农3号'(Medicago sativa‘Gannong No.3')整个生育期氮代谢的影响。结果表明:不同氮素形态处理下,‘甘农3号'的根瘤数、根瘤重、固氮酶活性、NO_3~--N含量、NH_4~+-N含量、硝酸还原酶活性和全氮含量均显著高于CK,混合态氮对于增加‘甘农3号'根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量效果最好,NH_4~+~N次之,NO_3~--N效果最差。氮素浓度为210 mg·L~(-1)时,各形态配比下7项测定指标均高于105 mg·L~(-1),其中根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量在NO_3~--N+NH_4~+-N的浓度为210 mg·L~(-1)最大;NO_3~--N含量和硝酸还原酶活性在NO_3~--N浓度为210 mg·L~(-1)时最大;NH_4~+-N含量在NH_4~+-N浓度为210 mg·L~(-1)时最大。各项测定指标均随着生育期的推进呈先增大后减小的趋势,全氮含量始终呈减小趋势。整个生育期,根瘤数与根瘤重成极显著正相关关系;根瘤数、根瘤重与固氮酶活性成显著正相关关系。     

氮素形态对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响

在完全营养液条件下,采用砂培法,研究了3种氮素形态配比NO3--N,NH4+-N和NO3--N∶NH4+-N为1∶1和0、105、210mg/L 3个氮素水平对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响。结果表明:不同形态氮素处理下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量均显著高于CK。同一氮素水平下,株高表现为NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NO3--N培养下次之,NH4+-N培养下最低;生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NH4+-N培养下次之,NO3--N培养下最低;茎叶比则是NO3--N培养下最大,NH4+-N培养下次之,NO3--N和NH4+-N混合培养下的最低,各氮素形态处理间差异显著(P0.05)。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量呈现增加的变化趋势,茎叶比呈现减小的变化趋势。NO3--N+NH4+-N的浓度为210mg/L时,紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、固氮酶活性和全氮含量取得最大值,茎叶比取得最小值,根瘤重则在NO3--N+NH4+-N的浓度为105mg/L时取得最大值,紫花苜蓿在混合态氮培养下生长最好。     

施肥与刈割对不同紫花苜蓿品种生产性能的影响

在甘肃省兰州市秦王川地区研究了4个施肥处理(ck、N0P、N1P、N2P)和2个刈割次数处理(3次、4次)对甘农3号和陇东苜蓿株高和产量的影响。结果表明:苜蓿各茬株高和产量随施肥量的增加而增加;同一施肥水平下,甘农3号刈割4次年鲜、干草产量均比刈割3次的高,陇东苜蓿刈割4次年鲜草产量比刈割3次高,但刈割3次年干草产量比刈割4次的高。甘农3号在N2P和刈割4次处理下鲜草和干草产量均达到最高,分别为61 611kg/hm2和15 117kg/hm2;陇东苜蓿在N2P和刈割4次处理下鲜草产量达到最高,为39 178kg/hm2,在N2P和3次刈割处理下干草产量达到最高,为11 217kg/hm2。在试验地区甘农3号和陇东苜蓿均以N2P处理的株高和干草产量达最高。     

NO_3~--N/NH_4~+-N混合氮不同水平对紫花苜蓿生长特性的影响

以甘农3号为研究材料,采用室外防雨网室盆栽营养液砂培法,以混合氮NO_3~--N:NH_4~+-N1:1为氮源,研究了5个供氮水平0、105、210、315、420 mg/L对紫花苜蓿苗期、现蕾期和盛花期地上部分及根系生长特性的影响。研究表明:NO_3~--N/NH_4~+-N混合氮能够促进紫花苜蓿根系和地上部分的生长发育,氮素浓度为315 mg/L最能促进地上部分的生长发育,该浓度下,与对照相比,株高和地上生物量最高可分别增大169.39%和333%。根系的最适浓度在氮素浓度210 mg/L,根重、根长和根尖数最高可分别增大570.83%,161.79%和343.82%。NO_3~--N/NH_4~+-N混合氮素浓度105 mg/L处理对紫花苜蓿根系生长和株高的促进作用高于氮素浓度420 mg/L处理,对地上生物量累积的促进作用则相反。苗期供氮主要促进根系的生长发育,现蕾期供氮主要促进株高和生物量的累积。因此,对紫花苜蓿生长最适NO_3~--N/NH_4~+-N混合氮浓度为210 mg/L。     

不同苜蓿品种中皂苷含量的比较研究

采用分光光度法测定了甘肃栽培的25个苜蓿品种分枝期的茎、叶中总皂苷的含量,同时,比较了白花苜蓿、低纤维苜蓿、新疆大叶、甘农3号4个常见苜蓿品种在不同生育期茎、叶中总皂苷的含量变化。结果表明:所有测定的苜蓿品种叶片总皂苷含量均高于茎;不同品种之间的总皂苷含量存在明显的差异,叶中含量最高的品种为阿尔岗金,为30.15mg/g DW,而茎中含量最高的品种为单选2,含量为17.39mg/g DW。4种苜蓿的茎和叶的总皂苷含量随着生长发育时期的延长而升高,在盛花期达到最高。盛花期的苜蓿中花的总皂苷含量明显高于叶,茎秆中含量最低。     

高温胁迫下不同氮肥处理对凌志高羊茅耐热性的调控效果

通过盆栽试验,研究不同氮肥处理（NO3^-—N、NH4^＋-N、NH4NO3—N）对凌志高羊茅（Festuca arundinacea cv．Barlexas）在高温38℃／30℃（昼／夜）胁迫下部分生理生化指标的调控效果。结果表明：（1）NH4^＋-N和NO3^- —N处理根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量都持续下降,NH4^＋-N处理下降幅度大于NO3^- —N处理;NH4NO3-N处理先升后降。同等胁迫水平下,NH4NO3-N处理高于NO^3-—N和NH4^＋-N处理;（2）3种氮肥处理使叶片可溶性蛋白含量下降,可溶性糖和脯氨酸含量上升。且同等胁迫水平下,NH4NO3^-N处理可溶性蛋白,可溶性糖和脯氨酸含量均最高;（3）NH4^＋ -N和NO3^-N处理叶片过氧化氢和超氧阴离子含量上升,NO3^-—N处理的上升幅度小于NH4^＋-N处理;NH4NO^3-N处理先下降后上升,且同等胁迫水平下低于NH^＋-N和NO3^-—N处理;（4）NH4^＋-N和NO3^-—N处理叶片丙二醛（MDA）含量增加;NH4NO3^-N处理在胁迫前两天略微下降随后上升,且同等胁迫水平下,MDA含量最低。试验分析显示,3种氮肥处理相比较NH4NO3-N处理对提高凌志高羊茅耐热性的调控效果最好。     

外源氮素形态对紫花苜蓿不同生育期根系特性的影响

在完全营养液的条件下,采用砂培法,研究了3种外源氮素形态配比(NO₃^--N,NH₄⁺-N以及N O₃^--N∶N H₄⁺-N为 1∶1)和3个氮素水平(0,105,210 mg/L)对“甘农3号”紫花苜蓿整个生育期根系特性的影响。结果表明,不同形态氮素处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均显著高于CK,N O₃^- -N和NH₄⁺ -N混合培养下效果最好,NH₄⁺-N培养下次之,N O₃^- -N培养下最低,但对根系平均直径的影响并不大。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均呈增加的变化趋势,各指标在O₃^- -N+NH₄⁺ -N的浓度为210 mg/L时,达到最大值。整个生育期,各处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均在苗期、现蕾期、盛花期差异比较明显,结荚期和鼓粒期差异不显著,各指标之间均有不同程度的相关性。     

氮素形态及其配比对老芒麦生长及生理特性的影响

以采自高寒草甸野生老芒麦(Elymus.sibiricus)种子为材料,单一氮素添加为对照,采用营养液沙培方式研究硝态和铵态氮及其不同配比(NO3^--N∶NH4^+-N分别为0∶10、3∶7、5∶5、7∶3和10∶0)对老芒麦苗期生长特性的影响,旨在探索不同氮素形态对老芒麦的促生效应,以期找到最佳的氮素形态配比。结果表明:混合态氮素较单一氮素施入能够更好促进老芒麦的生长,硝态和铵态氮配比为7∶3时,老芒麦株高、叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量较其他处理高,硝酸还原酶活性较单一NO3^--N和NH4^+-N处理分别提高了48.54%和74.71%,可溶性蛋白含量分别提高了10.16%和7.30%。硝态和铵态氮配比为5∶5时根系活力最高,该处理下老芒麦根系活力较单一NH4^+-N和NO3^--N处理分别提高了31.05%和8.08%,且与对照间差异达到显著水平(P<0.05)。NO3^--N∶NH4^+-N为3∶7时根长和全氮含量达到最大,全氮含量分别比NO3^--N和NH4^+-N为唯一氮源时提高了43.90%和29.76%,且差异达到显著水平(P<0.05)。经隶属函数度进一步综合分析得出,NO3^--N∶NH4^+-N为7∶3时氮素能更好地提高老芒麦生理活性,且促进其生长。     

不同氮效率紫花苜蓿叶特征及其产量效应研究

为探讨不同氮效率紫花苜蓿（Medicago sativa）叶特征差异及其对产量的影响,本研究采用田间小区试验,设4个不同氮效率紫花苜蓿品种（‘LW6010’、‘甘农3号’、‘甘农7号’和‘陇东苜蓿’）和2个施氮处理（0,103.5 kg·hm^-2）,对比研究不同氮效率紫花苜蓿的叶特征及其生产性能,并采用通径分析法探讨叶特征各因子对产量的影响。结果表明,在不施氮和供氮103.5 kg·hm^-2时,‘LW6010’的叶面积、比叶重、叶片数、叶蛋白含量、维管束、韧皮部、木质部面积、导管数量和总产量显著大于‘陇东苜蓿’。通径分析表明,‘LW6010’叶特征各因子对产量的影响依次为：叶面积>叶重>叶片数>叶增量>比叶重>叶茎比。综上,紫花苜蓿的叶特征在不同氮效率品种间存在差异,无论氮水平高低,氮高效紫花苜蓿品种‘LW6010’叶特征综合表现总是优于‘陇东苜蓿’。利用通径分析发现,紫花苜蓿叶特征各因子中叶面积和叶重的产量效应最突出。     

施氮对不同水分条件下紫花苜蓿氮素吸收及根系固氮酶活性的影响

氮肥施用可以调控不同水分条件下紫花苜蓿的生长,而其内在机制尚不明确。采用盆栽试验,通过设置3个水分梯度(田间最大持水量的30%、50%以及70%,分别用W₁、W₂、W₃表示)及4个氮素水平(0、0.02、0.04、0.06 g·kg^-1,分别用N₁、N₂、N₃、N₄表示),研究了不同水分条件下紫花苜蓿对氮素的需求规律及其与氮素吸收及根系固氮酶活性的关系。研究结果表明:1)W₁水分条件下,氮肥施用可以显著提高紫花苜蓿生物量,而在W₂及W₃水分条件下,均以N₃处理紫花苜蓿生物量最大;2)W₁及W₂水分条件下,N₄处理植株氮素积累量最高,而在W₃水分条件下,以N₃处理氮素吸收量最高,植株氮素积累量与生物量间存在显著正相关关系;3)根系固氮酶活性随土壤水分有效性的增加而增加,随氮素供应量的增加而降低,在N₄条件下,W₄处理固氮酶活性与W₃处理无显著性差异。因此,在低土壤水分条件下,氮素供应可以保证植株对氮素的需求并提高其生物量;在高土壤水分条件下,适宜供氮量可以促进紫花苜蓿的生长,但过高氮肥供应会显著抑制根系固氮酶活性并最终导致氮素吸收及生物量不再进一步增加。本研究结果可为紫花苜蓿生产系统中的水氮管理提供理论依据。     

两种形态氮素及其配比对颠茄生长和氮代谢的影响

本研究采用砂培、浇灌营养液方法种植颠茄(Atropa belladonna),研究不同铵硝配比(0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0)在不同处理时间(7、14、21、28d)对颠茄干重、叶绿素和主要含氮化合物含量以及氮代谢关键酶活性的影响,为颠茄的合理施肥、科学种植提供理论依据。结果表明,颠茄叶片叶绿素、游离氨基酸(FAA)及可溶性蛋白(SP)含量随铵态氮比例增加而升高,其中叶绿素、FAA含量在铵硝比75∶25时最高,SP含量在铵硝比50∶50时最高,但这种影响在不同处理时间表现并不相同;整个处理期内,全硝营养下颠茄地上部和地下部干重明显高于铵硝混合处理及全铵处理,且叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性较高,硝态氮含量也最高。综上,增加硝态氮含量能够促进颠茄干物质的积累以及NR和GS活性,合理补充铵态氮则能提高叶片叶绿素、FAA及SP含量,因此铵硝结合供氮且铵硝配比为25∶75更有利于颠茄的生长和氮素代谢。