氮素营养对香榧苗期光合特性和氮代谢的影响

摘要

香榧(Torreya grandis)是集材用、药用、果用、油用和观赏于一体具多用途的珍贵经济树种,已成为全国著名的干果商品。本研究采用水培试验培养方法,设置不同氮素水平(0、4、8、16、32mmol·L-1 NH4NO3)和不同氮素形态(NH4+-N/NO3--N分别为0/100、25/75、50/50、75/25和100/0)的氮素营养供给,分析香榧苗期光合特性及氮代谢对环境氮素营养的响应,总结和探讨有利于香榧苗期生长发育的氮素营养条件。研究的主要结果如下:　　(1)随供氮水平增加,各生长指标(苗高增量和地径增量)、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)Rubisco和光合氮利用效率(PNUE)都呈现出先增加后减少的趋势,除Rubisco外均在N8水平(8mmol·L-1NH4NO3)达到最大,而Rubisco在N4水平(4mmol·L-1NH4NO3)达到最大。高氮供应下有着较少的叶片含氮量和比叶重(LMA),较少的N素被分配到细胞壁。与缺氮(N0)相比,高氮(N32)条件下具有较高的硝酸还原酶(NR)活性和NH4+-N含量,但同时具有较低的谷氨酰胺合成酶(GS)活性。这表明高浓度N素抑制香榧苗期的生长和氮代谢相关酶的活性。　　(2)氮素形态对香榧苗期叶片的光合速率、主要元素含量及氮代谢有明显的影响。供应NH4+-N/NO3--N混合营养(25/75和50/50)的叶片Pn、Gs和蒸腾速率(Tr)显著高于供应纯NH4+-N或NO3--N营养的叶片,但各不同氮素形态处理之间的胞间CO2浓度不存在差异。与供应纯 NH4+-N或 NO3--N营养的叶片相比,供应NH4+-N/NO3--N混合营养(25/75和50/50)显著提高了香榧叶片的含磷(P)和钾(K)量。供应NH4+-N/NO3--N混合营养(25/75和50/50)的叶片NO3-含量和NR活性均显著高于供应单一NO3--N的叶片。供应NH4+-N/NO3--N混合营养(50/50和75/25)的叶片氮(N)含量均显著高于供应单一NH4+-N或NO3--N的叶片。香榧苗期对NH4+-N或NO3--N没有明显的偏好,当NH4+-N/NO3--N为50/50时能够更好地促进香榧苗期的光合作用、主要营养元素的吸收及氮代谢。　　综上所述,8mmol·L-1NH4NO3的供氮水平和对NH4+-N或NO3--N没有明显的偏好。因此,研究结果可为香榧苗期合理的适用氮肥,为香榧育苗和幼树氮肥管理提供科学依据。

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引言

1 文献综述

1.1 氮素对植物体内养分含量的影响

1.2 氮素对植物氮代谢的影响

1.2.1 硝酸还原酶（NR）

1.2.2 谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合酶（GS/GOGAT）循环

1.2.3 谷氨酸脱氢酶（GDH）

1.2.4 天冬酰胺合成酶（AS）

1.2.5 氮代谢中间产物

1.3 氮素对植物碳代谢的影响

1.3.1 氮素对植物叶绿体色素含量的影响

1.3.2 氮素对植物光合作用的影响

1.4 氮素对植物苗期生长的影响

1.5 试验研究目的和意义

2 氮素水平对香榧苗期生长、光合特性和氮代谢的影响

2.1 材料与方法

2.1.1 试验材料

2.1.2 试验设计

2.1.3 试验方法

2.1.4 数据处理

2.2 结果与分析

2.2.1 氮素水平对香榧苗期生长的影响

2.2.2 氮素水平对香榧苗期气体交换参数的影响

2.2.3 氮素水平对香榧苗期叶片比叶重的影响

2.2.4 氮素水平对香榧苗期叶片含氮量和Rubisco含量的影响

2.2.5 氮素水平对香榧苗期叶片含N量与Pn的相关性和光合氮利用效率（PNUE）含量的影响

2.2.6 氮素水平对香榧苗期叶片叶绿素含量的影响

2.2.7 氮素水平对香榧苗期叶绿素荧光参数的影响

2.2.8 氮素水平对榧树苗期叶片中硝态氮（NO3--N）和铵态氮（NH4+-N）含量、硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响

2.3 小结与讨论

3 氮素形态对香榧苗期光合作用、主要元素吸收及氮代谢的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验设计

3.1.3 试验方法

3.1.4 数据处理

3.2 结果与分析

3.2.1 氮素形态对香榧苗期光合参数的影响

3.2.2 氮素形态对香榧苗期叶片P、K含量的影响

3.2.3 氮素形态对香榧苗期叶片中硝态氮（NO3--N）含量和硝酸还原酶（NR）活性的影响

3.2.4 氮素形态对香榧苗期叶片N含量的影响

3.3 小结与讨论

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

个人简介

致谢