科研产出
植物硝态氮吸收和转运的调控研究进展
《生物技术通报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：氮是植物生长过程中需求量最大的基础元素,直接影响植物的生长发育和形态建成。氮肥过量施用导致植物氮素利用效率（NUE）下降,不仅造成氮肥浪费,也导致土壤面源污染,给农业可持续发展带来了严峻挑战,已引起全球范围内的广泛关注。硝态氮（NO3-）是植物利用的主要无机氮源,研究NO3-的吸收和转运对提高NUE具有现实意义。综述了植物根系从土壤吸收NO3-,再从根部转运至地上部并在器官和组织进行分配利用的生理过程及分子机制,总结提出了调控植物吸收和转运氮素的技术与措施,并对今后的研究与应用提出了展望,以期为合理施用氮肥和提高氮素利用效率提供依据和指导。
关键词： 硝态氮 氮素利用率 氮素吸收和转运 分子机制 调控措施
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植物吸收转运硝态氮及其信号调控研究进展
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：硝态氮是植物吸收利用的主要氮源,其吸收利用是一个高度协调复杂的调控过程。植物为了在各种变化的环境中生存,进化出了适宜不同环境的硝态氮吸收利用机制。植物根系中存在不同类型的硝态氮受体,可以感受外界硝态氮浓度变化,并启用高亲和力或低亲和力硝态氮吸收系统,从而吸收硝态氮;硝态氮进入根系后,大部分被运输到地上部进行同化作用,合成大分子物质,以促进植物生长;如果地上部硝态氮含量过多,植物可把多余的硝态氮运送到液泡内储存,待需要时再从液泡转运至细胞质中利用。植物生长发育过程中,老叶和成熟叶片中的硝态氮可被转运到新生组织中,促进新生组织生长。硝态氮吸收利用过程中大量硝态氮吸收、转运、储存、同化和信号调控基因被有序激活并协调工作,促进植物高效吸收利用硝态氮。本文主要针对NRT1和NRT2硝态氮吸收转运相关基因及其功能,以及参与初级硝态氮反应的相关转录因子和小信号多肽在硝态氮信号传导和组织间的信号交流进行综述,以便深入理解植物吸收利用硝态氮的机理,为高效利用氮素的作物育种和栽培技术的创建提供新的思路。
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开花期补充水肥对花生田土壤水分、氮磷养分时空变化特征的影响
《水土保持研究 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：田间条件下,以花育22号和花育25号为试材,采用膜下滴灌方法,设置花生初花后20d灌水(WN0)、灌水施N 20kg/hm~2(WN1)和灌水施N 30kg/hm~2(WN2)处理,以田间自然降雨条件为对照,研究开花期补充水肥对0—100cm剖面土壤水分、水解性氮、速效磷(Olsen-P)和NO-3-N含量变化及迁移特征的影响。结果表明:(1)开花期灌水施肥使0—100cm土壤剖面土壤含水量均随土层深度增加而升高,利于0—60cm土层土壤含水量保持稳定;施用氮肥可使0—60cm土层土壤含水量升高滞后于不施肥处理10d左右,高量施氮处理使水分下渗速度减缓且20—40cm土层含水量变异性增大。(2)开花期灌水施氮肥提高了0—60cm土层NO-3-N含量,灌水施肥10~20d后是NO-3-N淋失迁移的风险期,其淋溶迁移时间与土壤水分同步。高量施氮肥使土壤硝态氮淋溶风险提前10d。(3)花后补充水分并施氮肥均可提高0—100cm剖面土壤水解性氮含量,不施氮肥处理使开花后60d时0—40cm土层水解氮含量降至57.4~89.6mg/kg,高量施氮使土壤水解性氮素养分向下淋溶风险增强。(4)开花后补充水分和氮肥处理均明显增加0—40cm土壤Olsen-P含量,施氮肥使磷素供应强度高峰后移20~40d。花生开花期灌水补充氮肥可使0—60cm土层土壤含水量、NO-3-N含量、水解氮含量和0—40cm土壤Olsen-P含量升高且水氮下渗速度减缓,促进水肥利用效率提高,但施氮量不应超过30kg/hm~2,以降低氮素养分淋失迁移风险。
关键词： 花生(Arachishypogaea L.) 膜下滴灌 施肥 土壤水分 NO-3-N 土壤养分
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减量控释氮肥对大棚甜椒产量及土壤硝态氮、铵态氮分布的影响
《水土保持学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：采用田间试验方法研究不同控释氮肥施用量对大棚甜椒生长及硝态氮、铵态氮含量分布的影响。结果表明,控释氮肥处理对大棚甜椒的产量、肥料利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力较常规施肥有不同程度的提高,以RF30处理最佳。各施肥处理均显著增加了土壤全氮、甜椒Vc、可溶性糖、硝酸盐的含量,降低了可滴定酸的含量。施肥处理显著增加了0-60cm土层硝态氮含量,满足了甜椒在不同时期对氮素的需求。控释氮肥处理0-60cm土层铵态氮含量差异不大,常规施肥铵态氮含量明显下降。综合考虑在农民习惯性施肥基础上施用70%控释氮肥可以保证较高的产量和较好的果实品质。
关键词： 甜椒 控释氮肥 产量 硝态氮 铵态氮 氮肥利用率 果实品质
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不同灌溉方式对设施番茄土壤剖面硝态氮分布及灌溉水分效率的影响
《水土保持研究 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：为了弄清不同灌溉方式对日光温室番茄水分利用效率及硝态氮在土壤剖面中迁移的影响,选择山东寿光日光温室,以当地主栽品种"齐达利"为试材,研究了沟灌、小水勤灌和滴灌3种灌溉条件下设施番茄的产量,水分利用效率及硝态氮在0—90cm土壤剖面中的分配规律。结果表明,与传统沟灌相比,小水勤灌、滴灌均能够显著提高设施番茄经济产量,增产率分别为15.5%,11.3%,同时节水率分别为16.7%,36.0%,而相应产量水分效率则分别提高了38.7%,74.0%;同时,两种灌溉方式还显著改变了硝态氮在土壤剖面的分布,将更多的硝态氮保留在作物所能再利用的土层中,减少了硝态氮的淋失,对保护地下水环境具有重要意义。
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控释肥减施对冬小麦产量、氮效率及土壤剖面硝态氮的影响
《山东农业科学 》 2012
摘要：试验通过对控释氮肥减量且随小麦播种一次性施用(CRF)与农民习惯施肥(FP)及优化施肥(OPT)进行对比研究,结果表明:(1)控释氮肥减量施用处理小麦群体及产量构成因素整体优于FP和OPT处理;(2)CRF处理能够保持小麦产量的稳定或略有增产趋势,其氮素表观回收率和氮偏生产力较FP处理分别提高30.3%和57.2%;(3)CRF处理土壤硝态氮含量在各个深度土层中含量均低于OPT和FP处理,极大降低硝酸盐在雨季来临时向土壤深层次淋溶的风险。
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山东潍坊地下水硝酸盐污染现状及δ~(15)N溯源
《生态学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：采用均匀布点选取了山东潍坊居民区、粮田和蔬菜种植区等区域地下水为研究对象,分析了地下水硝态氮含量及污染来源,结果表明:潍坊地区地下水硝态氮平均含量为28.1 mg/L,按照国家地下水质量标准(GB/T 14848—93)属于Ⅲ类水;饮用水井硝态氮平均含量为23.3 mg/L,最高值达到了150 mg/L,对国家饮用水标准(10 mg/L)超标率高达73.5%,严重超标率达50%;不同土地利用方式下地下水硝态氮含量不同,设施蔬菜种植区最高,其次是露地蔬菜种植区,小麦-玉米种植区地下水硝态氮含量较低,但都超过了WHO饮用水中硝酸盐的最大允许含量50 mg/L的规定(折合为硝态氮11.3 mg/L);硝酸盐与水质离子之间的相关性以及水质分析相关的派珀图分析显示地下水硝酸盐污染与氮肥施用有关;根据硝酸盐δ15N的稳定同位素溯源分析,潍坊地区地下水硝酸盐41.5%来自于化肥,14.6%来自于生活污水,其他是来自化肥、生活污水和家畜粪尿的混合污染。综上,潍坊市地下水硝酸盐污染非常严重,已经对当地居民的身体健康造成了潜在的威胁;因此,亟需从源头控制做起,减少肥料的过量投入和生活污水的随意排放,以控制硝酸盐的继续污染及改善当地水环境。
沼肥对大豆产量、品质、养分和土壤化学性质的影响
《水土保持学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：为探讨沼肥在大豆上的合理施用技术,采用田间试验,研究沼肥对大豆产量、品质、养分吸收利用及土壤化学性质的影响。结果表明:与习惯施肥处理相比,100%沼渣、30%沼渣+化肥、20%沼渣+化肥处理的大豆产量分别增加1.02%,10.48%,0.16%;大豆粗脂肪含量分别增加2.31%,2.70%,5.07%;磷肥利用率分别增加5.04%,23.39%,8.60%;土壤有机质含量分别升高13.39%,3.68%,0.50%;20-80 cm土层内土壤硝态氮、铵态氮含量降低幅度分别在13.70%～61.56%,15.98%～70.10%之间。说明试验条件下,无论沼渣单施还是沼渣与化肥配施均可提高大豆粗脂肪含量、磷肥利用率、土壤有机质含量,降低氮素的流失。
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不同供氮水平对大葱土壤硝态氮运移及品质影响的研究
《土壤通报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：在山东省章丘大葱/小麦轮作典型种植制度下,研究了不同施氮量对土壤硝酸盐及大葱品质影响。研究表明:章丘地区大葱地硝酸盐淋洗较严重。大葱各生长发育时期测得处理T5土壤硝态氮含量与T1之间的差异都达到极显著水平;收获时处理T5的0～30cm、30～60cm、60～90cm三个耕层土壤硝态氮残留量分别为4.35mgkg-1、6.81mgkg-1和6.49mgkg-1,可见该处理施氮量已远超出大葱正常生长所需。大葱产量以氮素优化处理(T4)最高,与T5间的差异也达到显著水平;同时该处理大葱硝态氮含量与T5间的差异也达到极显著水平。大葱Vc和可溶性糖含量都是对照最高,随施氮量的增加两者含量逐渐降低。
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