探究氮铵水平与硝化抑制剂对蓝莓生长的综合影响:酸碱土壤中的差异与意义

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

编辑推荐:

  为优化氮管理,研究人员探究 N-NH4水平和 NI 对不同 pH 缓冲基质中蓝莓生长的影响,有重要意义。

  

研究背景:蓝莓生长与氮管理的挑战

在植物的生长过程中,氮元素是至关重要的,它是植物除碳之外消耗最多的元素,约占植物干重的 1 - 5% 。在农业生产中,为了满足植物生长需求,通常会施加较高浓度的氮肥。然而,过量使用氮肥会引发一系列环境问题,比如饮用水水库的硝酸盐(NO3)污染,以及氨气(NH3)和二氧化氮(N2O)的排放,这些不仅污染空气,还会加剧温室效应。
蓝莓作为一种对生长环境有特殊要求的植物,其适宜生长的土壤 pH 需小于 5.5,且偏好铵态氮(NH4)。在以往的研究中,虽然发现增加 NH4作为主要氮源能提升蓝莓的生长和产量,但对于其作用机制究竟是影响植物氮吸收,还是通过酸化土壤根际促进根系发育和铁(Fe)、锰(Mn)等微量元素的有效性,尚无定论。此外,关于硝化抑制剂(NI)和 N-NH4水平对蓝莓在不同 pH 基质中生长的综合影响,也缺乏相关研究。
为了深入了解这些问题,来自以色列农业研究组织(Agricultural Research Organization)等机构的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》上。

研究方法

研究人员选用 8 个月大的南方高丛蓝莓(Vaccinium corymbosum, cv. Springhigh)组培苗,将其移植到装有不同处理的 25-L 容器中,这些处理包括两种碳酸钙(CaCO3)水平(0% 和 5% w/w)、三种 N-NH4水平(20、40 或 80 mg L-1 )以及有无 NI(0 和 1% w/w 的 NI / 总施氮量比例)。实验采用完全随机设计,每个处理重复 8 次。
在种植过程中,通过滴灌系统为植株提供包含各种营养元素的灌溉施肥溶液,并根据不同生长阶段调整灌溉量。实验期间,研究人员测量了渗滤液的 pH 值和营养元素组成、叶片和枝条中的营养元素浓度、生物质产量、叶绿素浓度以及冠层大小等指标。

研究结果

婵°倗濮烽崑娑㈡倶濠靛绠熼柨鐕傛嫹 【大小鼠常见临床症状】最新指南一键下载
  1. 渗滤液成分:N-NH4水平升高会使渗滤液 pH 值降低,而 CaCO3和 NI 处理则会使渗滤液 pH 值升高。在渗滤液中,NH4和 NO3浓度随 N 水平增加而上升,CaCO3处理会增加 N-NO3和 Ca 的浓度,NI 处理在第一年对渗滤液成分影响较大,使 N-NH4和 P 的浓度升高,N-NO3、Ca、Mg 和 Zn 的浓度降低。
  2. 生物质生产:在第一年,N 水平增加会降低枝条、叶片和整株植物的生物质产量;第二年,仅枝条生物质产量受 N 水平影响。CaCO3和 NI 处理会降低生物质产量。在无 CaCO3的基质中,N 水平增加会降低生物质产量;在有 CaCO3且无 NI 的基质中,N 水平增加会促进生物质产量;但在有 CaCO3和 NI 的基质中,N 水平增加则抑制生物质产量。此外,渗滤液 pH 值高于 6 时,相对生物质产量会下降。
  3. 叶绿素浓度:多数测量时间点,中等和高 N 水平下叶片叶绿素浓度高于低 N 水平,CaCO3处理的叶片叶绿素浓度低于无 CaCO3处理,NI 处理的叶绿素浓度高于无 NI 处理,且多数采样日期未观察到三个自变量对叶绿素浓度的交互作用。
  4. 叶片和枝条中的营养元素浓度:叶片中营养元素浓度受采样季节影响,夏季 N 和 P 浓度随 N 水平增加而增加,秋季高 N 水平与较高的 N、Mg 和 Fe 浓度相关。CaCO3处理会影响叶片中多种营养元素浓度,NI 处理对叶片和枝条中营养元素浓度影响较小。枝条中营养元素浓度在不同年份和处理下也有变化,且部分营养元素在叶片和枝条中的浓度存在相关性。

研究结论与讨论

本研究表明,高 N-NH4水平在高 pH 缓冲基质中能促进蓝莓生长,这得益于强烈的硝化过程;而在低 pH 缓冲基质中则抑制蓝莓生长。NI 在高 pH 缓冲基质中可降低硝酸盐对含水层的污染风险,但会减缓硝化过程,导致生物质产量下降;在低 pH 缓冲基质中,由于酸性条件下硝化过程本身就会减缓,所以无需使用 NI。
研究还发现,高浓度 NH4对蓝莓生长有负面影响,可能是通过抑制阳离子养分吸收、增加碳水化合物向根系供应与植物发育竞争以及根系能量损失等机制。此外,渗滤液 pH 值与蓝莓生物质生产之间的关系表明,蓝莓生长的最佳 pH 值低于 5.5 - 6,这是影响蓝莓生长的关键环境因素。
总的来说,该研究为蓝莓种植中的氮管理提供了重要参考,有助于优化蓝莓种植的施肥策略,在提高蓝莓产量的同时,减少对环境的负面影响。未来还需要进一步深入研究高浓度 NH4对蓝莓发育的影响机制,以更好地指导蓝莓生产实践。

濠电偞鍨堕幐鎼侇敄閸緷褰掑炊閳规儳浜鹃柣鐔煎亰濡插湱鈧鎸哥€涒晝鈧潧銈搁弫鍌炴倷椤掍焦鐦庨梺璇插缁嬫帡宕濋幒妤€绀夐柣鏃傚帶杩濇繝鐢靛Т濞茬娀宕戦幘鎰佹僵鐎规洖娲ㄩ悾铏圭磽閸屾瑧顦︽俊顐g矒瀹曟洟顢旈崨顖f祫闂佹寧绻傞悧鎾澄熺€n喗鐓欐繛鑼额嚙楠炴﹢鏌曢崶銊ュ摵鐎殿噮鍓熼獮宥夘敊閻e本娈搁梻浣藉亹閻℃棃宕归搹顐f珷闁秆勵殕椤ュ牓鏌涢幘鑼槮濞寸媭鍨堕弻鏇㈠幢濡ゅ﹤鍓遍柣銏╁灡婢瑰棗危閹版澘顫呴柣娆屽亾婵炲眰鍊曢湁闁挎繂妫欑粈瀣煃瑜滈崜姘┍閾忚宕查柛鎰ㄦ櫇椤╃兘鏌ㄥ┑鍡欏ⅵ婵☆垰顑夐弻娑㈠箳閹寸儐妫¢梺璇叉唉婵倗绮氶柆宥呯妞ゆ挾濮烽鎺楁⒑鐠団€虫灁闁告柨楠搁埢鎾诲箣閿旇棄娈ュ銈嗙墬缁矂鍩涢弽顓熺厱婵炲棙鍔曢悘鈺傤殽閻愬弶鍠橀柟顖氱Ч瀵噣宕掑Δ浣规珒

10x Genomics闂備礁鎼崐鐟邦熆濮椻偓楠炴牠鈥斿〒濯爄um HD 闁诲孩顔栭崰鎺楀磻閹剧粯鐓曟慨妯煎帶閻忕姷鈧娲滈崰鎾舵閹烘骞㈡慨姗嗗墮婵啴姊洪崨濠傜瑨婵☆偅绮嶉妵鏃堝箹娴g懓浠㈤梺鎼炲劗閺呮粓鎮鹃柆宥嗙厱闊洤顑呮慨鈧┑鐐存綑濡粓濡甸幇鏉垮嵆闁绘ḿ鏁搁悡浣虹磽娴e憡婀版俊鐐舵铻為柛褎顨呯粈鍡涙煕閳╁啞缂氶柍褜鍏涚划娆撳极瀹ュ鏅搁柨鐕傛嫹

婵犵數鍋涘Λ搴ㄥ垂閼测晜宕查悗锝庡亞閳绘棃鎮楅敐搴″箺缂佷胶娅墂ist闂備線娼уΛ妤呮晝閿濆洨绠斿鑸靛姇濡ɑ銇勯幘璺轰粶缂傚秳绶氶弻娑㈠冀閵娧冣拡濠电偛鐗婇崢顥窱SPR缂傚倷鐒︾粙鎺楁儎椤栫偛鐒垫い鎺嗗亾妞わ缚鍗抽幃褔宕妷銈嗗媰闂侀€炲苯澧村┑鈥愁嚟閳ь剨缍嗛崜姘跺汲閳哄懏鍊垫繛鎴炵懃婵啴鏌涢弮鎾村

闂備礁鎲¢〃鍡椕哄⿰鍛灊闊洦绋掗崵鍕煟閹邦剦鍤熼柕鍫熸尦楠炴牠寮堕幋鐘殿唶闂佸憡鐟ュΛ婵嗩潖婵犳艾惟闁靛绲煎ù鐑芥煟閻樿京鍔嶇憸鏉垮暣閹儵鏁撻敓锟� - 婵犵數鍎戠徊钘夌暦椤掑嫬鐭楅柛鈩冡缚椤╂煡鏌涢埄鍐惧毀闁圭儤鎸鹃々鐑藉箹鏉堝墽绉甸柛搴㈠灥閳藉骞橀姘濠电偞鍨堕幖鈺傜濠婂啰鏆﹂柣鏃囨绾惧ジ鏌涢埄鍐闁告梹甯¢幃妤呭捶椤撶偘妲愰梺缁樼⊕閻熝囧箯鐎n喖绠查柟浼存涧閹線姊洪崨濠傜濠⒀勵殜瀵娊鎮㈤悡搴n唹濡炪倖鏌ㄩ悘婵堢玻濞戙垺鐓欓悹銊ヮ槸閸婂鎮烽姀銈嗙厱婵炲棙锚閻忋儲銇勯銏╁剶鐎规洜濞€瀵粙顢栭锝呮诞鐎殿喗鎮傞弫鎾绘晸閿燂拷

濠电偞鍨堕幐鎼侇敄閸緷褰掑炊椤掆偓杩濇繝鐢靛Т鐎氼噣鎯屾惔銊︾厾鐎规洖娲ゆ禒婊堟煕閻愬瓨灏﹂柟钘夊€婚埀顒婄秵閸撴岸顢旈妶澶嬪仯闁规壋鏅涙俊铏圭磼閵娧冾暭闁瑰嘲鎳庨オ浼村礃閵娧€鍋撴繝姘厸閻庯綆鍋勬慨鍫ユ煛瀹€鈧崰搴ㄥ煝閺冨牆鍗抽柣妯挎珪濮e嫰鏌f惔銏⑩姇闁告梹甯″畷婵嬫偄閻撳宫銉╂煥閻曞倹瀚�

相关新闻
    生物通微信公众号
    微信
    新浪微博
    • 急聘职位
    • 高薪职位

    知名企业招聘

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号