基于15N示踪法的双根大豆系统氮素吸收和分配特性研究
[目的]施氮可以促进大豆生长并提高产量,同时会抑制根瘤生长和固氮.因此研究大豆对不同形态氮素的吸收、分配及再分配特点,可以为解析大豆氮的转运特性及施氮对根瘤的系统性抑制提供参考.[方法]利用嫁接方法,制备具有两个根部和一个地上部的双根大豆植株,在砂培条件下分别以NO3-和NH4+为氮源设置两种试验处理.试验Ⅰ,一侧施50 mg/L的15NO3-或15NH4+(A侧),另一侧不施氮(B侧);试验Ⅱ,一侧施50 mg/L的15NO3-或15NH4+(A侧),另一侧施同形态的50 mg/L的NO3-或NH4+(B侧).于始花期(R1)和始粒期(R5)取样两次,将植株分为A根、B根、A侧根瘤、B侧根瘤、茎、叶片、叶柄、荚等部位,用于测定15N丰度、干重和氮含量等指标.[结果]试验Ⅰ和试验Ⅱ结果发现,大豆A和B两侧根瘤的15N丰度均高于自然丰度(0.365％),说明根瘤的生长发育过程中,所需要的氮不是全部来自自身固氮,还需要从根中吸取氮.与试验Ⅰ相比,试验Ⅱ的根瘤固氮率明显下降,表明大豆植株优先吸收利用肥料氮.NO3-与NH4+处理相比,各器官15N丰度均没有显著性差异,说明在50 mg/L的氮浓度下,NO3-和NH4+对大豆的氮营养没有显著差异.试验Ⅰ和试验Ⅱ均发现大豆B侧根及根瘤的15N丰度高于自然丰度(0.365％),且小于施加的肥料氮的15N丰度(3.63％),表明A侧根吸收的氮会经地上部转移到B侧的根及根瘤中,即根吸收的肥料氮会以一定的比例运输到地上部,随后会再次重新分配回根及根瘤中.本试验将双根大豆系统中地上部和B侧根及根瘤看成一个氮转移系统,利用15N丰度的差异,构建了R1～R5期地上部向根及根瘤转移氮量的计算方法.经计算发现,当施氮浓度为50 mg/L时,在始花期至始粒期,根来自地上部转移的氮占根部氮积累量的28.4％～40.8％,根瘤来自地上部转移的氮占其氮积累量的14.4％～17.2％.[结论]根瘤生长所需要的氮不是全部来源于自身固氮,有一部分来源于根系吸收的氮.在有肥料氮存在时,大豆植株优先吸收肥料氮.根系吸收的肥料氮以及根瘤固氮被运输到地上部后,会再次重新分配回根及根瘤中.在50 mg/L的氮浓度下,氮素形态(NO3-和NH4+)不会影响大豆植株对氮的吸收及分配.
大豆双根系统、氮吸收、氮分配、NO3-、NH4+
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S56;S43
国家重点研发计划2018YFD1000905;黑龙江省应用技术研究与开发计划GA16B401
2019-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
1909-1919
