氮鋅關係是植物營養學研究中的重要問題，但國內外在此方面研究不夠深入，氮鋅複合效應的機理研究甚少。本文採用〓示蹤技術、電子顯微技術、中子活化技術、生理生化測定及常規分析等手段，選用南方牧場土壤，在盆栽條件下系統的研究了氮鋅配施對牧草生長、元素吸收、固氮及氮轉移以及土壤中鋅形態和有效性的影響，建立了氮鋅配施與牧草生長、氮鋅吸收量、固氮及氮轉移百分數的最佳化數學模型，並在砂培條件下研究了氮鋅複合效應的機理。
基本介紹
- 中文名：土壤－牧草系統氮鋅複合效應及其機理研究
- 外文名：Studies on the compound effects of nitrogen and zinc on soil and herbage system and their mechanisms
- 論文作者 ：何忠俊
- 導師：華珞研究員指導
基本信息,闡述,
基本信息
外文題名 Studies on the compound effects of nitrogen and zinc on soil and herbage system and their mechanisms
論文作者 何忠俊著
導師 華珞研究員指導
學科專業 生物物理學
學位級別 d 2002n
學位授予單位中國農業科學院
學位授予時間 2002
闡述
1. 氮鋅關係是植物營養學研究中的重要問題，但國內外在此方面研究不夠深入，氮鋅複合效應的機理研究甚少。本文採用〓示蹤技術、電子顯微技術、中子活化技術、生理生化測定及常規分析等手段，選用南方牧場土壤，在盆栽條件下系統的研究了氮鋅配施對牧草生長、元素吸收、固氮及氮轉移以及土壤中鋅形態和有效性的影響，建立了氮鋅配施與牧草生長、氮鋅吸收量、固氮及氮轉移百分數的最佳化數學模型，並在砂培條件下研究了氮鋅複合效應的機理。結果表明： 1．氮鋅配施的植物效應和生理生化機理在不同作物上和不同氮鋅水平下有不同表現。無論是在低鋅還是在足量供鋅條件下，氮鋅配施在黑麥草上均表現為協同效應。在缺鋅條件下，隨施氮水平增加，白三葉氮代謝和清除活性氧的能力、IAA、GAs含量下降，ABA、MDA含量增加，氮鋅配施對生長和元素吸收表現為拮抗效應；在足量供鋅條件下，與低量供氮相比，中量供氮時，白三葉氮代謝和清除活性氧的能力、IAA、GAs含量增加，ABA、MDA含量下降，氮鋅配施對生長和元素吸收表現為協同效應。當高量氮時，氮鋅配施則表現為拮抗效應。
2．適量施氮顯著提高了白三葉生長後期固氮百分數、促進白三葉根系和根瘤發育、保持了較高的根瘤固氮能力、減緩了根瘤衰敗。適量施鋅顯著增加了根瘤數量、固氮百分數、根瘤重量、固氮酶活性；適量氮鋅配施對固氮及根瘤發育表現為協同效應；施氮顯著抑制了氮轉移，適量施鋅促進了氮轉移，氮轉移百分數和根瘤衰敗數量呈顯著正相關。
3．白三葉葉片和根瘤超顯微結構表明，缺鋅條件下，隨供氮水平增加，葉綠體結構變差，基粒及基粒片層、基質片層數量下降甚至解體，光合能力下降。足量供鋅條件下，中量供氮，葉綠體基粒及基粒片層、基質片層數量最多，內部結構有序性最高。當高水平供氮，葉綠體體積減小，內部片層系統腫脹，不能堆疊成基粒；缺鋅及高鋅條件下，根瘤細胞壁及細胞膜畸形，液泡增大。細胞內類菌體數量及體積減小、周膜空間大，類菌體及其周膜畸形，類菌體呈衰敗狀態；高量供氮增大了類菌體周膜空間，減少了類菌體數量；適量氮鋅配施對類菌體數量的增加、類菌體周膜空間的減小及保持周膜和細胞膜的完整性有協同效應。
4．隨施氮〓水平增加，土壤pH顯著降低，土壤中交換態鋅所占比例明顯增加。氮鋅配施增加了土壤中交換態鋅含量從而提高了土壤中鋅的有效性。
5．施氮對牧草乾物重、單播和混播白三葉固氮、混播牧草氮鋅吸收量的影響大於施鋅。而施鋅對單播和混播白三葉氮鋅吸收量及氮轉移的影響大於氮或與氮相當。不同種植方式、不同器官及不同目標，其最佳氮鋅施用量不同。固氮能力最高時，氮鋅最佳施用量單播白三葉分別為：0～19.76kgN/ha，0～8.73 kg Zn/ha；混播白三葉分別為：56.79～58.62 kgN/ha，8.66～11.72 kgZn/ha。
2．適量施氮顯著提高了白三葉生長後期固氮百分數、促進白三葉根系和根瘤發育、保持了較高的根瘤固氮能力、減緩了根瘤衰敗。適量施鋅顯著增加了根瘤數量、固氮百分數、根瘤重量、固氮酶活性；適量氮鋅配施對固氮及根瘤發育表現為協同效應；施氮顯著抑制了氮轉移，適量施鋅促進了氮轉移，氮轉移百分數和根瘤衰敗數量呈顯著正相關。
3．白三葉葉片和根瘤超顯微結構表明，缺鋅條件下，隨供氮水平增加，葉綠體結構變差，基粒及基粒片層、基質片層數量下降甚至解體，光合能力下降。足量供鋅條件下，中量供氮，葉綠體基粒及基粒片層、基質片層數量最多，內部結構有序性最高。當高水平供氮，葉綠體體積減小，內部片層系統腫脹，不能堆疊成基粒；缺鋅及高鋅條件下，根瘤細胞壁及細胞膜畸形，液泡增大。細胞內類菌體數量及體積減小、周膜空間大，類菌體及其周膜畸形，類菌體呈衰敗狀態；高量供氮增大了類菌體周膜空間，減少了類菌體數量；適量氮鋅配施對類菌體數量的增加、類菌體周膜空間的減小及保持周膜和細胞膜的完整性有協同效應。
4．隨施氮〓水平增加，土壤pH顯著降低，土壤中交換態鋅所占比例明顯增加。氮鋅配施增加了土壤中交換態鋅含量從而提高了土壤中鋅的有效性。
5．施氮對牧草乾物重、單播和混播白三葉固氮、混播牧草氮鋅吸收量的影響大於施鋅。而施鋅對單播和混播白三葉氮鋅吸收量及氮轉移的影響大於氮或與氮相當。不同種植方式、不同器官及不同目標，其最佳氮鋅施用量不同。固氮能力最高時，氮鋅最佳施用量單播白三葉分別為：0～19.76kgN/ha，0～8.73 kg Zn/ha；混播白三葉分別為：56.79～58.62 kgN/ha，8.66～11.72 kgZn/ha。
