利用Δ15N 值评估不同硝态氮浓度下的桑树幼苗无机氮供需关系

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2023-07-13 合作期刊: 《广西植物》

张富荣 吴沿友 张开艳

摘要： 喀斯特地区土壤中的硝态氮占主导地位，但土壤中的硝态氮含量存在时间和空间上 的异质性。因此，种植在喀斯特地区的桑树幼苗可能会遭受低氮胁迫。为了给种植在喀斯特 地区的桑树幼苗提供科学的无机氮管理，该研究以桑树幼苗为材料，采用水培试验，以改进 的Hoagland 营养液为培养基质，以δ15N 值为22.35‰的硝酸钠提供唯一氮源，设置三个硝态 氮浓度梯度（0.5、2 和8 mmol·L-1），测定桑树幼苗的光合特征以及叶、茎和根的干重、碳 含量、氮含量和δ15N 值，分析不同供氮水平下桑树幼苗的生理响应，通过整个植株尺度的 稳定氮同位素分馏值来评估桑树幼苗的氮需求与氮供应的关系，通过植株的氮积累量与碳积 累量来研究碳氮耦合关系。结果表明：（1）当硝酸盐浓度在0.5~2 mmol·L-1 时，增加硝酸 盐的浓度能显著提高桑树幼苗的叶绿素含量和净光合速率，进而显著促进生物量的积累。然 而，当硝酸盐浓度超过2 mmol·L-1 时，更多的硝酸盐供应（8 mmol·L-1）并没有带来叶绿素 含量、净光合速率和生物量的显著增加。（2）增加硝酸盐的供应量能促进桑树幼苗的氮同 化，桑树幼苗的氮积累量随着硝态氮供应量的增加而逐渐增加，然而，桑树幼苗的碳积累量 在硝酸盐浓度为2 mmol·L-1 和8 mmol·L-1 时无明显变化。（3）桑树幼苗的硝态氮同化产物 的稳定氮同位素分馏值在硝酸盐浓度为2 mmol·L-1 时达到最小。由此可知，硝态氮浓度为2 mmol·L-1 时的无机氮供应量接近桑树幼苗的无机氮需求量，外部氮供应量与植株氮需求量接 近平衡意味着植物体内的碳氮代谢能够有效协调，进而实现了碳氮同化产物的同步增长。

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