全 文 ：第２７卷第１期
２０１３年２月
水土保持学报
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．，２０１３
　
　　收稿日期：２０１２－１０－２８
　　基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（ＣＡＲＳ－２８）；公益性行业（农业）科研专项（２０１１０３００３）；山东省农业重大应用创新课题项目
（２０１００９）
　　作者简介：陈倩（１９８７－），女，山东淄博人，在读硕士，主要从事果树营养生理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｑｉａｎｓｄａｕ＠１６３．ｃｏｍ
　　通讯作者：姜远茂（１９６４－），男，山东牟平人，教授，博导，主要从事果树营养生理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｍｊｉａｎｇ＠ｓｄａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
不同聚天冬氨酸水平对盆栽平邑甜茶幼苗生长及
１５Ｎ－尿素利用与损失的影响
陈 倩，李洪娜，门永阁，魏绍冲，姜远茂
（山东农业大学作物生物学国家重点实验室，园艺科学与工程学院，山东 泰安２７１０１８）
摘要：以一年生平邑甜茶盆栽幼苗为试材，采用１５　Ｎ同位素示踪技术，研究不同聚天冬氨酸施用量对平邑
甜茶生长及氮素利用、损失的影响。结果表明，植株的生长及对１５　Ｎ的利用率在生长前期均以低水平聚天
冬氨酸处理最高，但随着生长期的推移，它们则随着聚天冬氨酸量的增大而显著提高。在整个生长过程
中，各处理的１５　Ｎ分配率均表现为地上部＞地下部；随着生长期的推进，植株１５　Ｎ分配率表现为随着聚天冬
氨酸施用量的增加，植株吸收的１５　Ｎ分配到地上部的比值越高。施用聚天冬氨酸显著降低了土壤氮素的损
失，并且聚天冬氨酸用量越高效果越明显。总之，施用聚天冬氨酸显著促进了植株的生长及对１５　Ｎ的吸收
利用，降低了土壤氮素的损失，以施ＰＡＳＰ　４００ｍｇ／ｋｇ土处理效果最佳。
关键词：聚天冬氨酸；平邑甜茶；１５　Ｎ－尿素；利用；损失
中图分类号：Ｓ６６１．１；Ｓ１５８．３　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００９－２２４２（２０１３）０１－０１２６－０４
Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｐｏｔｔｅｄ　Ｍａｌｕｓ　ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ　Ｒｅｈｄ．Ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ，Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ
Ｌｏｓｓ　ｏｆ　１５Ｎ－ｕｒｅａ　Ｕｎｄｅｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　Ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｃ　Ａｃｉｄ
ＣＨＥＮ　Ｑｉａｎ，ＬＩ　Ｈｏｎｇ－ｎａ，ＭＥＮ　Ｙｏｎｇ－ｇｅ，ＷＥＩ　Ｓｈａｏ－ｃｈｏｎｇ，ＪＩＡＮＧ　Ｙｕａｎ－ｍａｏ
（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｃｒｏｐ　Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉ’ａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２７１０１８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｅ－ｙｅａｒ－ｏｌｄ　ｐｏｔｔｅｄ　Ｍａｌｕｓ　ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ　Ｒｅｈｄ．ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｃ
ａｃｉｄ（ＰＡＳＰ）ｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｌｏｓｓ　ｏｆ　１５　Ｎ－ｕｒｅａ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｓ　ｆｏｌｏｗｓ：Ｔｈｅ
ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　１５　Ｎ　ｕｎｄｅｒ　ｌｏｗ　ＰＡＳＰ　ｌｅｖｅｌｓ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ａｔ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅ，
ａｎｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅｓ　ｐｒｏｃｅｅｄｅｄ，ｂｏｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅｍ　ｂｅｃａｍｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ＰＡＳＰ．Ｔｈｅ　１５　Ｎ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｅｒｉａｌ　ｐａｒｔ　ｗａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐａｒｔ　ｉｎ　ａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｇｒｏｗｔｈ
ｓｔａｇｅｓ，ｂｕｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅｓ　ｐｒｏｃｅｅｄｅｄ，ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　１５　Ｎ　ｉｎ　ａｅｒｉａｌ　ｐａｒｔ　ｗｅｒｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ＰＡＳＰ．Ｔｈｅ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＰＡＳＰ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｒｅ　ＰＡＳＰ　ｕｓｅｄ，ｔｈｅ
ｍｏｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ．Ａｓ　ａ　ｗｈｏｌｅ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＰＡＳＰ，ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ
ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　１５　Ｎ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　４００ｍｇ／ｋｇ　ｓｏｉｌ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｃ　ａｃｉｄ；Ｍａｌｕｓ　ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ　Ｒｅｈｄ．；１５　Ｎ－ｕｒｅａ；ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｌｏｓｓ
氮是果树必需矿质元素中的重要元素，氮素对果实产量形成和品质提高具有重要意义［１］，适量施用氮肥不
仅能提高叶片的光合速率［２］、增加光合叶面积［３］，还能促进花芽分化、提高坐果率、增加产量［４］。目前，我国苹
果栽培面积和产量均居世界首位，果业逐渐成为农民增收的重要支柱产业，相应的果园集约化生产得到加强，
近年来，为片面提高产量，氮素化肥投入量越来越大。据统计，目前我国果园纯氮施用量已高达４００～６００
ｋｇ／ｈｍ２，是国外施氮量的４～５倍，且呈逐年增加趋势［５］。氮肥的过量施用不仅使氮肥利用率下降［６］，农业生
产效益降低，而且导致果实生理性病害加重和污染环境［７］。因此，如何在保证产量的情况下，提高肥料利用率
对我国今后果业的可持续发展具有重要意义。
肥料增效剂近几年来开始被广泛开发并应用到农业生产中，对于增加作物对肥料的吸收、促进作物生长、
提高作物产量等具有重要作用。聚天冬氨酸（ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｃ　ａｃｉｄ，ＰＡＳＰ）是一种良好的肥料增效剂，对金属离子
DOI:10.13870/j.cnki.stbcxb.2013.01.053
具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集Ｎ、Ｐ、Ｋ及微量元素以供给植物，使植物更有效地利用肥
料，进而提高农作物的产量和品质［８］。但目前有关聚天冬氨酸在苹果上的应用还没有系统的研究。平邑甜茶
作为苹果生产中应用广泛的砧木，实生苗个体一致性好，易于检测处理间的差异［９］。本研究在盆栽条件下，以
平邑甜茶（Ｍａｌｕｓ　ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ　Ｒｅｈｄ．）为试材，结合稳定同位素示踪技术，研究不同聚天冬氨酸水平对平邑甜茶
生长及氮素利用、损失的影响，以期为聚天冬氨酸在果树生产中的应用提供理论指导和依据。
１　材料与方法
１．１　试验设计
试验于２０１１年在山东农业大学园艺实验站进行。供试土壤为黏质壤土，有机质含量１０．１３ｇ／ｋｇ，碱解氮
含量７６．６３ｍｇ／ｋｇ，速效磷含量２７．２８ｍｇ／ｋｇ，速效钾含量１８４．９９ｍｇ／ｋｇ。采用盆栽方法，盆内部半径
７．５ｃｍ，高１３．０ｃｍ，每盆装干土２．５ｋｇ。聚天冬氨酸（ＰＡＳＰ）分子量为４　５００。试验设施ＰＡＳＰ处理及不施
ＰＡＳＰ处理（ＣＫ）：Ｓ１，１００ｍｇ／ｋｇ土；Ｓ２，２００ｍｇ／ｋｇ土；Ｓ３，３００ｍｇ／ｋｇ土；Ｓ４，４００ｍｇ／ｋｇ土。共５个处理。每
个处理９次重复，每盆为１次重复。各处理施尿素０．６ｇ（其中普通尿素０．４ｇ，１５　Ｎ－尿素０．２ｇ），磷酸二铵０．４
ｇ，硫酸钾０．４ｇ。１５　Ｎ－尿素丰度为１０．２２％，由上海化工研究院生产。于２０１１年５月１０日，选取长势一致、健
壮、无病害的一年生平邑甜茶幼苗移入盆内，每盆３棵。移栽成活后于５月１７日，将聚天冬氨酸和氮磷钾肥按
处理要求溶入等量水中后施入土壤。各处理生长条件及栽培管理均保持一致。
１．２　测定方法
于７月１０日（生长前期）、８月１０日（生长中期）及９月１０日（生长后期）进行取样，每个处理重复３次。测
定植株的株高、叶片保护酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶）的活性、根系活力，并将植株分成根、
茎、叶３部分，于１０５℃杀青３０ｍｉｎ，８０℃烘干至恒重，用不锈钢电磨粉碎，过０．２５ｍｍ筛后备测。将盆中土
壤全部取出，称重并混合均匀后采用四分法取样，风干后过０．２５ｍｍ筛后备测。
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）采用氮蓝四唑法，过氧化物酶（ＰＯＤ）采用愈创木酚法，过氧化氢酶（ＣＡＴ）采用过
氧化氢法测定；根系活力采用氯化三苯基四氮唑还原法测定；样品全氮采用凯氏定氮法测定［１０］；１５　Ｎ丰度用
ＺＨＴ－０３质谱计（北京分析仪器厂）测定。
１．３　计算公式
Ｎｄｆｆ＝（植物样品中１５　Ｎ丰度－１５　Ｎ自然丰度）／（肥料中１５　Ｎ丰度－１５　Ｎ自然丰度）×１００；器官全氮量＝器
官总干重×全Ｎ量；器官１５　Ｎ吸收量＝Ｎｄｆｆ×器官全氮量；氮肥利用率＝（Ｎｄｆｆ×器官全氮量）／施肥量×１００；
氮肥分配率＝各器官从氮肥中吸收的氮量／总吸收氮量×１００；氮肥残留率＝（Ｎｄｆｆ×土层含氮量×土壤质量）／
施肥量×１００；氮肥损失率＝１００％－氮肥利用率－氮肥残留率。应用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ　２００３软件进行图表绘
制，应用ＤＰＳ　７．０５软件进行数据统计分析，采用单因素方差分析和差异性分析。
表１　不同处理各时期植株的株高及总干重
处理
生长前期
株高／
ｃｍ
总干
重／ｇ
生长中期
株高／
ｃｍ
总干
重／ｇ
生长后期
株高／
ｃｍ
总干
重／ｇ
ＣＫ　 １１．０３ｂ １．４５ｅ １７．５６ｂ ７．６２ｂ ２０．３９ｂ ９．１１ｄ
Ｓ１　 １５．８７ａ ２．５６ａ ２１．３３ａｂ　８．４２ａｂ　 ２７．７８ａ １１．３７ｃ
Ｓ２　 １５．２０ａ ２．１５ｃ ２４．６７ａ ９．３７ａ ２８．１７ａ １１．７７ｂｃ
Ｓ３　 １４．６７ａ ２．３８ｂ ２５．７２ａ ９．００ａ ２９．６１ａ １２．１６ｂ
Ｓ４　 １３．１７ａｂ　１．６４ｄ ２２．２８ａｂ　８．５４ａｂ　 ３３．０６ａ １３．５５ａ
　　注：同一列数据后小写字母不同表示差异达０．０５水平显著。下同。
２　结果与分析
２．１　不同聚天冬氨酸水平下平邑甜茶植株的生长
及生理指标
２．１．１　不同聚天冬氨酸水平对平邑甜茶生长的影
响　由表１可知，在整个生长过程中，ＰＡＳＰ处理植
株的株高、总干重均显著高于ＣＫ；但不同生长时期，
各ＰＡＳＰ处理对植株生长的影响不同。生长前期以
Ｓ１处理的株高最高，为１５．８７ｃｍ，其次是Ｓ２处理；
植株的总干重同样以Ｓ１处理的值最大，为２．５６ｇ，
其次是Ｓ３处理；Ｓ４处理的株高和总干重的值最小。生长中期以Ｓ３处理的株高最高，为２５．７２ｃｍ，其次是Ｓ２
处理；植株的总干重以Ｓ２处理值最大，为９．３７ｇ，其次是Ｓ３处理；Ｓ１处理的株高和总干重显著低于其他
ＰＡＳＰ处理。生长后期植株的株高和总干重均以Ｓ４处理最大，分别为３３．０６ｃｍ，１３．５５ｇ；以Ｓ１处理最小，分
别为２７．７８ｃｍ，１１．３７ｇ，两者间的株高无显著差异，而总干重差异显著。表明随着时间推移，ＰＡＳＰ施入量多
者对植株生长量的促进作用更加显著。
２．１．２　不同聚天冬氨酸水平对平邑甜茶叶片保护酶活性的影响　超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶
（ＰＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）可以协同清除植物细胞的活性氧自由基，维持植物体内活性氧代谢平衡，提高植
７２１第１期 　　　 　　陈倩等：不同聚天冬氨酸水平对盆栽平邑甜茶幼苗生长及１５　Ｎ－尿素利用与损失的影响
物的抗性，延缓衰老，是植株体内的保护酶［１１］。由表２可知，随生长期的推移各处理叶片保护酶的活性均呈逐渐
下降的趋势，不同生长阶段ＰＡＳＰ处理叶片保护酶的活性均显著高于ＣＫ。生长前期叶片保护酶的活性均以Ｓ１
处理的值最高，其次是Ｓ２处理，Ｓ４处理的值最低；生长中期叶片保护酶的活性均以Ｓ３处理的值最高，其次是Ｓ２
处理和Ｓ４处理，Ｓ１处理的值最低；生长后期叶片保护酶的活性均以Ｓ４处理最高，其次是Ｓ３处理，Ｓ１处理的值最
低。统计分析表明，整个生长期内添加ＰＡＳＰ处理的叶片保护酶活性均显著高于ＣＫ，但随生育进程的推进４个
ＰＡＳＰ处理间差异显著性也各不相同，到生长后期Ｓ４处理的ＳＯＤ和ＣＡＴ活性均显著高于Ｓ１处理和Ｓ２处理，但
与Ｓ３处理无显著差异；Ｓ４处理的ＰＯＤ活性高于其他处理，与Ｓ１处理相比差异显著，但与Ｓ２处理和Ｓ３处理
相比未达到显著水平。表明随着时间推移，ＰＡＳＰ施入量多者使叶片保护酶保持较高活性的效果更加显著。
表２　不同处理各时期叶片保护酶活性
处理
生长前期
ＳＯＤ活性／
（Ｕ·ｍｇ－１）
ＰＯＤ活性／
（Ｕ·ｇ－１）
ＣＡＴ活性／
（Ｕ·ｇ－１）
生长中期
ＳＯＤ活性／
（Ｕ·ｍｇ－１）
ＰＯＤ活性／
（Ｕ·ｇ－１）
ＣＡＴ活性／
（Ｕ·ｇ－１）
生长后期
ＳＯＤ活性／
（Ｕ·ｍｇ－１）
ＰＯＤ活性／
（Ｕ·ｇ－１）
ＣＡＴ活性／
（Ｕ·ｇ－１）
ＣＫ　 ４．４３ｂ ３８．９２ｃ １２．１６ｄ ３．８７ａ ２７．７１ｂ ２．８３ｄ １．８５ｄ　 ９．１７ｃ １．５６ｄ
Ｓ１　 ５．１０ａ ５９．８４ａ ２５．６６ａ ４．１２ａ ３８．６４ａ ４．１８ｃｄ　 ２．３８ｃ １５．２５ｂ １．９３ｃｄ
Ｓ２　 ５．０６ａｂ　 ５４．７７ａｂ　 １９．０３ｂ ４．４０ａ ３９．７３ａ ４．５２ｂｃ　 ２．４９ｂｃ　 １７．０８ａｂ　 ２．８３ｂｃ
Ｓ３　 ４．８７ａｂ　 ４８．７７ａｂｃ　 １７．９４ｂｃ　 ４．４０ａ ４１．５２ａ ６．３９ａ ２．８６ｂ １７．７１ａｂ　 ３．８１ａｂ
Ｓ４　 ４．６３ａｂ　 ４２．９６ｂｃ　 １４．８ｃｄ　 ４．３４ａ ３９．３６ａ ５．８８ａｂ　 ３．３８ａ １９．０４ａ ４．５６ａ
表３　不同处理各时期植株的根系活力
处理
生长前期
根干
重／ｇ
根系活力／
（ｍｇ·ｇ－１·ｈ－１）
生长中期
根干
重／ｇ
根系活力／
（ｍｇ·ｇ－１·ｈ－１）
生长后期
根干
重／ｇ
根系活力／
（ｍｇ·ｇ－１·ｈ－１）
ＣＫ　 ０．５２ｂ ０．８９ｂ ２．６５ｂ ０．７７ｂ ３．７６ｂ ０．７１ｃ
Ｓ１　 ０．７０ａ １．３３ａ ２．８１ａｂ　 ０．８５ａｂ　 ４．０６ａｂ　 ０．８６ｂｃ
Ｓ２　 ０．７８ａ ０．９３ｂ ３．２８ａ ０．８３ａｂ　 ４．１７ａｂ　 ０．８６ｂｃ
Ｓ３　 ０．７３ａ ０．９７ｂ ３．０６ａｂ　 ０．９９ａｂ　 ４．２３ａ １．１３ａｂ
Ｓ４　 ０．５１ｂ １．０６ｂ ３．２１ａ １．０８ａ ４．４６ａ １．２７ａ
２．１．３　不同聚天冬氨酸水平对平邑甜
茶根系的影响　由表３可知，在各个生
长期内，ＰＡＳＰ处理根系的干重及活力
均高于ＣＫ（生长前期Ｓ４处理的根系干
重除外）。生长前期以Ｓ２处理的根系干
重值最大，为０．７８ｇ，其次为Ｓ３处理，Ｓ４
处理的值最小，Ｓ２处理与Ｓ１处理、Ｓ３处
理间的差异不显著，但与Ｓ４处理的差异
显著；生长中期同样以Ｓ２处理的根系干重值最大，为３．２８ｇ，其次是Ｓ４处理，以Ｓ１处理的值最小；生长中期同
样以Ｓ４处理的根系干重值最大，为４．４６ｇ，其次是Ｓ３处理，以Ｓ１处理的值最小，各处理间无显著差异。表明
随着时间推移，ＰＡＳＰ施入量多者对根系生物量的促进作用更加显著。
生长初期植株的根系活力以Ｓ１处理最高，Ｓ４处理次之，ＣＫ最小；随着生长期的推进，Ｓ４处理和Ｓ３处理的根
系活力呈现逐渐上升的趋势，而Ｓ２处理和Ｓ１处理先下降后逐渐平稳，ＣＫ则逐渐下降；到生长后期以Ｓ４处理的
根系活力最高，Ｓ３处理次之，ＣＫ最低。表明随着时间推移，ＰＡＳＰ施入量多者对维持根系较高活力效果显著。
２．２　不同聚天冬氨酸水平下平邑甜茶植株对氮素的分配及利用
表４　不同处理各时期植株各部分的１５　Ｎ分配率 ％
处理
生长前期
地下部 地上部
生长中期
地下部 地上部
生长后期
地下部 地上部
ＣＫ　 ３２．７３ａ ６７．２７ｂ ３４．０１ａ ６５．９４ａ ３１．２６ａ ６８．７４ｂ
Ｓ１　 ２６．２１ｂ ７３．７９ａ ３０．４７ａ ６９．４７ａ ２５．５５ｂ ７４．４５ａ
Ｓ２　 ３２．７９ａ ６７．２１ｂ ３１．９７ａ ６８．０４ａ ２４．５１ｂ ７５．４９ａ
Ｓ３　 ２６．８２ｂ ７３．１８ａ ２８．８１ａ ７１．１９ａ ２２．８１ｂ ７７．１９ａ
Ｓ４　 ２６．８７ｂ ７３．１３ａ ３０．５３ａ ６９．４７ａ ２２．０８ｂ ７７．９２ａ
２．２．１　不同聚天冬氨酸水平对植株１５　Ｎ分配率的
影响　各器官中１５　Ｎ占全株１５　Ｎ总量的百分率反映
了肥料氮在树体内的分布及在各器官迁移的规
律［１２］。由表４可知，在整个生长过程中，不同聚天
冬氨酸水平下植株各部分的１５　Ｎ分配率表现为地上
部＞地下部，１５　Ｎ吸收量的６５％～７８％分配到地上
部分，只有２２％～３５％分配到地下部分。生长前期
植株地上部的１５　Ｎ分配率以Ｓ１处理最高，其次是Ｓ３
处理和Ｓ４处理，以Ｓ２处理的地上部１５　Ｎ分配率最低，并且低于ＣＫ；生长中期植株地上部的１５　Ｎ分配率表现为
Ｓ３处理＞Ｓ４处理、Ｓ１处理＞Ｓ２处理＞ＣＫ，但各处理间差异不显著；到生长后期植株地上部的１５　Ｎ分配率表现
为Ｓ４处理＞Ｓ３处理＞Ｓ２处理＞Ｓ１处理＞ＣＫ，即随着聚天冬氨酸施用量的增加，植株吸收的１５　Ｎ分配到地上
部的比值越高，Ｓ１处理、Ｓ２处理、Ｓ３处理、Ｓ４处理间的差异不显著，但与ＣＫ的差异显著。
２．２．２　不同聚天冬氨酸水平对植株氮素利用的影响　在整个生长过程中，施用ＰＡＳＰ后植株１５　Ｎ利用率均显
著高于ＣＫ（图１）。生长前期，１５　Ｎ利用率以Ｓ１处理最大，为２．３３％，Ｓ３处理次之，Ｓ４处理最小，为１．３９％；在
８２１ 水土保持学报　　　 　　 第２７卷
图１　不同处理各时期植株的１５　Ｎ利用率
表５　不同处理土壤１５　Ｎ的残留和损失
处理
土壤１５　Ｎ
残留量／ｍｇ
残留
率／％
总损失
量／ｍｇ
损失
率／％
ＣＫ　 ８４．５９ｃ ３０．６５ｃ １７９．０２ａ ６４．８６ａ
Ｓ１　 ８８．４２ｃ ３２．００ｃ １６９．５４ａ ６１．４３ａ
Ｓ２　 １０２．２３ｂｃ　 ３７．０４ｂｃ　１５３．４８ａｂ　５５．６１ａｂ
Ｓ３　 １３２．４２ａｂ　 ４７．９８ａｂ　１２１．０８ｂｃ　４３．８７ｂｃ
Ｓ４　 １４１．８５ａ ５１．３９ａ １０９．６２ｃ ３９．７２ｃ
生长中期以Ｓ２处理最大，为５．３２％，其次是Ｓ３处理，Ｓ４处理
最小，为５．０２％；而到生长后期则以Ｓ４处理最大，为８．８９％，
Ｓ１处理最小，为６．５４％，并表现出随ＰＡＳＰ施用量的增加，
１５　Ｎ利用率显著升高的趋势。表明随着时间推移，ＰＡＳＰ施入
量多者可显著提高植株１５　Ｎ利用率。
２．３　不同聚天冬氨酸水平下土壤氮素的残留及损失
从表５可知，施用ＰＡＳＰ后各处理的土壤１５　Ｎ残留率显著
高于ＣＫ，并随聚天冬氨酸用量的增加逐渐增大；施用ＰＡＳＰ
后各处理的损失率均显著低于ＣＫ，并随聚天冬氨酸用量的增
加逐渐降低。其中Ｓ４处理土壤１５　Ｎ残留率最高，为５１．３９％，
比ＣＫ提高２０个百分点；Ｓ４处理的损失率最低，为３９．７２％，
比ＣＫ降低近３０个百分点。说明聚天冬氨酸有一定的保肥
作用，可以减少氮素的损失，并且聚天冬氨酸用量越高效果越
明显。
３　讨 论
聚天冬氨酸（ＰＡＳＰ）是一种肥料增效剂，具有良好的生物相容性，可高效稳定地被土壤中的微生物降解为
氨基酸小分子，最终降解为对环境无害的水和二氧化碳终产物［１３］。ＰＡＳＰ可以影响尿素氮在土壤中运移，不
管在水平方向还是垂直方向上，前期普通尿素所释放的养分离子浓度大于聚天冬氨酸尿素所释放的养分离子
浓度，但到了后期，随着深度的的增加以及距离的增大，聚天冬氨酸尿素所释放的养分离子超过普通尿素，并且
变化平稳、缓和［１４］。本研究结果表明，施用ＰＡＳＰ不仅可以增加平邑甜茶的生长量，还可以提高植株对养分的
利用率，减少氮素的损失，这与许峰等［１５］在水稻上的研究结果一致。生长前期平邑甜茶的生长量及叶片保护
酶的活性以低水平ＰＡＳＰ处理最大，随着生长期的推进，逐渐表现为随着ＰＡＳＰ施用量的增加，平邑甜茶的生
物量逐渐增大，高水平ＰＡＳＰ处理的叶片保护酶活性也显著高于其他处理。这是因为在试验中前期，ＰＡＳＰ可
以吸附尿素水解产生的一部分ＮＨ＋４ ，低水平ＰＡＳＰ处理吸附的ＮＨ＋４ 较少，使得生长前期植株的长势较好，高
水平ＰＡＳＰ处理的情况与之相反。随着生长期的推进，一方面低水平ＰＡＳＰ处理在前期损失ＮＨ＋４ 较多；另一
方面高水平ＰＡＳＰ处理吸附的ＮＨ＋４ 随着ＰＡＳＰ的降解而逐渐释放出来，从而在生长后期以高水平ＰＡＳＰ处
理的植株长势较好，并且叶片的保护酶和根系活力也可以保持较高的活性。因此，施用ＰＡＳＰ可以使尿素持续
地供应养分，表现出较长的持效性，这与谢方淼等［１６］研究聚天冬氨酸尿素对土壤微生物量碳、氮的影响时的结
论一致。同时，ＰＡＳＰ对尿素氮在土壤中运移的影响使得土壤中可供根系利用的养分在空间上比较全面，从而
更有利于植株的生长以及对养分的吸收利用。
植株对１５　Ｎ的吸收利用也因ＰＡＳＰ施用量不同而有所变化。生长前期植株对１５　Ｎ的吸收利用同样以低水
平ＰＡＳＰ处理最高，随着生长期的推进，逐渐表现为随着ＰＡＳＰ施用量的增加，植株对１５　Ｎ的吸收利用逐渐升
高。在整个生长期内，植株１５　Ｎ分配率表现为地上部＞地下部，可见，对于当年生的平邑甜茶幼苗，树体主要进
行地上部的生长，吸收的氮素主要分配到地上部，这与房祥吉等［１７］的研究结果一致。植株１５　Ｎ分配率并没有因
为生长期的推进而有所变化，表现为随着生长期的推进和ＰＡＳＰ施用量的增加，植株吸收的１５　Ｎ分配到地上部
的比值显著提高。同时由于ＰＡＳＰ的吸附特性，施用ＰＡＳＰ后使土壤中未被植株利用的氮素被吸附起来，显著
减少了土壤氮素的损失，表现出较好的保肥性，并且随着ＰＡＳＰ施用量的增加，效果更加明显。虽然施用
ＰＡＳＰ后有大量氮素残留在土壤中，但植株对１５　Ｎ的吸收利用率仍然较低，这可能是与试验用平邑甜茶为一年
生幼苗，对养分的吸收利用能力有限有关。
４　结 论
施用聚天冬氨酸（ＰＡＳＰ）显著促进了植株的生长及对１５　Ｎ的吸收利用，降低了土壤氮素的损失。综合整个
生长期内ＰＡＳＰ对植株生长及１５　Ｎ吸收利用的影响结果以及对土壤氮素残留和损失的影响结果来看，Ｓ４处理
（４００ｍｇ／ｋｇ土）的植株在整个生长期内的生长以及对１５　Ｎ吸收利用均有较大值，氮素的损失较其他处理显著
减少。但该用量是否为ＰＡＳＰ施用量的最大临界值在本试验中并没有得出，并且该用量在大田生产上的应用
效果也有待进一步研究。
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９２１第１期 　　　 　　陈倩等：不同聚天冬氨酸水平对盆栽平邑甜茶幼苗生长及１５　Ｎ－尿素利用与损失的影响
（２）施加ＮＨＡＰ可以有效地降低小白菜地上部和地下部的铅含量。在铅污染浓度为５００，１　０００ｍｇ／ｋｇ土
壤中，施用浓度为３０ｇ／ｋｇ的ＮＨＡＰ后，小白菜地上部铅含量分别下降５９．３％和５９．１％；而地下部铅含量分
别下降４９．７％和６７．１％。
（３）施用ＮＨＡＰ后，能提高小白菜体内的叶绿素和维生素Ｃ的含量，降低丙二醛的含量；小白菜ＳＯＤ、
ＰＯＤ和ＣＡＴ的含量呈现先上升后下降的趋势。
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５３１第１期 　　　 　　李张伟等：纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中小白菜铅吸收特性和生理生化特征的影响