全 文 ：华北农学报 · 2010, 25(2):221-223
收稿日期:2009-12-26
基金项目:内蒙古教育厅重点基金资助项目(NJ02055)
作者简介:李晓静(1974 -),女 ,河北阜城人 ,讲师 ,硕士 ,主要从事植物营养生理研究。
通讯作者:樊明寿(1965 -),男 ,内蒙古四子王旗人 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事植物营养生理研究。
氮素形态对芫荽光合作用和硝酸盐积累的影响
李晓静 ,樊明寿
(内蒙古农业大学 农学院 ,内蒙古 呼和浩特　010019)
　　摘要:以提高芫荽光合速率 、降低硝酸盐含量为目的 ,采用水培方法 , 研究了不同氮素形态对芫荽光合速率 、硝酸
盐积累 、生长等的影响。结果表明:芫荽根系比叶片易于积累硝酸盐。在介质中 NO3 --N与 NH4 +-N同时存在 , 而且
NO3 --N比例较高时 , 芫荽叶片硝酸盐含量 、硝酸还原酶(NR)活性 、光合速率 、生物量相对较高。
关键词:氮素形态;硝酸盐;NR活性;光合作用
中图分类号:Q945.1　　文献标识码:A　　文章编号:1000-7091(2010)02-0221-03
EfectofNitrogenFormonNitrateandPhotosynthesisinCoriander
LIXiao-jing, FANMing-shou
(ColegeofAgronomy, InnerMongoliaAgriculturalUniversity, Huhhot　010019, China)
Abstract:Inordertoimprovephotosyntheticandreducenitratecontent, thepaperwasconductedundercon-
troledhydroponicstovaluetheinfluenceofnitrogenformongrowthandphotosynthesisandnitratemetabolismofcor-
iander(Coriandrumsativum).Theresultsshowednitratecontent, nitratereductase, netphotosyntheticrateinleaves
andbiomasincreasedwiththedecreasingratioofNH4 +-N/NO3 --N, whennitrateandammoniumwereappliedsim-
ultaneouslyinsolution.Nitrateaccumulatedintherootofcoriandereasilythanleaves.
Keywords:Nitrogenform;Nitrate;Nitratereductase;Photosynthesis
　　植物可以直接利用 NH4 +-N、NO3 --N[ 1] ,但不同
的植物对氮素供应形态的反应不同[ 2-4] ,如水稻是典
型的喜铵植物 ,而多数蔬菜是喜硝植物 ,但芫荽是否
也是喜硝作物 ,至今未见任何报道。因此本试验研究
目的之一即通过设置不同比例的 NH4 +-N和 NO3 --
N,观察其对芫荽(Coriandrumsativum)光合作用和生
长发育的影响。另外 ,众所周知蔬菜硝酸盐含量过高
直接威胁人类健康[ 5, 6] 。在保证蔬菜高产的前提下 ,
控制蔬菜硝酸盐的过量积累 ,成为广泛关注的问题。
一些研究表明 NH4 +能够抑制植物对 NO3 -的吸
收 [ 7, 8] ,同一氮素水平条件下增加 NH4 +比例可减少
硝酸盐的积累[ 9] 。因此试验的另一个研究目的是比
较不同氮素形态对芫荽硝酸盐积累的影响。
1　材料和方法
1.1　植物培养
供试品种为大油叶芫荽 。芫荽种子催芽 6 d
后 ,播种于盛有蛭石的苗盘中育苗 ,三叶一心时移栽
于容积为 9L的培养箱中 ,上覆 24孔泡沫板 ,每孔 3
株。试验设 5个处理 ,总氮浓度 6 mmol/L,营养液
中 NO3 -和 NH4 +的比例分别是:0∶4, 1∶3, 2∶2, 3∶1,
4∶0。营养液参照 Hoagland营养液配方[ 10] 。用
KOH和 H2SO4调节 pH为 6.0 ～ 6.3。每天光照 12
h,持续通气 , 7d更换 1次营养液 。培养 20 d,每个
处理取 8株苗测定 ,重复 3次 。
1.2　测定项目
硝态氮含量采用水扬酸硝化法 [ 11] 。
NR活性测定方法参照李合生方法 [ 12] 。
光合速率 、胞间 CO2浓度 、蒸腾速率 、气孔导度
采用便携式光合测定系统(Li-6400,美国)于 9:00-
11:00进行光合速率 、蒸腾速率及气孔导度的测定 。
测定时使用开放气路 ,利用人工光路系统提供光照 ,
叶室温度为(25 ±1)℃,光量子通量密度(PFD)为
700 μmol/(m2·s), CO2浓度为(380±10)mol/L,相
222　 华　北　农　学　报 25卷
对湿度 (RH)为 50%。光合速率 (Pn)蒸腾速率
(Tr)及气孔导度(Gs)由光合测定系统直接读出 。
重复 20次 ,取平均数 。以上光合作用测定取第 6片
完全展开叶 。
1.3　数据分析
试验数据利用统计学软件 SPSS13.0的统计程
序进行单因子方差(one-wayANOVA)分析。
2　结果与分析
2.1　氮素形态对芫荽生长的影响
表 1结果显示 , NO3 -∶NH4 +为 3∶1,芫荽株高 、叶
面积 、叶数 、单株鲜质量 、光合同化量显著高于其他处
理。单一供给 NO3 --N,芫荽的株高 、叶面积、叶数 、单
株鲜质量 、光合同化量高于单一 NH4 +-N处理。
表 1　氮素形态对芫荽生物量及叶绿素含量的影响
Tab.1Effectofnitrogenformonbiomassandchlorophylcontentsincoriander
处理TreatmentNO
3
-∶NH
4
+
株高 /cmShootheight 叶面积 /cm
2
Leafarea 叶数 /片Leafnumber 单株鲜质量 /gPlantfreshmatter
光合同化量/(g/株)Plantdrymater
叶绿素含量 /(mg/g)Chlorophylcontents(FW)
0∶4 15.20d±0.21 2.93c±0.16 6c±0.89 2.93c±0.39 0.287 6b±0.03 18.65b±2.46
1∶3 15.86d±036 2.85c±0.28 6c±0.71 2.84c±0.33 0.282 7b±0.04 24.13a±2.45
2∶2 17.68c±0.71 4.26b±0.84 7b±0.55 3.38b±0.65 0.328 4ab±0.05 26.19a±2.88
3∶1 22.12a±1.32 5.69a±1.00 8a±0.55 3.86a±0.63 0.379 5a±0.06 16.41b±3.05
4∶0 20.26b±0.86 3.59c±0.28 7b±0.84 3.47b±0.40 0.355 2a±0.04 5.14c±0.49
　注:表中所示不同字母表示有显著性差异 , a>b>c>d, P<0.05,下同。
　Note:Thelettersindicatedsignificantdiferentat0.05levels, respectively.Thefolowingissameasbelow.
2.2　氮素形态对芫荽叶片光合作用的影响
由图 1可知 NO3 -∶NH4 +为 3∶1,芫荽叶片净光
合速率显著高于其他处理 ,单独供给 NH4 +-N芫荽
叶片净光合速率显著低于 NO3 --N。在介质中
NH4 +-N与 NO3 --N同时存在 ,净光合速率随 NO3 --
N比例的增大而增强 。而图 2结果显示出芫荽叶片
细胞间 CO2浓度与净光合速率呈相反的变化 。图
3, 4的结果表明 ,芫荽叶片气孔导度和蒸腾速率随
NO3 --N比例的增加而增大 ,单一供给 NH4 +-N显
著降低叶片的气孔导度和蒸腾速率。
图 1　氮素形态对芫荽叶片净光合速率的影响
Fig.1　Effectofnitrogenformonphotosyntheticincoriander
图 2　氮素形态对芫荽叶片细胞间 CO2浓度的影响
Fig.2　EffectofnitrogenformonintercelularCO
2
concentrationincoriander
图 3　氮素形态对芫荽叶片气孔导度的影响
Fig.3　Effectofnitrogenformonstomatal
conductanceincoriander
图 4　氮素形态对芫荽叶片蒸腾速率的影响
Fig.4　Effectofnitrogenformontranspiration
rateincoriander
2.3　氮素形态对芫荽硝酸盐含量 、NRA的影响
从图 5可以看出 ,芫荽不同器官积累 NO3 -的
能力不同 ,根系比叶片易于积累 NO3 -。同一器官
积累硝酸盐能力受氮素形态影响 。随着 NO3 --N比
例的增加 ,芫荽根系 NO3 -积累增加。 NH4 +-N能显
著降低芫荽叶片 NO3 -含量。 NO3 -∶NH4 +为 3∶1芫
荽叶片硝酸盐含量高于单一供给 NO3 --N、NH4 +-N。
芫荽叶片的 NR活性受氮素形态影响 。从图 6
2期 李晓静等:氮素形态对芫荽光合作用和硝酸盐积累的影响 223　
可以看出 , NO3 -∶NH4 +为 3∶1处理的芫荽叶片 NRA
显著高于其他处理。单一供给 NH4 +-N,叶片 NR活
性显著降低 。 NO3 -∶NH4 +为 1∶3、2∶2以及单一供
应 NO3 --N处理之间差异不显著。
图 5　氮素形态对芫荽叶 、根硝酸盐积累的影响
Fig.5　Effectofnitrogenformonnitratecontentincorianderleafandroot
图 6　氮素形态对芫荽叶片 NR活性的影响
Fig.6　Effectofnitrogenformonnitratereductase
activityincorianderleaf
3　讨论与结论
本试验发现仅供给 NO3 -或 NH4 +时 ,芫荽在
NO3 -介质中生长明显优于在 NH4 +中的情形 ,以及
当 NO3 -、NH4 +同时存在且 NO3 -比例较高时 ,芫荽
生长较快。这些结果充分说明芫荽是喜硝作物 。本
研究结果也同时证明介质中适当比例 NH4 +的存
在 ,对芫荽生长更为有利。
光合作用既受气孔因素限制 ,也受非气孔因素
限制[ 13-15] 。本试验研究结果表明 NO3 -∶NH4 +为
3∶1时 , 气孔导度增大 , 而细胞间 CO2 浓度低于
NO3 -∶NH4 +为 1∶3、4∶0,净光合速率为所有处理之
最大 ,说明芫荽叶片光合速率的提高受气孔因素的
影响。氮素形态影响气孔导度 ,并通过气孔因素进
而影响叶片的光合速率。
硝酸盐含量是衡量蔬菜品质的重要指标。普遍
认为适当的硝铵比可以降低蔬菜硝酸盐含量 [ 16、17] ,
但本试验表明:NO3 -∶NH4 +为 3∶1时芫荽叶片硝酸
盐含量高于单一 NO3 --N处理 ,说明介质中 NH4 +的
存在可能促进了芫荽对的吸收 ,进而引起芫荽生长
的加速 。
NR是高等植物氮素同化的限速酶 [ 9] ,也是诱
导酶 ,其活性随底物浓度的升高而增加 [ 18] 。单一
NO3 --N处理芫荽叶片硝酸盐含量以及 NR活性显
著低于 NO3 -∶NH4 +为 3∶1,说明芫荽叶片内硝酸盐
的含量诱导叶片 NR活性的提高 ,而非植物生长介
质中的 NO3 --N浓度诱导植物的 NR活性。
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