全 文 :2001年 9月 甘 肃 农 业 大 学 学 报 第 36卷
第 3期 259~267 JOURNAL OF GANSU AGRICULTURAL UNIVERSITY 季 刊
高浓度铵离子对莴笋生长及其
体内养分含量的影响
郭丽琢 1,张树清 2
(1. 甘肃农业大学农学院,兰州 730070;2. 甘肃省土壤肥料工作站,兰州 730000)
摘要:采用水培法研究了 NO3--N和高浓度 NH4+-N对莴笋生长及其体内营养元素含量的影响。结果
表明:1) 生长在用自来水配制的高浓度 NH4+-N营养液中的莴笋后期才受到铵胁迫的影响,同时 NH4+-N
处理下莴笋对介质中原有的少量 NO3
--N的吸收率均高于 NH4+-N;2) 在 NH4+-N的供给量高于植株的需
氮量时,莴笋吸收的 NH4+-N 并不随介质中 NH4+-N 浓度的升高而增加;3)供给 NO3--N 增加了植株对
磷、钾、铁、锰的累积量,减少了对氮、钙的吸收量。吸氮量下降与光照较弱、气温较低有关,钙累积量
下降可能与自来水含有较多的 HCO3-有关;4) 莴笋根、茎、叶柄、叶片 4 个器官中养分含量基本上不受
NH4
+-N 浓度的影响,但与氮素形态关系密切。
关键词:莴笋;水培法;高浓度 NH4+-N;营养元素
中图分类号:S 636.2 文献标识码:A 文章编号:1003-4315(2001)03-0259-09
植物对 NH4+-N和 NO3--N在吸收、运输和同化上存在明显的差异,这不仅影响植物的
氮营养,也对其它营养元素的吸收和利用效率产生影响,并直接关系到植物的生长和发育
[1,2]。植物对铵、硝态氮的吸收和偏好受外源因子和内源因子的影响及制约[3~7],已有的研究
表明,氮素形态对植物的生长及其养分含量影响很大。对于蔬菜来说,单纯供应 NO3--N时
植物生长量较大,但在还原过程中消耗能量较多,弱光条件下 NO3--N的吸收有可能受抑从
而造成氮素供应不足,而且会因可食用部分硝酸盐和草酸含量较高等影响产品的商品价值;
单纯供应 NH4+-N 往往又会抑制 K+等的吸收并带来氨毒,影响生长[8]。迄今,有关高浓度
NH4
+-N 对营养元素的吸收、运输及其在植物体内分布的影响的研究较少。本文拟在研究营
养液中的氮素形态和 NH4+-N 浓度对莴笋生长及其体内氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、
锌 9 种营养元素含量的影响,为进一步研制莴笋营养液配方中 NH4+-N 和 NO3--N 适宜比
例提供理论依据。
作者简介:郭丽琢(1968-),女,博士,甘肃农业大学农学院讲师,主要从事耕作及作物营养研究。
资助基金:甘肃省自然科学基金资助项目(编号:ZS991-A21-046-N)
收稿日期:2001-06-02
DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2001.03.002
260 甘 肃 农 业 大 学 学 报 2001年
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试作物为莴笋。
1.2 试验方法
在温室内的石至 石苗床上育苗。待莴笋长至 4 片真叶时,挑选长势均匀一致的幼苗,洗
净后移栽至装有 500 mL营养液的黑色塑料盆中,每盆 5株,在温室内进行溶液培养,培养
时间为 1999年 11月 27日至 2000年 2月 10日,共 76 d。首先以 NO3--N 为氮源,将莴笋
幼苗预培养 2周,中间更换一次营养液,每天用自动通气装置通气 10 min。营养液组成为:
NaNO3 12, KH2PO4 4, K2SO4 2,CaCl2 4,MgSO4·7H2O 4 mmol·L-1;EDTA-Fe 3, H3BO3 2.86,
MnSO4·H2O 1.54, ZnSO4·7H2O 0.22, CuSO4·5H2O 0.08, H2MoO4 0.02 mg·L-1。预培养结
束后将幼苗移至 NH4+-N 浓度依次为 12.0、14.5、17.0、19.5、21.5 mmol·L-1和 NO3--N 为
12 mmol·L-1(对照)的溶液中,共 6个处理,重复 3次。培养期间根据温室内温度的变化及
莴笋长势每 2周左右更换一次营养液。营养液的其它组分与预培养阶段相同(用自来水作水
源,其中 NO3--N 浓度为 0.5 mmol·L-1)。
1.3 样品处理及测定
收获时分根、茎、叶柄(包括主脉)、叶片 4部分取样,用蒸馏水冲洗植物表面组织,样
品经 105 ℃灭活 15 min后在 60 ℃下烘干,粉碎备用。1) 用浓 H2SO4-H2O2消煮样品,奈
氏比色法测定全氮,钒钼黄比色法测定全磷,火焰光度计法测定全钾[7]。2) 样品在 550 ℃
下灰化 6 h,然后用 2 mL的浓 HNO3溶解灰分,并用 2 %HNO3溶液转移、过滤、定容至 50 mL,
最后用日立 180-80原子吸收分光光度计测定钙、镁、铁、锰、铜、锌的含量。3) 营养液中
的 NH4+-N 和 NO3--N 含量用连续流动分析仪测定。
2 试验结果
2.1 氮素形态和铵态氮浓度对莴笋生长及其体内氮含量的影响
与硝态氮源相比,在营养液中添加高浓度铵态氮水培 61 d并未对莴笋产量造成显著的
影响(表 1)。培养前期,温室内的气温较低(2~18 ℃),铵态氮处理的植株长势优于硝态氮,
且其根系发育完全正常,没有出现 NH4+毒害症状。培养中后期(铵态氮胁迫处理第 29 d),
铵态氮浓度从 14.5 mmol·L-1至 21.0 mmol·L-1的处理部分试盆内的植株根系形态发生了明
显变化,即其颜色从白色逐渐变成黄褐色,侧根数目减少,根系长度较前期变短;但地上
部分尚无明显变化。培养后期,温室内气温升至 5~25 ℃,铵态氮处理的大部分试盆内植
株根系出现受害症状,致使营养液也变成黄色,老叶叶片萎蔫;相反,较早出现铵态氮毒
害症状的几盆到后期受害较轻;而硝态氮处理的莴笋生长速度大大加快,直立性最好,植
高最大,但叶色均不如铵态氮处理下的浓绿。收获时,铵态氮处理的植株地上部平均含水
量为 92.9 %,而硝态氮处理的含水量达 94.4 %,比较幼嫩。由此可见,铵中毒可能受环境
第 3期 郭丽琢等:高浓度铵离子对莴笋生长及其体内养分含量的影响 261
因素诱导,低温下莴笋较能忍受高浓度的铵态氮,而气温较高、蒸腾速率增大时,高浓度
的铵态氮对莴笋生长十分不利,根系受害现象尤为突出。这主要是 NH4+的吸收速率随温度
的升高而增加所致[12]。
表 1 营养液中铵态氮浓度和氮素形态与莴笋产量的关系
氮素形态
浓度
/mmol·L-1
茎
/克·株-1
叶柄
/克·株-1
叶
/克·株-1
地上部
分总重
/克·株-1
根
/克·株-1
整株
/克·株-1
根冠比
鲜 重
NH4
+-N 12.0 2.94 6.94 10.58 20.46 2.90 23.36 0.028
NH4
+-N 14.5 2.96 7.54 10.60 21.10 2.30 23.40 0.022
NH4
+-N 17.0 2.72 6.72 9.80 19.26 2.36 21.62 0.024
NH4
+-N 19.5 2.70 6.24 9.70 18.24 2.10 20.76 0.022
NH4
+-N 21.0 2.84 6.64 10.94 20.42 2.66 23.08 0.036
NO3
--N 12.0 3.58 9.00 10.78 23.40 3.66 27.04 0.032
干 重
NH4
+-N 12.0 0.22 0.37 0.93 1.52 0.24 1.76 0.032
NH4
+-N 14.5 0.21 0.37 0.85 1.43 0.21 1.64 0.030
NH4
+-N 17.0 1.09 0.33 0.89 1.42 0.21 1.63 0.030
NH4
+-N 19.5 0.20 0.31 0.84 1.35 0.19 1.53 0.028
NH4
+-N 21.0 0.19 0.32 0.84 1.36 0.22 1.58 0.032
NO3
--N 12.0 0.19 0.36 0.76 1.31 0.24 1.55 0.036
从表 1可以看出,既使铵态氮浓度高达 21.5 mmol·L-1,莴笋仍有相当高的生物量。自
来水的成分较复杂,除含有少量的硝态氮外,尚含有较高浓度的 Ca2+(19.29 mg·L-1)、
Mg2+(0.84 mg·L-1)、HCO3-(6.5 mmol·L-1)和 Cl-(6.5×10-3 mmol·L-1),其中离子间的相互
作用可能极大地降低了高浓度铵态氮的胁迫作用。
铵态氮处理期间(培养的第 16~76 d)每次更换营养液前后营养液中硝态氮含量的变化
及莴笋对两种形态氮素吸收率的计算结果(表 2)表明,自来水中含有的少量硝态氮(6.70 mg·L-1
表 2 不同培养阶段莴笋对营养液中硝态氮与铵态氮的吸收率
0~9 d 10~29 d 30~46 d 47~61 d
NH4
+-N
/mmol·L-1
NO3
-
/%
NH4
+
/%
NO3
-
/%
NH4
+
/%
NO3
-
/%
NH4
+
/%
NO3
-
/%
NH4
+
/%
12.0 75.2 9.0 98.9 41.7 98.8 70.4 98.7 45.6
14.5 60.9 6.4 97.7 27.4 99.6 58.3 98.8 56.8
17.0 52.5 2.0 91.1 23.5 98.9 44.5 98.5 38.4
19.5 56.4 1.9 78.9 23.9 98.4 39.4 98.5 28.7
21.0 53.6 3.6 99.0 23.6 97.9 37.4 98.0 27.0
262 甘 肃 农 业 大 学 学 报 2001年
注:自来水中含有的硝态氮为铵态氮处理的营养液中硝态氮的唯一来源,其含量范围在 0.456~0.517 mmol·L-1。表中的培
养阶段从正式进行铵态氮处理算起。
左右)在莴笋生长中起了一定的作用,。虽然铵态氮处理营养液中铵态氮为主要氮源且其浓度
远远大于硝态氮,但莴笋对自来水中原有的少量硝态氮的吸收率均远高于铵态氮。在后三
个阶段,营养液中的硝态氮几乎被莴笋吸收殆尽。
虽然铵态氮处理的总吸氮量均高于硝态氮处理(表 3),但莴笋对铵态氮的吸收率随着营
养液中铵态氮浓度的升高而降低,高浓度的铵态氮明显影响了莴笋对氮素的吸收。
表 3 不同培养阶段莴笋的吸氮量
0~9 d 10~29 d 30~46 d 47~61 d
氮形
态
浓度
/mmol·L-1
NO3
-
mg·株-1
NH4
+
mg·株-1
NO3
-
mg·株
NH4
+
/mg·株
NO3
-
/mg·株
NH4
+
/mg·株
NO3
-
/mg·株
NH4
+
/mg·株
总吸
氮量
/mg·株
NO3
-
/%
NH4
+
/%
NH4
+-N 12.0 1.48 4.68 1.95 21.63 1.79 36.55 2.21 23.68 93.97 7.91 92.09
NH4
+-N 14.5 1.20 4.00 1.93 17.22 1.81 36.55 2.21 35.66 100.58 7.10 92.90
NH4
+-N 17.0 1.03 1.46 1.80 17.31 1.79 32.75 2.20 28.27 86.61 7.88 92.12
NH4
+-N 19.5 1.11 1.57 1.56 20.13 1.79 33.22 2.20 24.25 85.83 7.75 92.25
NH4
+-N 21.0 1.06 3.29 1.95 21.44 1.78 34.00 2.19 24.49 90.20 7.73 92.27
NO3
--N 12.0 3.48 — 20.04 — 31.93 — 20.19 — 75.64 100 —
2.2 铵态氮胁迫对莴笋吸收利用养分的影响
NO3
-处理下植株吸收磷、钾、铁、锰的总量高于 NH4+处理(表 4),吸收量比同一浓度的
铵态氮处理分别高 7.80 %、22.24 %、22.96 %、94.56 %;而吸收氮、钙总量比后者分别下
降 11.63 %和 38.34 %。铵态氮浓度对莴笋吸收 5种大、中元素的数量基本上无显著影响。
表 4 莴笋地上部养分吸收总量
氮形态
浓度
/mmol·L-1
N
/mg·株-1
P
/ mg·株-1
K
/ mg·株-1
Ca
/ mg·株-1
Mg
/ mg·株-1
Fe
/µg·株-1
Mn
/µg·株-1
Zn
/µg·株-1
NH4
+-N 12.0 64.02a 13.60ab 83.14b 5.48a 7.66a 521.04b 59.70b 58.18bc
NH4
+-N 14.5 67.04a 12.18b 75.60b 4.56b 6.12b 518.86b 58.62b 69.14c
NH4
+-N 17.0 68.04a 12.48b 75.80b 5.00a 6.98b 498.96b 61.32b 46.00c
NH4
+-N 19.5 62.04a 11.74b 70.98b 3.78b 5.84b 441.82b 54.34bc 50.62b
NH4
+-N 21.0 74.72a 12.88a 82.98b 4.56ab 6.46ab 610.24b 48.08c 73.60a
NO3
--N 12.0 56.56a 14.66a 101.62a 3.38b 6.76ab 640.64a 116.16a 59.16b
注:N指有机氮(不包括硝态氮)
氮素形态及浓度影响营养元素在各器官中的分配 (表 5)。与同浓度的硝态氮相比,铵态
氮源有利于磷、钾、钙、镁、铁、锰向地上部转移,其在根部的分配比例分别较硝态氮处
理下降了 2.4 %、3.5 %、18.5 %、6.1 %、2.5 %、28.2 %,而分配于叶片中的比例相应增加。
第 3期 郭丽琢等:高浓度铵离子对莴笋生长及其体内养分含量的影响 263
铵态氮源特别有利于莴笋吸收 Ca2+,吸收总量及其从根部向地上部的运转率大幅度提高,
这对于喜钙的莴笋等蔬菜作物有重要意义。本试验培养液中钙水平很高,自来水也有较多
的钙,高浓度铵态氮条件下钙吸收量增加说明铵并未影响莴笋吸收利用钙、镁离子,相反,
较高的钙可能有助于克服高浓度铵态氮的不良影响。
表 5 营养元素在莴笋各器官中的分配 %
NH4
+-N处理 NO3
_
N处理
元素
根 茎 叶柄 叶 根 茎 叶柄 叶
N 15.2 12.1 13.6 59.0 13.8 9.6 18.3 58.2
P 19.6 12.4 15.1 53.0 21.9 21.6 15.2 41.3
K 9.6 12.3 30.6 50.0 13.1 14.0 31.6 41.3
Ca 13.3 4.6 18.9 63.2 31.8 2.0 21.1 45.2
Mg 6.4 7.1 19.0 67.5 12.5 9.3 14.6 63.7
Fe 23.9 4.9 9.1 62.0 24.6 4.0 12.6 57.0
Mn 18.8 4.9 9.6 66.7 47.0 2.7 7.6 42.8
Cu 23.2 11.3 15.6 49.9 14.9 5.8 12.2 67.2
Zn 11.6 9.1 13.2 66.1 11.8 8.1 16.3 63.9
注:NH4+-N和 NO3--N处理浓度均为 120mmol·L-1
2.3 营养元素在莴笋体内的分布
与硝态氮处理相比,高浓度铵态氮对各种养分在莴笋体内的分布有较大影响。
2.3.1 氮、磷、钾在莴笋体内的分布 供给铵态氮时,根、茎、叶片中氮的含量较高,而
叶柄中氮的含量较低;随铵态氮用量的增加各器官的含氮量呈增加趋势(表 6)。硝态氮源降
低了各器官中氮的含量。
表 6 铵态氮胁迫对氮在莴笋体内分布的影响
氮形态 浓度/mmol·L-1 根/% 茎/% 叶柄/% 叶/%
NH4
+-N 12.0 4.77±0.21ab 4.11±0.39bc 2.83±0.52b 4.80±0.32a
NH4
+-N 14.5 4.46±0.10b 3.66±0.08cd 3.91±0.70a 5.66±0.16a
NH4
+-N 17.0 4.59±0.24b 4.13±0.35bc 3.56±0.20a 5.42±0.42a
NH4
+-N 19.5 4.62±0.18ab 4.43±0.23ab 3.73±0.32a 4.99±0.32a
NH4
+-N 21.0 4.94±0.30a 4.68±0.48a 3.92±0.07a 6.27±1.43a
NO3
--N 12.0 3.78±0.21c 3.28±0.31d 3.35±0.36ab 5.03±0.53a
与硝态氮处理相比,在高浓度铵态氮胁迫下,莴笋根及茎中磷的含量显著下降(表 7),叶
柄及叶片的磷含量无显著性差异。在供试铵态氮浓度范围内,各器官的含磷量无明显差异。
264 甘 肃 农 业 大 学 学 报 2001年
表 7 铵态氮胁迫和氮素形态对磷在莴笋体内分布的影响
氮形态 浓度/mmol·L-1 根/% 茎/% 叶柄/% 叶/%
NH4
+-N 12.0 1.380±0.188b 0.940±0.086b 0.699±0.019a 0.963±0.022a
NH4
+-N 14.5 1.291±0.109b 0.923±0.111b 0.671±0.006a 0.901±0.084a
NH4
+-N 17.0 1.342±0.262b 0.989±0.063b 0.706±0.104a 0.930±0.089a
NH4
+-N 19.5 1.337±0.072b 0.973±0.058b 0.710±0.066a 0.913±0.077a
NH4
+-N 21.0 1.368±0.131b 1.030±0.017b 0.681±0.102a 1.030±0.061a
NO3
--N 12.0 1.720±0.152a 2.100±0.067a 0.790±0.059a 1.024±0.067a
莴笋茎和叶柄中钾的含量相对较高(表 8)。供应硝态氮时各器官含钾量远高于含氮量;
与供应硝态氮相比,供应高浓度铵态氮显著降低了各器官的含钾量。
表 8 铵态氮胁迫和氮素形态对钾在莴笋体内分布的影响
氮形态 浓度/mmol·L-1 根/% 茎/% 叶柄/% 叶/%
NH4
+-N 12.0 3.73±1.02bc 5.38±1.57a 7.68±0.31b 4.64±0.16bc
NH4
+-N 14.5 3.51±0.84c 5.79±2.06a 7.74±0.74b 4.17±0.11c
NH4
+-N 17.0 3.92±0.80bc 5.71±1.82a 7.64±0.93b 4.47±0.42bc
NH4
+-N 19.5 3.84±0.38bc 5.11±1.15a 7.74±0.13b 4.44±0.07c
NH4
+-N 21.0 4.25±0.55b 5.53±0.54a 7.80±0.28b 5.51±1.38b
NO3
--N 12.0 6.41±0.14a 8.49±1.43a 10.23±0.48a 6.37±0.43a
2.3.2 钙、镁在莴笋体内的分布 各处理下茎的含钙量均明显低于其它 3个器官(表 9)。供
应硝态氮时,根中钙含量显著高于铵态氮各处理及其它 3 个器官。铵态氮处理下莴笋各器
官中镁含量依次为叶片>叶柄>茎>根,随铵态氮浓度的增加,叶柄和叶片中的镁含量呈
下降趋势。与供应铵态氮相比,以硝态氮为氮源时根、茎、叶片中的镁含量显著增加。
表 9 铵态氮胁迫和氮素形态对钙、镁在莴笋体内分布的影响
氮形态 浓度/mmol·L-1 根/ mg·g-1 茎/ mg·g-1 叶柄/ mg·g-1 叶/ mg·g-1
NH4
+-N 12.0 3.14±0.46c 1.33±0.35a 3.29±0.50a 3.59±0.23ab
NH4
+-N 14.5 3.96±0.54b 1.49±0.15a 3.37±0.69a 3.61±0.12ab
NH4
+-N 17.0 3.41±0.76bc 1.48±0.08a 3.72±0.98a 4.30±0.39a
NH4
+-N 19.5 3.42±0.36bc 0.86±0.20a 3.08±0.55a 3.20±0.24bc
NH4
+-N 21.0 3.22±0.32bc 1.34±0.36a 3.07±0.17a 3.03±0.38bc
Ca
NO3
--N 12.0 6.58±0.49a 0.50±0.30a 2.90±0.58a 2.70±0.33c
NH4
+-N 12.0 2.15±0.40b 2.66±0.69b 4.27±0.67a 5.89±0.40b
NH4
+-N 14.5 2.47±0.51b 3.29±0.15ab 3.51±0.52bc 5.02±0.03c
NH4
+-N 17.0 2.24±0.14b 2.61±0.18b 3.88±0.33ab 4.26±0.09d
NH4
+-N 19.5 2.23±0.08b 2.66±0.44b 3.08±0.18c 4.58±0.50d
NH4
+-N 21.0 2.18±0.15b 2.44±0.14b 3.18±0.04c 4.15±0.03d
Mg
NO3
--N 12.0 4.03±0.20a 4.70±0.44a 3.13±0.35c 6.43±0.21a
第 3期 郭丽琢等:高浓度铵离子对莴笋生长及其体内养分含量的影响 265
2.3.3 铁、锰、铜、锌在莴笋体内的分布 供应硝态氮时,铁、锰、铜、锌在莴笋各器官
中的含量均高于铵态氮处理(表 10)。
表 10 铵态氮胁迫和氮素形态对铁、锰、铜、锌在莴笋体内分布的影响
氮形态 浓度/mmol·L-1 根/ mg·kg-1 茎/ mg·kg-1 叶柄/ mg·kg-1 叶/ mg·kg-1
NH4
+-N 12.0 732.8±61.1b 151.7±14.0a 171.9±39.8b 458.2±65.9c
NH4
+-N 14.5 517.2±51.3c 150.6±50.2a 177.3±25.1b 496.4±41.8b
NH4
+-N 17.0 535.3±163.4c 125.0±5.0a 151.0±33.0b 460.9±9.4b
NH4
+-N 19.5 511.5±112.6c 124.3±24.2a 191.0±4.8b 412.4±43.9c
NH4
+-N 21.0 485.5±163.5c 141.3±3.4a 183.3±25.0 b 478.7±22.0 b
Fe
NO3
--N 12.0 985.0±110.4a 181.0±19.4a 303.5±25.5a 654.3±36.6 a
NH4
+-N 12.0 23.8±0.8bc 15.9±0.5b 19.5±3.7 b 52.8±5.6bc
NH4
+-N 14.5 26.0±3.0bc 17.8±2.3b 20.8±5.3 b 55.8±9.0bc
NH4
+-N 17.0 29.3±10.8b 17.3±2.8b 22.1±1.8 b 56.8±4.4 b
NH4
+-N 19.5 26.0±4.3bc 16.7±3.3b 23.6±5.3 b 53.1±7.2bc
NH4
+-N 21.0 19.3±1.9c 16.3±3.2b 17.3±3.3 b 45.2±3.4c
Mn
NO3
--N 12.0 430.0±4.2a 30.5±2.4a 46.0±3.9 a 123.5±5.9 a
NH4
+-N 12.0 10.40±1.70 b 5.75±1.75a 4.75±1.09 ab 5.83±1.33c
NH4
+-N 14.5 7.25±0.25d 5.50±2.00a 4.38±2.13 b 12.13±6.03 b
NH4
+-N 17.0 7.75±0.25cd 3.17±0.76b 2.33±0.80 b 4.08±1.46c
NH4
+-N 19.5 7.50±1.80cd 6.17±0.76a 3.42±1.23 b 3.58±1.04c
NH4
+-N 21.0 9.50±1.30bc 5.25±0.75ab 2.50±0.75 b 6.08±1.38c
Cu
NO3
--N 12.0 12.50±1.06a 6.00±1.05a 6.75±1.21 a 17.75±2.26 a
NH4
+-N 12.0 32.08±4.71a 27.41±8.38a 19.5±2.25 b 46.67±0.80 a
NH4
+-N 14.5 29.0±2.78a 19.08±3.18a 22.30±6.00 b 52.25±10.50 a
NH4
+-N 17.0 30.67±5.20a 21.50±6.08a 19.25±1.00 b 41.42±5.35 a
NH4
+-N 19.5 34.33±3.21a 17.30±2.02a 17.58±2.25 b 49.33±6.02 a
NH4
+-N 21.0 37.0±4.07a 27.0±5.77a 19.08±4.50b 51.02±14.65 a
Zn
NO3
--N 12.0 33.0±3.99a 28.0±5.09a 30.25±3.20 a 56.50±7.46 a
莴笋根中含铁量最高,叶片次之,叶柄和茎最小。硝态氮处理下各器官的含铁量最高,
铵态氮浓度的增加不影响茎和叶柄中铁的含量,而使根中铁的含量降低。可见,氮素形态
影响莴笋对铁的利用效率。
供应硝态氮时,各器官中锰的含量为根>叶片>叶柄>茎;而供应铵态氮时依次为叶
片>根>叶柄>茎。这表明氮素形态明显影响锰在莴笋体内的分布。
在测定的 4 种微量元素中,铜在莴笋体内的含量最低。供应铵态氮时,根中铜含量大
于叶片中的铜含量,而供应硝态氮时与此相反。铵态氮浓度对铜的含量影响不大。
各处理下莴笋体内锌的含量以叶片最高,根部次之。铵态氮浓度对锌的含量无显著影
响。
266 甘 肃 农 业 大 学 学 报 2001年
3 讨论分析
1)NH4+-N 或 NO3--N 的供应对莴笋生物量的累积基本没有影响;但高浓度的 NH4+却
使根系及叶片的形态发生了明显变化,随生育时期的延长及生长环境的变化,铵中毒的症
状日益加重。这表明铵中毒受环境因子诱导。Kuruits 和 Kirkby(1980)的向日葵流动培养
试验表明,大量供应 NH4+-N时植物的生长不良可能主要是由于 pH值的影响而不单是 NH4+
本身的原因[12]。由此可见,无土栽培蔬菜大量以 NH4+-N为氮源时根际 pH值的调控尤为重
要。
2)植物对无机阴阳离子的吸收及其在体内分布上的差异是由多种因素造成的。软水适
于无土栽培,试验所用水源钙镁盐的浓度符合无土栽培水质的要求,结果表明,以自来水
作水源时氮素形态影响莴笋体内养分的含量,但这种影响与蒸馏水作水源时的情况有所不
同,例如对钙及铁吸收量的影响等,这可能与自来水成分复杂有关,相关问题尚需进一步
探讨。从本文的结果看,两种氮素形态对莴笋体内氮、钾、铁、锰累积量的影响较大;随
NH4
+-N浓度的提高,莴笋各器官中 9种养分的含量未发生明显变化。
3)本试验各处理中尽管供应了较多的钙,但莴笋体内钙的含量仍较低,这可能与所用
水源中 HCO3-的含量(6.5mmol·L-1)较高有关。
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第 3期 郭丽琢等:高浓度铵离子对莴笋生长及其体内养分含量的影响 267
Influence of high concentration of ammonium on the growth
and nutrients content of asparagus lettuce
GUO Li-zhuo1,ZHANG Shu-qing2
(1. Department of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2. Gansu Soil and Fertilizer Work Station, Lanzhou 730000, China)
Abstract:Solution culture experiment was conducted to study the effect of nitrate and high
concentration of ammonium on the growth and nutrients content of asparagus lettuce. The results
show that:(1) Asparagus lettuce is subject to ammonium toxicity in later stage of growth. Nitrate
is taken up in preference to ammonium when nutrient solution contains 0.5mmol/L NO3
--N. (2)
With an excess of NH4
+-N supply over N demand, the absorption of NH4+-N doesn’t elevate as
the NH4
+-N apply increases. (3) NO3--N grown plants have a higher accumulation of P, K, Fe
and Mn, and a lower accumulation of N, and Ca. The decrease of N uptake may be related to low
light intensity and temperature, whereas the decrease of Ca accumulation may be due to more
HCO3
- in tap water. (4) NH4
+ concentration don’t influence nutrients distribution in different
organs of asparagus lettuce, while the N form is closely related to the nutrients distribution.
Key words:asparagus lettuce;solution culture;high concentration of NH4+;nutrient elements