全 文 ：核农 学报 , 一
召了 以 “ 刃‘ ‘ 万上刀
应用‘ 示踪法
研究芹菜的硝酸盐积累
郑广胜 彭根元 张起刚
北京农业大学 生物学院
本 文 用‘ , 示踪法研 究 了不 同条件下 芹菜对氮 素的吸收 利用 与峭酸盐积 军的变
化 。 结果表明 芹菜的产量 、 总氮量 、峭酸盐 、 一 含童 、琦酸还原畴活性 均随施
氮量的增加而 增加 , 施用峭酸按比施等氮量的硫按 、 碳按 , 使芹莱产量 、 总氮童 、 一 、
明显增加 在等贡氮肥的基础上 , 增施有机肥使芹莱 一 含量增加 , 增施钾肥使
芹菜 一 含量下降 。 采收期 芹菜体 内累积的峭酸盐主要来 自土峨 。
关桩词 ’ 示踪法 芹菜 峭酸盐积 累 峭酸还原晦活性
前 言
, 示踪法在小麦 、水稻 、 玉米等粮食作物的氮素利用的研究中已有广泛应用川 。 但应用
此法研究蔬菜作物的氮素利用 , 特别是蔬菜体内硝酸盐积累的研究报道较少〔,
, 〕。 目前我国蔬
菜生产中氮肥用量不断增加 , 有机肥 、钾肥用量普遍不足 , 结果使蔬菜生产效益下降 , 硝酸盐含
量上升 , 品质变劣 , ’〕。 为此我们应用 ‘’ 示踪法研究了芹菜的氮素利用与硝酸盐积累的规律 ,
以便为合理施用氮肥提供必要的理论依据 。
材 料 与 方 法
供试作物 河间时村芹菜 。
供试土壤 潮土 , 取 自北京农业大学菜园 , 其基本性状如下 水浸液 , 有机质 丘
林法 , 全氮 凯氏法 , 碱解氮 , 一 , 速效钾 火焰光度
法
·
供试肥料 磷酸二氢钠 、 硫酸钾均属 和析纯 。 兔粪 含氮量为 。 ’ 一硫按 , 丰度
。 ’ 一硝铁 ” , 丰度为 。 ’ 一碳钱 , 丰度为 。
试验设计 采用特制铁皮无底盆 直径 , 高 , 每盆装土 。 露地栽培夏秋芹
菜 , 月中旬播种 , 月上旬定苗 , 每盆 株 , 月初采收 所设处理如下
此文于 年 月 日收到
应用 ’ 示踪法研究芹菜的硝酸盐积累
处理号
施氮量
· 兔粪 叭 钾 肥
年施用的氮肥是碳钱 , 年施用的是硫钱 , 带 二 号的是硝酸钱
。 所有处理每盆还施
磷肥 、 和钾肥 。 处理 和 在上述施肥的基础上 , 再分别增施
兔粪和 。 氮肥分作基肥和两次追肥施用 , 每次使用总量的场 , 磷肥 、钾肥和有机肥均
作基肥一次施入盆 内 。 每处理重复 次 。 但是 年的处理 , , 工 、 和 均重复 次 , 以便
分 次取样 , 研究芹菜中 一 及 的变化 。
测定方法 全氮用半微量凯氏法测定 , ’ 丰度用 一 质谱计测定
。
硝态氮用氧化
镁 一代氏合金蒸气蒸馏法测定 , 其‘ 丰度用 一 工 一 型离子质谱计测定
。 硝酸还原酶活性
用活体测量法测定 ’ 。
结 果 与 分 析
一 不同施肥措施对芹菜产量和硝酸盐含里的影响
由表 可以看 出 , 施用 和 的芹菜产量均 比对照增加 , 达到极
显著水平 。 但是当施氮量 由处理 增至处理 时 , 芹菜产量没有进一
步增加 , 而是有所下降 。 芹菜的总氮量
、 硝酸盐含量随施氮量的增加而增加
。 施氮量增加 , 提高
芹菜叶片内硝醉盐的积累 , 并 促进氮 素的同化 , 即 犷 还 原成 一 以 及 、一 同化为氨 荃
酸 〔‘一 ”〕。
表 施氮里对芹菜产且
、
总氮且及硝酸盐含 的影响
一 ,
干物产量 总氮量
一
硝酸盐含量
处理 一 王
表 的数据表明 , 施用硝酸钱或增施有机肥或钾肥均 比单施硫铁使芹菜产量 、 总氮量显著
增加 。 值得注意的是 , 施用硝酸按或增施有机肥均使芹菜 一 的含量显著提高 , 而增施钾肥
却使芹菜 一 下降 , 从而改善了芹菜的品质 。 与 毛 一 肥相 比 , 一 肥中的 一更易被
核 农 学 报 马卷
植物吸收 、积累 。 增施有机肥也有使蔬菜 一 下降的报道 , 这取决于有机肥的性质红
·己二。 因此
在芹菜生产中 , 要求依不同肥料对芹菜产量与品质的影响来综合确定合理的施肥措施 。
表 施用硝铁 、增施有机肥或钾肥对芹菜产盆 、 总氮里及其硝酸盐含且的影响
’ 。 ,
一 】 ,
处理
干物产量 急氮量
一
硝酸盐 含量
工飞士
。 。 · 。,
卜
,
‘
一卜
。
委
艺
匕
日
二 芹菜硝酸盐含盘与硝酸还原酶活性的关系
表 不同处理下芹菜体内硝酸盐含量与硝酸还原酶活性的关系
处理
硝酸盐含量
诬
厂致
王
,
硝酸还原酶活性
戈 宁
尸 一 很 场 。 ”
卫
八
姗服
,
亚 汉
互 , ,
、 丈 王
、了
由表 可知 , 采收的各处理 间 , 芹菜 一 有显著差别 , 硝酸还原酶活性的变化则更为复
杂 。 由处理 、 工
、 、
可知 , 芹菜的 均随施氮量的增加而显著增加 , 相关分析 ,
一 ‘ , , 这说明施氮量的多少直接影响着芹菜根系对氮素的吸收
以及硝酸 盐在体 内积累 , 当吸收速度大于 同化速度时 , 就会造成硝酸盐在植物体内的积
累 , ‘
· ’〕。 除施氮量外 , 土壤生态条件 、气候等对植物硝酸盐的积累也有重要的影响 ’。〕。 表 还
表明 , 水平并不与芹菜体的 一 同步提高 , 如增施钾肥 比单施硫按使芹菜 一 下降 ,
却使 上升 。 因此 一 与 并不成简单的线性关系 。 水平的高低 , 主要由植物
的遗传基因决定 。 当植物吸收硝酸盐的速度超过此酶的最高速度时 , 硝酸盐就被积累起来 , 这
成为硝酸盐富集型植物积累氮同化底物的一种特有方式 ‘ 」。
施用硝酸馁 比施硫铁使芹菜体 内 。一 、 显著提高 。 增施有机肥使土壤中有机氮 、无
应用‘ 示踪法研究芹菜的硝酸盐积系
机氮的数量增加 , 同时也提高了化肥氮素的有效性 , 因而使芹菜体内 一 提高 。 增施钾肥提
高硝酸还原酶 、丙酮酸激酶等参与碳 、氮代谢的酶的活性 , 因而降低了 一 的含量闭 。 故给芹
菜施肥时 , 应注意化肥氮的数量 , 也要注意有机肥的作用特点及氮肥和钾肥的配合阁 。
口 , 口 、一 〕 图 芹菜生长过程中体内
硝酸盐含量与硝酸还原醉
活性的关系
刘
月己之今﹄、加场
,之记侣
勺几
详叭赶‘乞工︶︹
图 表明 , 随着秋季气温下降 , 芹菜进入心叶肥大充实持续旺盛生长期 , 芹菜体内
与 均处于较高水平 。 需要指出 , 月 日 。一 , 的测定是在第 次追肥之前 ,
一 较低 , 但 仍处最高水平 。 说明只要芹菜体内 一 达到一定值 , 即可维持在最
高水平 。 可以认为 , 芹菜生长期体内 一 与 并非完全同步 , 两者不是简单线性关系 。
三 肥料氮和土壤氮对芹菜硝酸盐积累的贡献
由表 看出 , 各处理的茎叶硝酸盐中 , ’ 原子百分超均低于茎叶全氮中的 ’‘ 原子百分
超 。 这可能是施人的 ” 标记氮肥随着芹菜的生长不断地被土壤氮所稀释 。 所以芹菜生长中所
吸 收同化的硝态氮丰度越来越低 , 采收时 , 芹菜体内所积累的硝态氮主要是后期吸收的 。表
衰 肥料氮和土城氮对硝酸盐积皿的贡献
一 一
黑 , 茎叶全氮 茎叶中硝酸盐 一忱 一
写
一 一
一
一 ,
一
姚 一 一十
。
一
一
汽 之 “ “ 万 ‘ 巴“ 之 口
,
还可看出 , 茎叶所累积的硝酸盐中 , 来 自肥料部分所占的百分 比 明显低于茎叶全氮
中的 , 前者来 自土壤部分所占百分 比 则 明显高于后者 。 而且前者 显
著低于其 。 这说明氮肥施入土壤 , 随芹菜生长 , 肥料氮对芹菜硝酸盐积累的贡献越来越
小 , 土壤氮的贡献愈来愈大 。 而且肥料氮的贡献也随施肥量的增加而增大 。
参 考 文 献
陈子元等 核技术及其在农业科学中的应用
·
北京 科学 出版社 , , 一
金维续等 施肥对疏菜硝态氮含量的影响 农业环境保护 , 工 , 一
朱留华等 蔬菜施肥及其向题与对策 疏菜 , 。,
周 树等 硝酸还原爵体 内分析方法的探讨 植物生理学通讯 , , 一
能 植物积累硝酸盐的农业生态因素 土坟学进展 , 即一
邦纳了等 植物生物化学 北京 科学出版社 ,
渺 一 , 卜 又 ‘
, 一
一 一 , ,
。 , ,
恤 竹 、 , ,
,
,
工 , 一 ,
夏
’ 二
、
〔 。 ’ 舒 , 以 口二 二 之夕 , 了
一 孟 一 蓝
, ‘ 盖 , 二。
。 , 一 一 三艺
” , ’ , 一 ,
一 。三 孟 ‘ ’‘ ‘
一 公呈 ‘
三 一 云 一 豆
一 川
” 一 , , ,