全 文 ：中国生态农业学报 2012年 1月 第 20卷 第 1期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jan. 2012, 20(1): 28−33


* 农业部公益性行业(农业)科研专项经费(20100314)、福建省省属公益类科研院所基本科研专项(2011R1024-2)和福建省自然科学基金项
目(2009J01324)资助
黄东风(1975—), 男, 副研究员, 博士, 主要从事土壤肥料及环境生态学科方面研究。E-mail: hdf-1@163.net
收稿日期: 2011-03-18 接受日期: 2011-07-12
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.00028
硝化抑制剂对小白菜内源硝酸盐代谢的影响*
黄东风 李卫华 邱孝煊 王利民
(福建省农业科学院土壤肥料研究所 福州 350013)
摘 要 为了提高蔬菜体内硝态氮的代谢有效利用性, 采用土培盆栽试验方法, 以 NO3−-N︰NH4+-N 为 2︰ 3
的处理(以 S1表示)为对照, 研究在对照基础上分别添加 3种硝化抑制剂(即, 双氰胺、咪唑、吡啶, 分别以 S2、
S3、S4 表示 )对小白菜内源硝酸盐代谢的影响。结果表明 : 3 种硝化抑制剂的添加可提高小白菜产量
6.06%~28.55%, 增加植株氮吸收量 2.38%~38.42%, 降低蔬菜硝酸盐含量 2.69%~19.66%, 分别提高小白菜叶片
硝酸还原酶活性、叶肉细胞硝态氮的代谢库大小和贮藏库大小 24.28%~77.32%、 29.45%~272.17%和
2.78%~17.38%, 并增加代谢库与贮藏库的比值 0.04%~0.59%, 从而提高了小白菜内源硝酸盐的有效利用性。其
中, 以 S2 处理对提高小白菜内源硝酸的有效利用性相对最佳, 植株产量和植株氮吸收量相对最高, 分别为
56.72 g·盆−1和 0.156 g·盆−1; 植株硝酸盐含量较低, 为 1 749 mg·kg−1; 而叶片的硝酸还原酶活性和叶肉细胞硝
态氮代谢库相对最高, 分别为 1.90 μg(NO2−-N)·30 min−1·g−1(FW)和 0.33 μg(NO2−-N)·g−1(FW)。
关键词 硝化抑制剂 小白菜 内源硝酸盐 氮代谢 硝酸盐有效性
中图分类号: S601 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)01-0028-06
Effect of nitrate inhibitors on endogenous nitrate metabolism in Chinese cabbage
HUANG Dong-Feng, LI Wei-Hua, QIU Xiao-Xuan, WANG Li-Min
(Institute of Soils and Fertilizers, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China)
Abstract Soil-pot experiment consisting of a control treatment (with nitrate-N∶ammonium-N = 2∶3 denoted as S1) and 3 trial
treatments (with application of dicyandiamide, imidazole and pyridine nitration inhibitors on the base of S1 and respectively de-
noted as S2, S3 and S4) were conducted to study the effects of nitrate inhibitors on endogenous nitrate metabolism in Chinese cab-
bage. Results showed that the 3 nitrate inhibitors increased vegetable cabbage yield by 6.06%~28.55%, N absorption by
2.38%~38.42% compared with S1. S2, S3 and S4 treatments decreased plant nitrate concentration by 2.69%~19.66% and increased
leaf NRA (nitrate reductase activity), MPS (metabolic pool size), SPS (storage pool size) and MPS/SPS by 24.28%~77.32%,
29.45%~272.17%, 2.78%~17.38% and 0.04%~0.59%, respectively. This subsequently enhanced the availability of endogenous
nitrate in Chinese cabbage. Treatment S2 had the highest improvement in yield, N absorption and availability of endogenous nitrate
in Chinese cabbage. Treatment S2 yield and absorption amounts of N were 56.72 g·pot−1 and 0.156 g·pot−1, respectively. However,
plant nitrate content in S2 (1 749 mg·kg−1) was relatively low. Leaf NRA and MPS in S2 were 1.90 μg(NO2−-N)·30 min−1·g−1(FW)
and 0.33 μg(NO2−-N)·g−1(FW), respectively.
Key words Nitrate inhibitor, Chinese cabbage, Endogenous nitrate, Nitrate metabolism, Nitrate availability
(Received Mar. 18, 2011; accepted Jul. 12, 2011)
叶菜类蔬菜是人类取食量大且硝酸盐污染最严
重的一类蔬菜 [1]。据研究 , 人体摄入的硝酸盐有
72%~94%来自蔬菜[2]。硝酸盐是强致癌物亚硝胺的
前体, 可诱发消化系统癌变; 同时硝酸盐在人体中
被还原成亚硝酸盐并进入血液后, 还会与血红蛋白
强有力地结合 , 使其失去携氧能力 [3], 从而对人体
的健康产生极大的威胁。因此, 如何有效地降低蔬
菜的硝酸盐含量已成为提高蔬菜品质和保证人类健
康必须解决的迫切问题。已有研究表明, 施用硝化
抑制剂是降低蔬菜硝酸盐累积的有效措施之一[4−8],
第 1期 黄东风等: 硝化抑制剂对小白菜内源硝酸盐代谢的影响 29


但目前能够商品化并在农业上得到较大量应用的硝
化抑制剂只有少数几种 , 如Nitrapyrin(N-Serve)、
DCD和CMP(Didin和Alzon)[9], 因此, 适用于农田的
硝化制剂品种尚需进一步加强筛选。也有研究表明,
硝态氮和铵态氮合理配施对大多数作物生长的促进
效果优于任一单施效果[10−12], 并且还可以比单施硝
态氮肥降低蔬菜硝酸盐的积累[13−14]。以往研究主要
集中在单一施用硝化抑制剂或不同硝态氮︰铵态氮
(施用量配比)对降低蔬菜硝酸盐含量的影响; 而不
同硝态氮、铵态氮配比研究大多是通过水培试验进
行, 而通过土培试验来确定适宜配比的报道很少。
由于水培厌氧环境与田间蔬菜生长的旱地好氧环境
间存在明显差异, 因此, 通过水培试验得出的适宜
氮素配比方案对于田间旱地蔬菜生长不一定适宜。
目前关于通过土培试验筛选适宜的硝态氮、铵态氮
最佳配比, 并在其基础上添加硝化抑制剂来降低蔬
菜硝酸盐含量的效果研究尚未见报道。
硝酸盐在植物细胞内呈区域性分布[15], 少部分
位于细胞质中, 大部分贮藏于液泡内[16]; NO3−还原
只在细胞质中进行[17], 故只有细胞质中的硝酸盐属
于代谢可利用态; 而大量的 NO3−在液泡中不能参与
还原, 属代谢不可利用态[17]。一般称液泡为硝态氮
的贮存库(storage pool), 细胞质为硝态氮的代谢库
(metabolic pool) [17]。硝态氮代谢库大小(MPS, me-
tabolic pool size)是植物氮素代谢能力高低的重要标
志, 颇受人们关注[18]。目前关于使用硝化抑制剂或
不同硝态氮、铵态氮配比来降低蔬菜硝酸盐含量的
机理研究, 还主要集中在其对培养介质(如土壤、培
养液等)中氮素形态、含量及转化等外源氮的影响,
而有关其对蔬菜细胞内硝态氮代谢库、贮藏库等内
源氮的研究报道较少。因此, 本研究在已经通过土
培试验筛选出的, 使小白菜呈现产量高且硝酸盐含
量低的 NO3−- N/NH4+-N最佳配比(2/3)基础上[19], 添
加已经筛选出的能明显降低蔬菜硝酸盐含量的硝化
抑制剂品种(双氰胺、咪唑、吡啶)[7 ], 研究其对小白
菜产量、氮吸收量、硝酸盐含量、叶片硝酸还原酶
活性、叶片硝态氮含量、叶肉细胞硝酸还原代谢库
大小和贮藏库大小的影响, 探讨其降低蔬菜硝酸盐
含量及提高蔬菜内源硝酸盐代谢效率的内在机理 ,
旨在为蔬菜生产上降低菜体硝酸盐污染, 提高蔬菜
营养品质提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 盆栽试验
试验布置在福建省农业科学院土壤肥料研究所
模拟网室内。土壤类型为灰黄泥菜园土, 其基本性
状为: pH 4.99, 有机质 18.75 g·kg−1, 全氮 1.66 g·kg−1,
全磷 0.51 g·kg−1, 全钾 14.39 g·kg−1, 速效氮 130
mg·kg−1, 速效磷 26.6 mg·kg−1, 速效钾 24.89 mg·kg−1,
阳离子交换量(CEC, cation exchange capacity)8.15
cmol·kg−1。土样经风干后过孔径为 5 mm 竹筛。试
验设 4种处理, 即: (1)硝态氨︰铵态氮为 2︰3(对照,
S1); (2)硝态氨︰铵态氮为 2︰3, 另加入 7%双氰胺
(S2); (3)硝态氨︰铵态氮为 2︰3, 另加入 3%咪唑
(S3); (4)硝态氨︰铵态氮为 2︰3, 另加入 3%吡啶
(S4)。各处理重复 3 次, 共 12 个栽盆, 随机区组排
列。双氰胺、咪唑和吡啶的配施量分别占纯氮用量
的 7%、3%和 3%, 该用量是根据本研究组先前硝化
抑制剂适宜使用剂量筛选试验(即设施用纯氮量的
0、3%、5%、7%和 10%)得出的最佳用量。试验所
用盆钵为乳白色、硬质、不透光的塑料盆, 规格为
上端内直径 33 cm, 下端内直径 25 cm, 高 28 cm, 每
盆装风干土样 14 kg。每盆所施的肥料品种及用量为:
硝酸钙(分析纯, 含 N 11.74%)7.632 g·盆−1、氯化铵
(分析纯, 含 N 26.04%)5.162 g·盆−1、过磷酸钙 7.466
g·盆−1、氯化钾 2.240 g·盆−1; 其中, 硝酸钙和氯化铵
分基肥和追肥两次等量施用, 过磷酸钙和氯化钾与
土样充分混匀后装盆作为基肥施用。试验所用的硝
化抑制剂品种双氰胺、咪唑和吡啶均为分析纯试剂,
施用量分别为 0.314 0 g·盆−1、0.134 4 g·盆−1和 0.134 4
g·盆−1, 分基肥和追肥等量与氮肥一同施用。供试小
白菜(Brassica rapa chinensis)品种为“清江白菜”, 于
2007年 8月 31日播种, 9月 27日追肥, 10月 24日
上午从每个栽盆中随机取 4 株, 测定小白菜叶肉细
胞硝酸还原代谢库大小及叶片硝态氮含量; 10月 25
日上午从每个栽盆中随机取 4 株, 测定小白菜叶片
硝酸还原酶活性; 10 月 26 日上午采收剩余的小白
菜样品并测定其硝酸盐含量。每次采集的蔬菜样品
分别称重, 各盆钵的蔬菜产量为每次采集的蔬菜样
品重量的累加值。在完成相关项目测定后, 将每次
测定剩余的蔬菜样品烘干, 然后将各盆钵多次采集
的蔬菜样品分别混匀并粉碎制样, 以供植株氮含量
测定。
1.2 小白菜叶片硝态氮代谢库测定的适宜培养时
间试验
在小白菜收获期选取长势一致的植株, 剪下每
株最上部2片完全展开的叶片 , 洗净并用无氮吸水
纸擦干 , 切成0.5 cm×0.5 cm小片 , 混匀后 , 称取
30~40 g, 放入布氏漏斗。用抽滤洗涤法, 用以每克
样品50 mL去离子水的比例分3次洗涤叶片, 以防叶
片切口处的叶脉及破损细胞渗出的糖类、硝态氮等
物质进入培养介质而影响测定。随之充分混匀后备
30 中国生态农业学报 2012 第 20卷


用。称取4份已备好的样品, 每份0.30 g, 分别将其放
入4个均盛有10 mL(0.05 mol·L−1, pH 7.5)磷酸缓冲液
的三角瓶中(其中1个三角瓶加l mL 30%三氯乙酸作
为对照, 另外3个为处理)作为1组, 共8次重复。将装
有样品的三角瓶放入真空干燥器中, 抽气使叶片完
全沉入溶液中, 然后在30 ℃黑暗培养。分别于培养
0.5 h、l h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h、4 h、5 h时, 取
出1组样品, 迅速向处理瓶中加入l mL 30%三氯乙
酸以终止反应, 然后用磺胺比色法测定培养介质中
亚硝态氮量, 处理与对照的差值便是组织中亚硝态
氮生成量。取3次重复的均值。
1.3 研究方法
蔬菜植株硝酸盐含量采用“水果、蔬菜及其制品
亚硝酸盐和硝酸盐含量的测定(GB/T 15401—94)”方
法测定[20]。植株氮含量测定方法参照文献[21]。叶片
硝态氮含量测定采用研磨浸提法[22]。叶肉细胞硝态氮
代谢库的测定方法参照文献[23], 其中小白菜叶片培
养时间为 1.5 h(据 1.2试验结果); 叶肉细胞贮存库的
大小由叶片中硝态氮含量与叶肉细胞代谢库硝态氮
含量的差值计算求得。叶片硝酸盐还原酶活性采用改
进常规法(活体法)测定[24]。植株氮吸收量按以下公式
计算: 植株氮吸收量(g·盆−1)=每盆蔬菜植株干物质产
量(g·盆−1)×对应蔬菜植株氮含量(g·kg−1)/1 000。
测定数据处理采用 SPSS 10.0 统计软件和
Microsoft Excel 办公软件进行, 各处理间的差异显
著性分析采用 LSD检验法。
2 结果与分析
2.1 硝化抑制剂对小白菜产量及氮吸收量的影响
试验结果(表 1)表明: S2、S3 和 S4 处理的植株
产量与 S1 相比, 均有一定程度的提高, 提高幅度为
6.06%~28.55%。其中, S2 处理的植株产量最高, 为
56.72 g·盆−1, 而 S3 和 S4 处理的产量次之。方差分
析结果显示, S2 处理的蔬菜产量明显高于 S1 处理
(P<0.05), 其他不同处理间的差异不显著。S2、S3
和 S4 处理的植株氮吸收量与 S1 相比, 均能在一定
程度上促进小白菜植株氮吸收量的增加, 增加量幅
度为 0.003~0.043 g·盆 −1, 增加率幅度为 2.38%~
38.42%。其中 , S2 处理的植株氮吸收量最高 , 为
0.156 g·盆−1, 而 S3和 S4处理的植株氮吸收量次之。
方差分析的结果显示 , 对于小白菜植株氮吸收量 ,
S2处理显著高于 S1处理(P<0.05), 但与 S3和 S4处
理之间的差异不显著。

表 1 硝化抑制剂对小白菜植株产量及氮吸收量的影响
Table 1 Effects of nitrate inhibitors on the yield and absorp-
tive amount of nitrogen in plant of Chinese cabbage
产量
Yield
氮吸收量
Absorptive amount of N 处理
Treatment
g·pot−1 增加 Increase (%) g·pot−1 增加 Increase (%)
S1 44.12b 0 0.113b 0
S2 56.72a 28.55 0.156a 38.42
S3 54.75ab 24.09 0.138ab 22.19
S4 46.80ab 6.06 0.116ab 2.38
S1: 对照; S2: 7%双氰胺; S3: 3%咪唑; S4: 3%吡啶。不同小写字
母表示同列不同处理间差异达显著性水平(LSD检验法, P<5%), 下同。
S1: CK; S2: 7% dicyandiamide; S3: 3% imidazole; S4: 3% pyridine. Dif-
ferent small letters followed the values mean significant difference among
different treatments at 0.05 level (inspected by LSD). The same below.

2.2 硝化抑制剂对小白菜植株硝酸盐含量和叶片
硝酸还原酶活性的影响
试验结果(图 1)表明, 与 S1处理相比: (1)S2、S3
和 S4 均能在一定程度上减少小白菜植株硝酸盐含
量, 减少量幅度为 52.56~383.8 mg·kg−1(FW), 降低
率幅度为 2.69%~19.66%。其中, S3处理的植株硝酸
盐含量最低, 为 1 568 mg·kg−1。方差分析显示, 对于小
白菜植株硝酸盐含量, S3处理显著低于 S1处理, 而与
S2、S4处理之间的差异不显著。(2)S2、S3和 S4均能
在一定程度上提高小白菜叶片硝酸还原酶活性, 提高
值幅度为 0.26~0.83 μg(NO2−-N)·30 min−1·g−1(FW), 提
高率幅度为 24.28%~77.32%。其中, S2 的硝酸还原
酶活性最高, 为 1.90 μg(NO2−-N)·30 min−1·g−1(FW)。
但方差分析结果显示, 不同处理之间差异不显著。



图 1 硝化抑制剂对小白菜植株硝酸盐含量和叶片硝酸还原酶活性的影响
Fig. 1 Effects of nitrate inhibitors on nitrate concentration of plant and nitrate reductase activity (NRA) of Chinese cabbage leaf

第 1期 黄东风等: 硝化抑制剂对小白菜内源硝酸盐代谢的影响 31


2.3 小白菜叶肉细胞硝态氮代谢库测定的适宜培
养时间
陈宝明等[23]探讨了不同培养时间、培养过程通
氮与否、不同培养介质及叶片硝态氮含量对菠菜叶
片硝态氮代谢库测定的影响结果表明, 菠菜叶片硝
态氮代谢库大小可用pH 7.5的0.05 mol·L−1磷酸缓冲
液(不通N2)对叶肉组织进行培养, 以亚硝态氮生成
的第1个峰值来确定。目前, 关于小白菜叶肉细胞硝
态氮代谢库大小的测定尚少见报道, 至于测定小白
菜叶肉细胞硝态氮代谢库大小时, 培养介质亚硝态
氮生成的第1个峰值所需的培养时间也不得而知。本
试验结果(图2)表明, 5 h培养过程中, 小白菜叶肉细
胞组织中产生的亚硝态氮量呈现波浪型动态变化。
培养初期, 细胞质中的硝态氮不断被还原成亚硝态
氮 , 这时亚硝态氮生成量不断上升 , 培养1.5 h时 ,
亚硝态氮生成量出现第1个峰值3.762 µg·g−1。虽然一
般认为黑暗中亚硝酸还原酶活性受抑, 但由于亚硝
酸还原酶不仅是光诱导酶, 也是底物诱导酶 [25], 随
着亚硝态氮的不断累积, 较高浓度的亚硝态氮会诱
导亚硝酸还原酶生成, 并呈现活性增强, 以致形成
的亚硝态氮部分被还原, 这时亚硝态氮生成量会有
所减少, 培养2.5 h时则降为0.941 µg·g−1。长时间暗
培养, 贮存库液泡中的硝态氮可以进入细胞质参与
还原[26], 这时亚硝态氮的生成转为回升, 3 h时升至
第2个峰值1.881 µg·g−1。暗培养过程中, 硝态氮和亚
硝态氮的还原都在不断进行[25], 当硝态氮还原速率
大于亚硝态氮还原速率时, 介质中的亚硝态氮便累
积; 反之, 介质中的亚硝态氮便减少。但从总体上讲,
暗厌氧培养时硝态氮还原弱于亚硝态氮还原, 因而
亚硝态氮的累积量呈下降趋势。据陈宝明等[23]的研
究结果 , 菠菜叶片亚硝态氮生成量达到第1个峰值
时 , 氮代谢受其他因素影响较小 ; 但在培养后期 ,
液泡中的硝态氮参与了代谢, 同时已经生成的亚硝
态氮部分被进一步还原, 另外代谢能量和还原物质
等因素也影响亚硝态氮的生成, 所以这时亚硝态氮
累积量已不能代表硝态氮代谢库的大小。故可在
0.05 mol·L−1磷酸缓冲液(pH 7.5)且不通N2条件下对
菠菜叶片组织进行培养 , 以亚硝态氮生成的第1个
峰值来确定硝态氮代谢库的大小。从本试验结果可
知, 在培养1.5 h时, 小白菜叶肉组织亚硝态氮生成
量出现第1个峰值, 因此, 在本试验条件下, 测定小
白菜叶肉组织的硝态氮代谢库大小, 以培养1.5 h时
为宜。



图 2 小白菜叶片亚硝态氮的产生量与培养时间的关系
Fig. 2 Relationship between the amount of produced nitrite-N
from leaf of Chinese cabbage and incubation time

2.4 硝化抑制剂对小白菜叶片硝态氮含量、硝态氮
代谢库大小和贮藏库大小的影响
试验结果(表 2)表明: 与 S1处理相比, (1)S2、S3
和 S4 均能在一定程度上增加小白菜叶片的硝态氮含
量, 增加量为 1.39~7.14 mg·kg−1, 提高率为 3.40%~
17.51%。其中 , S3 处理的叶片硝态含量最高 , 为
47.90 mg·kg−1。但方差分析的结果显示, 各处理间的
差异不显著。(2)S2、S3 和 S4 均能在一定程度上提
高小白菜叶肉细胞硝态氮代谢库大小 , 提高值为
0.03~0.24 μg(NO2−-N)·g−1(FW), 提高率为 29.5%~
272.2%。其中, S2 处理的叶肉细胞硝态氮代谢库最
大, 为 0.33 μg(NO2−-N)·g−1(FW)。方差分析的结果表
明, 对于小白菜叶肉细胞硝态氮代谢库大小, S2 处
理显著高于 S1, 但与 S3 和 S4 之间无显著差异。
(3)S2、S3 和 S4 也均能在一定程度上提高小白菜叶
肉细胞硝态氮贮藏库大小 , 提高量为 1.15~7.08
μg(NO2−-N)·g−1(FW), 提高率为 2.78%~17.38%。其中,
S3 处理的叶肉细胞硝态氮贮藏库最大 , 为 47.75
μg(NO2−-N)·g−1(FW)。方差分析的结果显示, 对于小

表 2 硝化抑制剂对小白菜叶片硝态氮含量、硝酸还原代谢库大小、贮藏库大小及代谢库/贮藏库比值的影响
Table 2 Effects of nitrate inhibitors on leaf nitrate-N content, nitrate-N metabolic pool size (MPS), nitrate-N storage pool size (SPS)
and MPS/SPS of Chinese cabbage
硝态氮代谢库MPS 硝态氮贮藏库 SPS 处理
Treatment
硝态氮含量
Nitrate-N concentration
[mg·kg−1(FW)] [μg(NO2
−-N)·g−1(FW)] 增加 Increase (%) [μg(NO2−-N)·g−1(FW)] 增加 Increase (%)
代谢库/贮藏库
MPS/SPS (%)
S1 40.76a 0.09b 0 40.67b 0 0.21
S2 42.15a 0.33a 272.17 41.82ab 2.78 0.80
S3 47.90a 0.15ab 61.81 47.75a 17.38 0.30
S4 46.39a 0.12ab 29.45 46.28ab 13.76 0.25

32 中国生态农业学报 2012 第 20卷


白菜叶肉细胞硝态氮贮藏库大小, S3 处理显著高于
S1, 但与 S2、S4之间差异不显著。(4)S2、S3和 S4
也均能在一定程度上提高小白菜叶肉细胞代谢库 /
贮藏库的比值, 提高幅度为 0.04%~0.59%。其中, S2
处理的代谢库/贮藏库比值最高, 为 0.8%。
3 讨论与结论
关于硝化抑制剂对作物产量的影响报道较多 ,
基本上有两种观点[27]: 一种是硝化抑制剂可提高作
物产量 , 另一种是硝化抑制剂对作物产量没有影
响。有研究表明[28], 氯啶(nitrapyrin)和双氰胺(DCD)
在粗质地的土壤上应用效果最好, 能提高玉米、小
麦和马铃薯的产量, 因为这种土壤容易导致 NO3−淋
溶损失, 氮素肥料不能满足作物的生长需要; 而在
细质地土壤的地区硝化抑制剂作用不明显。许多试
验均支持这样的观点[29]: 凡是容易发生氮肥淋溶损
失和硝化−反硝化损失的地方 , 施用硝化抑制剂后
作物产量均得到提高。本研究结果表明, 在 NO3−-N
︰NH4+-N 施用量配比为 2︰3 基础上添加供试的 3
种硝化抑制剂可提高小白菜产量 2.38%~38.42%, 其
中以添加 7%双氰胺的增产效果相对最好。
关于施用硝化抑制剂与蔬菜植株氮吸收量的研
究已有些报道。余光辉等[9]的研究结果表明, 施用 3
种硝化抑制剂(氢醌、双氰胺和硫脲)与对照处理相比,
均能不同程度地提高小白菜的氮吸收量。许超等[30]
的研究结果表明, 施用含有硝化抑制剂 DMPP(3, 4-
二甲基吡唑磷酸盐 )氮肥 (ASN+DMPP)能较施用
NH4HCO3显著提高小白菜植株氮含量。本试验结果
表明, 与对照相比, 添加双氰胺能显著增加小白菜
的氮吸收量。硝化抑制剂能增加蔬菜氮吸收量的原
因是, 硝化抑制剂能明显地抑制氮的硝化作用, 使
氮肥中的氮能在较长时间内以铵态氮形态存在, 从
而减少氮肥淋溶损失, 提高氮肥利用率[9]。
关于施用硝化抑制剂降低蔬菜硝酸盐含量已有
较多报道。有研究表明 , 施用硝化抑制剂双氰胺
(DCD)可减少生菜中硝酸盐含量 24%[6], 施用硝基
吡啶可使蔬菜体内 NO3−浓度降低 60%~70%[8], 傅柳
松等 [31]和孙治强等 [32]也得出相似的研究结果。
Magnard[33]在田间以 75%的铵态氮和 25%的硝态氮
为氮源, 配合施入 5 mg·kg−1 的硝化抑制剂(2-氯-6-
三氯甲基吡啶), 可明显降低蔬菜硝酸盐含量, 但生
长不受影响。本试验表明, 在硝态氮和铵态氮施用
量比例为 2︰3基础上, 分别添加 3种硝化抑制剂(双
氰胺、咪唑、吡啶), 均可在一定程度上降低小白菜
植株硝酸盐累积量, 其中以添加 3%咪唑处理的植株
硝酸盐含量最低。伍少福等[8]总结了硝化抑制剂降
低蔬菜硝酸盐含量的作用机理: 促进 NH4+-N营养、
降低土壤 pH和提高氮肥利用率。
叶片是NO3−还原的主要场所, 小白菜吸收NO3−
后主要在叶片通过硝酸还原酶(NR)进行同化。目前,
关于施用硝化抑制剂与植物叶片硝酸还原酶活性
(NRA)的关系研究报道较少。本研究表明, 在硝态
氮与铵态氮施用量比例为2︰3基础上 , 分别添加3
种硝化抑制剂(双氰胺、咪唑、吡啶)均可在一定程
度上提高小白菜叶片硝酸还原酶活性 , 但其差异
不显著。而相关分析结果显示, 小白菜叶片硝酸还
原酶活性和叶肉细胞硝态氮代谢库大小呈极显著
相关 (r=0.999**), 而与小白菜植株硝酸盐含量 (r=
−0.800)、叶片硝态氮含量(r=0.264)、叶肉细胞硝态
氮贮藏库大小(r=0.400)之间的相关性不显著。这是
因为植物体内硝酸还原酶位于细胞质膜的内侧[16,34],
它只能利用细胞质中的NO3−, 而大部分NO3−贮藏于
液泡内[35], 细胞质内NO3−含量是体内硝酸还原酶活
性的主要限制因子。由此可知, 添加硝化抑制剂可
提高小白菜叶片硝酸还原酶活性, 是由于其提高了
叶片硝酸还原代谢库(细胞质)中的硝酸盐含量引起
的。蔬菜叶片硝酸还原酶活性越高, 叶肉细胞硝酸
还原代谢库越大, 蔬菜的内源硝酸盐可利用部分就
越多, 蔬菜内源硝酸盐的有效利用性就越高。本研
究还表明, 添加硝化抑制剂可降低小白菜植株的硝
酸盐含量, 却提高了叶片的硝态氮含量, 这说明添
加硝化抑制剂可促进小白菜内源硝酸盐从叶柄向叶
片转移, 将叶柄中代谢无效性硝态氮转移到叶肉细
胞组织中, 促进其向代谢有效性转化, 从而提高蔬
菜植株内源硝酸盐的有效利用性。
目前关于施用硝化抑制剂与蔬菜叶肉细胞硝态
氮代谢库大小、贮藏库大小及代谢库/贮存库比值的
关系研究尚未见报道。本试验结果显示, 在 NO3−-N
与 NH4+-N 的施用量比值为 2︰3 基础上, 分别添加
硝化抑制剂双氰胺、咪唑和吡啶, 均可在一定程度
上提高小白菜叶肉细胞硝态氮代谢库大小(细胞质
中硝酸盐含量)及代谢库/贮存库的比值。而叶肉细
胞的代谢库越大, 代谢库/贮存库的比值也越大, 即
在叶片代谢库中硝态氮分配越多。硝态氮代谢库 /
贮存库的比值能反映硝态氮在细胞质和液泡之间的
分配, 以及硝态氮被细胞质中硝酸还原酶还原的难
易程度[36]。细胞代谢库大小反映了硝态氮可利用的
程度 [17], 代谢库越大 , 硝态氮可利用程度越高 , 硝
态氮更易于被还原, 因而累积量越少。因此, 本试验
所施用的 3 种硝化抑制剂可促进小白菜内源硝酸盐
由代谢不可利用态向代谢有效态转化, 从而提高小
白菜内源硝酸盐的有效利用率, 降低小白菜植株的
第 1期 黄东风等: 硝化抑制剂对小白菜内源硝酸盐代谢的影响 33


硝酸盐含量, 提高其营养品质。
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