光照强度减弱对刺梨吸收硝态氮和铵态氮的影响

摘要

探究光照强度减弱对刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）实生苗根系的氮素吸收及相关生理特性的影响，为刺梨栽培的氮素营养调控提供科学依据。以‘贵农5号’刺梨品种实生苗为材料，以自然光照强度为对照（R0,CK）,采用遮光的方法，在自然光照强度下和光照强度减弱20%（R20%）、40%（R40%）、60%（R60%）的条件下对刺梨苗进行培养，30 d后测定植株的氮含量。采用离子耗竭法，对不同光照强度下分别供给硝态氮和铵态氮的刺梨苗根系吸收NO^-₃和NH⁺₄的动力学参数进行测定，并同时测定叶和根中的硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）的活性和植株中的碳水化合物含量，分析NO^-₃和NH⁺₄吸收的动力学参数与叶、根中NR、GS活性的相关性。结果表明，在不同光照强度下，刺梨苗根系对NO^-₃和NH⁺₄的吸收规律均可用Michaelis-Menten动力学方程进行描述。不同光照强度下的刺梨苗根系对NO^-₃的最大吸收速率(I_max)、亲和力表征的参数K_m和NO^-₃流入根系的速率参数α都始终比NH⁺₄的大。随光照强度的减弱，分配到根中的可溶性糖和淀粉减少，根系对NO^-₃和NH⁺₄的I_max值和α值不断降低，叶和根中的NR、GS活性也随之减弱。刺梨苗根系吸收NO^-₃和NH⁺₄的I_max值、α值与叶、根中NR和GS的活性呈极显著正相关，K_m与叶、根中的NR和GS活性的相关性不明显。光照强度减弱会严重降低刺梨苗中的氮含量，无论供给硝态氮或铵态氮，光照强度减弱都没有改变刺梨偏好吸收硝态氮的特性，但当光照强度减弱的程度达到比自然光照强度低20%的条件下，会严重抑制刺梨根系对NO^-₃和NH⁺₄的吸收。生产中可通过改善光照条件促进刺梨对氮的吸收。

关键词

刺梨 / 光照强度 / 硝态氮 / 铵态氮 / 吸收 / 动力学参数 / 酶活性