摘要
根系呼吸作为植物地下部分代谢的中心，不仅为植物生长发育提供能量，通过消耗地上光合作用产生的碳素营养来带动整个植株的代谢，因此，根系呼吸是植物进行碳氮循环过程的主要途径。本文以新疆主栽经济树种核桃(Juglans regia Linn.)幼苗为研究对象，基于盆栽条件下控制性施氮实验，以核桃不同径级根系呼吸特点及其对氮供给水平的反应为线索，借助植株根系整株挖掘、仪器测定和实验室化学分析测定等技术手段，采用数理统计分析方法，分析了不同供氮水平下根系非结构性碳水化合物含量、氮代谢关键酶活性、根系活力的季节变化特征以及与根系呼吸速率之间的关系。主要研究结果如下： 核桃幼苗根系呼吸速率在16N水平下最高，而根系活力在幼苗生长前期和末期分别以8N、4N水平下最高；各径级根系呼吸速率和根系活力随生长时节变化均呈先升后降的趋势；单位表面积呼吸速率随根系径级的增加而升高，比根呼吸速率和根系活力随根系径级的增加而降低。不同供氮水平下，核桃幼苗根系呼吸速率与根系活力显著相关。 核桃幼苗根系可溶性糖和淀粉含量在不同供氮水平下以16N水平最高，显著高于其他供氮水平(P＜0.05)；随生长时节推移，可溶性糖和淀粉含量总体呈“升-降-升-降”的变化趋势，同时，随根系径级的增大二者含量均升高。根系可溶性糖和淀粉含量均与比根呼吸速率之间呈极显著负相关(P＜0.01)，与单位表面积呼吸速率之间呈极显著正相关(P＜0.01)。 不同供氮水平下，核桃幼苗根系可溶性蛋白含量和NR活性均随供氮水平升高而增加，GS活性随供氮水平的升高呈先升后降的趋势；核桃幼苗粗根中可溶性蛋白含量高于细根，NR和GS活性均随着根系径级的增大而升高；不同月份核桃幼苗各径级根系中可溶性蛋白含量、GS和NR活性与呼吸速率之间显著相关。 研究结果表明，氮素对核桃幼苗根系呼吸的调控主要是通过调节根系内氮、碳代谢过程实现的。在核桃幼苗生长阶段，适宜的增施氮肥可以提高根系呼吸速率，促进非结构性碳水化合物的消耗，为氮素代谢过程提供能量。
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