摘要
[目的]钾在氮代谢中发挥重要作用,通过同位素示踪技术,研究供钾水平和稳定性对苹果矮化砧M9T337幼苗生长及氮素吸收利用的影响,以深化理解钾素水平对苹果氮素吸收利用的影响机制,为苹果生产上科学施钾提供理论依据.[方法]以苹果矮化砧M9T337幼苗为试验材料进行砂培试验,总处理周期为60天.以Hoagland营养液为基础,设置5个供钾处理,分别为持续低钾(K 0.5 mmol/L,K1)、1～30天低钾(0.5 mmol/L)和31～60天高钾(12 mmol/L,K2)、适量稳定供钾(6 mmol/L,K3)、1～30天高钾(12 mmol/L)和31～60天低钾(0.5 mmol/L,K4)、持续高钾(12 mmol/L,K5).每3天更换一次营养液,每次在营养液中加入0.01 g Ca(15NO3)2,共加入0.2 g.于处理后第31天和第60天取样,测定幼苗生长、根系性状以及氮素吸收利用分配状况.[结果]供试苹果砧木幼苗处理第60天,以适量稳定供钾处理K3的生物量最大,根系总长、总表面积最大,根系活力也显著高于其他处理.31～60天,K2处理地上部干重增幅最大(174.8％),K4处理根系干重增幅最大(1 76.3％),幼苗总生物量、根系长度、根系总表面积增量最大的处理为K3(依次为12.99g/株、1059cm/株和1113 cm2/株).第3 1天和第60天两次测定结果显示,幼苗根部NO3-吸收速率均以K3处理最大,分别为29.63和36.19 pmol/(cm2·s);K1、K4处理幼苗根部NO3-离子流在第31天时为内流,在第60天时变为外排.整个处理期内,硝酸还原酶(NR)活性均以K3处理最高;处理41～60天,K2处理幼苗NR活性显著升高,而K4处理则显著降低.15N示踪结果表明,K3处理下苹果砧木幼苗对氮素的吸收能力最强,植株总吸氮量、15N利用率和叶片15N分配率均显著高于其他处理;处理第60天15N吸收量表现为K3＞K5＞K2＞K4＞K1.[结论]持续的低钾、高钾以及变换性的高低钾处理会抑制苹果幼苗根系生长以及氮素向地上部运移,不利于氮素的吸收利用.而持续适宜稳定地供钾可以提高根系活力和硝酸还原酶活性,保持根系较高的NO3-吸收速率,同时促进氮素由根系向叶片的运移,实现对氮素的高效吸收利用,从而促进苹果砧木幼苗的生长.
基金项目
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国家现代农业产业技术体系建设资金项目(CARS-27)
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