王嵐　黃承和　陳玉子　朱治強(qiáng)　常春榮

摘 要 采用水培法，在等氮條件下設(shè)置5種不同銨硝配比處理，探討不同銨硝配比對(duì)巴西香蕉幼苗生長(zhǎng)及其氮素營(yíng)養(yǎng)特性的影響。結(jié)果表明，等氮條件下，適當(dāng)?shù)靥岣咪@態(tài)氮比例可以提高香蕉的生物量；銨硝比為10 ∶ 90最適合香蕉的生長(zhǎng)；增銨促進(jìn)根系的生長(zhǎng)，根系中銨、硝含量分別與培養(yǎng)液中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量有關(guān)。香蕉幼苗中氮的含量、累積量與銨硝配比有關(guān)，增加銨的比例地上部分氮含量和累積量高于全硝處理，促進(jìn)氮的吸收和利用；銨硝配比影響香蕉葉綠素含量、光合速率以及硝酸還原酶活性，光合速率與葉綠素含量、硝酸鹽含量與硝酸還原酶活性沒(méi)有明顯的正相關(guān)關(guān)系。在香蕉生長(zhǎng)早期適當(dāng)增加銨態(tài)氮供應(yīng)可以促進(jìn)香蕉根系的生長(zhǎng)，有利于香蕉的早發(fā)、穩(wěn)長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 巴西香蕉；銨硝比；生長(zhǎng)；氮素營(yíng)養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào) S668.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract Study on growth and nitrogen nutrition physiological characteristics in Brazil Banana seedling by hydroponic culture experiment with five ratio of ammonium to nitrate at equal nitrogen concentration condition. These results were showed that： At this condition， banana biomass increased with suited ammonium concentration and the ratio of NH4+/NO3- 10 ∶ 90 was the most suitable to its growth. Increasing ammonium ratio promoted banana root development， and concentration of ammonium and nitrate in its body related to the concentration of ammonium and nitrate in culture solution respectively. In banana nitrogen concentration and content related to the ratio of NH4+/NO3-； amd increasing ammonium ratio shoot nitrogen concentration and content with higher ratio of utilization and absorption was higher than that of 100% nitrate treatment. Although there were no distinct linearity relation between chlorophyll concentration and photosynthesis rate， or nitrate concentration and nitrate reductive enzyme activity， ratio of NH4+/NO3- influenced these physiological characteristics. Therefore， increasing supply of suited ammonium in banana seedling stage will promote root growth， thus this make it growth fleetly and steadily.

Key words Brazil banana；Ratio of ammonium to nitrate；Growth；Nitrogen nutrition

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.01.005

銨硝配比影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，不同的作物對(duì)銨硝配比的響應(yīng)特征并不相同[1-9]。香蕉是海南重要的水果作物，其對(duì)氮的吸收量?jī)H次于鉀[10]。目前就香蕉氮肥用量、施用技術(shù)、與其他肥料配比、與水分的耦合等方面開(kāi)展了廣泛的研究[10-11]，但氮素形態(tài)及合理的配比對(duì)香蕉生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以巴西香蕉幼苗為材料，研究不同硝銨比對(duì)其生長(zhǎng)的影響，以期探明適宜巴西香蕉生長(zhǎng)的最佳氮素形態(tài)配比，為進(jìn)一步合理施用氮肥提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

香蕉苗為海南大學(xué)儋州校區(qū)種苗組培中心的組培杯苗（四葉一心）， 巴西種（Musa AAA Cavendish subgroup cv.Brazil）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2011年3～4月在海南大學(xué)儋州校區(qū)農(nóng)學(xué)院教學(xué)實(shí)習(xí)基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。將香蕉根部基質(zhì)洗去后移栽到自制泡沫板的孔中（Φ2 cm），并用海綿固定，置有供氧裝置的20 L不透光周轉(zhuǎn)箱（長(zhǎng)×寬×高=48 cm×35 cm×16 cm），根系浸入水中進(jìn)行培養(yǎng)。每個(gè)周轉(zhuǎn)箱培養(yǎng)香蕉苗8株，重復(fù)3次。

霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液基礎(chǔ)上，等氮條件下設(shè)5個(gè)銨硝比例處理，分別為0 ∶ 100、10 ∶ 90、25 ∶ 75、50 ∶ 50和75 ∶ 25。NO3--N用NaNO3，NH4+-N用NH4CI，總氮濃度均為15 mmol/L，重復(fù)3次。并保持其它營(yíng)養(yǎng)元素用量和比例與改良的霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液配方一致。在營(yíng)養(yǎng)液中加入7 μmmol/L硝化抑制劑二氰胺（DCD），以防止?fàn)I養(yǎng)液中NH4+-N轉(zhuǎn)化為NO3--N。每天調(diào)節(jié)pH到5.8，通氣12 h/d（6：00～18：00）， 供氧機(jī)功率為 120 L/min。每3 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液。培養(yǎng)21 d后，采樣測(cè)定。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 生物量：重量法。收獲后，將幼苗地上和根系分開(kāi)，分別稱(chēng)鮮重；然后烘干后稱(chēng)干重。葉綠素 ∶ 乙醇和丙酮（體積1 ∶ 1）浸提，分光光度法測(cè)定。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮：新鮮的植物樣品用沸水浴浸提后，用納氏比色法測(cè)定銨態(tài)氮含量和雙紫外分光光度法測(cè)定硝態(tài)氮含量[12]。全氮：樣品用濃H2SO4-H2O2消煮，采用凱氏法測(cè)定植物全氮。硝酸還原酶：采用活體法[13]進(jìn)行測(cè)定。葉片凈光合速率：選擇晴天，LI-6400型便攜式光合測(cè)定儀于上午9：30～11：30測(cè)定葉片凈光合速率（內(nèi)置紅藍(lán)光源，1 000 μmol/m2·s）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft excel 2003軟件進(jìn)行處理，用SAS 9.0軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 巴西香蕉生物量與根冠比

由表1可知，銨硝配比對(duì)巴西香蕉生物量有顯著影響；地上部分干重和總干重在銨硝比為10 ∶ 90最高，其次為全硝營(yíng)養(yǎng)和銨硝比為25 ∶ 75，50 ∶ 50和75 ∶ 25處理沒(méi)有顯著差異；銨硝比50 ∶ 50處理最低；香蕉幼苗根系干重以銨硝比75 ∶ 25處理最高，全硝營(yíng)養(yǎng)處理最低，根冠比均表現(xiàn)出與根系干重相一致的規(guī)律。說(shuō)明銨態(tài)氮供應(yīng)比例增加抑制地上部分的生長(zhǎng)，促進(jìn)根系的生長(zhǎng)。

2.2 氮含量及單株氮累積量

由表2可知，銨硝配比顯著影響巴西香蕉氮含量和氮累積量；銨硝比50 ∶ 50時(shí)香蕉植株地上部分氮含量達(dá)到最高，全硝營(yíng)養(yǎng)時(shí)最低，前者是后者的1.2倍；根系氮含量以全硝營(yíng)養(yǎng)時(shí)最高，銨硝比10 ∶ 90時(shí)最低。說(shuō)明增銨有利于提高地上部分氮含量，降低根系氮含量。

地上部分和整個(gè)植株的單株氮累積量以銨硝比10 ∶ 90處理最高，其次為銨硝比25 ∶ 75，均顯著高于全硝營(yíng)養(yǎng)的氮累積量；根系單株氮累積量則以處理銨硝比75 ∶ 25為最高，較全硝營(yíng)養(yǎng)處理提高了28.9%。

比較氮累積量與生物量發(fā)現(xiàn)，氮的累積量受到生物量的影響，其差異規(guī)律與生物量一致。

2.3 葉片葉綠素含量和凈光合速率

由表4可知，葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量表現(xiàn)出相同的規(guī)律，銨硝比75 ∶ 25處理最高， 50 ∶ 50和25 ∶ 75處理最低，0 ∶ 100處理與10：90處理居中，并且葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量分別在50 ∶ 50與25 ∶ 75處理、0 ∶ 100與10 ∶ 90處理之間沒(méi)有顯著差異；葉綠素a與葉綠素b比值表現(xiàn)出銨硝比50 ∶ 50處理顯著高于其它處理，而其它處理間沒(méi)有顯著差異。

分析凈光合速率與a/b比值關(guān)系發(fā)現(xiàn)，凈光合速率與a/b比值之間的關(guān)系不明顯；分析葉a/b比值與生物量的關(guān)系可知，a/b在一定程度上反映植物光能利用率的高低，但植株生物量的增加還與其它因素有關(guān)；分析凈光合速率與生物量的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，銨硝比10 ∶ 90處理生物量高的原因可能與光合速率高有關(guān)，但生物量在不同處理之間的關(guān)系與光合速率的規(guī)律并不完全一致。

2.4 硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量

由表4可知，地上部分銨態(tài)氮含量以銨硝比25 ∶ 75處理最高，其次為50 ∶ 50處理，10 ∶ 90處理最低，0 ∶ 100和75 ∶ 25處理之間沒(méi)有顯著差異。根系銨態(tài)氮含量隨營(yíng)養(yǎng)液中銨的比例增大而提高。分析銨態(tài)氮含量與氮含量的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮含量與氮含量在各處理間的規(guī)律并不完全一致。

地上部分硝態(tài)氮含量與地上部分銨態(tài)氮含量有一致的分布規(guī)律，根系硝態(tài)氮含量與根系銨態(tài)氮的分布規(guī)律相反。與硝酸還原酶活性對(duì)比發(fā)現(xiàn)，葉片硝酸還原酶的活性并不與植株體內(nèi)的硝態(tài)氮含量正相關(guān)。對(duì)比根系和地上部分銨態(tài)氮含量發(fā)現(xiàn)，地上部分顯著高于根系，硝態(tài)氮含量分布規(guī)律則相反。銨硝配比影響香蕉葉片硝酸還原酶活性。葉片硝酸還原酶活性隨營(yíng)養(yǎng)液硝態(tài)氮比例的增加而提高，以全硝營(yíng)養(yǎng)最大，其葉片硝酸還原酶活性是75 ∶ 25處理的2.0倍。

3 討論與結(jié)論

在氮總濃度不變的條件下，適當(dāng)?shù)靥岣咪@態(tài)氮比例可以增加作物的產(chǎn)量[3-4]。本研究結(jié)果使得這一結(jié)論在香蕉上得到驗(yàn)證。在不同的作物上最佳的銨硝比例并不相同[4-9]， 本研究結(jié)果以銨硝比為10 ∶ 90處理適合香蕉的生長(zhǎng)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全銨處理的香蕉苗嚴(yán)重生長(zhǎng)不良，根系甚至有中毒癥狀，表明香蕉不適合全銨營(yíng)養(yǎng)。銨對(duì)根系的影響在不同的作物上并不完全一致[5-8]，但本研究結(jié)果證明了增銨促進(jìn)香蕉根系的生長(zhǎng)。結(jié)合香蕉生長(zhǎng)的規(guī)律，在香蕉生長(zhǎng)早期適當(dāng)?shù)脑黾愉@態(tài)氮肥可以促進(jìn)香蕉根系的生長(zhǎng)，有利于香蕉的早發(fā)、穩(wěn)長(zhǎng)。

關(guān)于銨硝配比對(duì)植株中氮含量的影響，不同的作物表現(xiàn)不一致[6，7，9]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，香蕉在等氮量的條件下，提高銨比例有利于提高地上部分氮含量，促進(jìn)氮的合成代謝，降低根系氮含量，與趙麗莉等[1-2]的研究結(jié)果一致。銨含量主要代表游離氨基酸的含量[13]，根系中銨、硝含量分別與培養(yǎng)液中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量有關(guān)[15-16]。本研究結(jié)果表明，不同銨硝配比不但影響根系和地上部分氮的含量，同時(shí)影響銨和硝的代謝，銨硝比為10 ∶ 90有利于香蕉對(duì)氮的吸收和利用，根系中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量分別與營(yíng)養(yǎng)液中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量一致，這與陳巍等[4，8，10，15-16]研究結(jié)果一致。在本試驗(yàn)條件下，葉片硝酸還原酶的活性并不與植株體內(nèi)的硝態(tài)氮含量正相關(guān)，可能是硝酸鹽含量與硝酸還原酶的活性、吸收速度以及基因的表達(dá)水平有關(guān)[17-18]。

作物葉片的凈光合速率受到不同形態(tài)的氮素營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)影響[16，19]。曹翠玲等[20]認(rèn)為氮素形態(tài)主要影響了葉綠素b的含量，從而影響植株葉綠素總含量。王波等[8]認(rèn)為，與全硝營(yíng)養(yǎng)相比，增銨營(yíng)養(yǎng)能夠有效地提高生菜葉片中葉綠素含量，進(jìn)而提高葉片凈光合速率。本研究結(jié)果表明，銨硝配比影響葉綠素a和葉綠素b含量，葉綠素含量與凈光合速率存在正相關(guān)關(guān)系，可能是高比例的銨態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)使作物葉片伸展受阻，葉片變小，物質(zhì)稀釋效應(yīng)小，導(dǎo)致單位面積上物質(zhì)積累相應(yīng)增加，表現(xiàn)出與菠菜的銨硝反應(yīng)結(jié)果相一致的機(jī)理[21]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光合速率比較低，可能與本試驗(yàn)主要在蔭蔽的大棚中培養(yǎng)有關(guān)[22-24]。

因此，銨硝配比影響香蕉幼苗生長(zhǎng)，以銨硝配比10 ∶ 90最適合香蕉的生長(zhǎng)，等氮條件下增銨可以提高根系的生長(zhǎng)，不同的銨硝配比對(duì)地上部分影響不同。苗期增施少量銨可以促進(jìn)香蕉根系生長(zhǎng)，促進(jìn)香蕉成活和生長(zhǎng)。香蕉幼苗中氮的含量、累積量以及銨、硝的含量與銨硝配比有關(guān)，在全硝的基礎(chǔ)上增銨可以提高氮在地上部分的含量和累積量，促進(jìn)氮的吸收和利用。銨硝配比影響香蕉葉綠素含量、光合速率以及硝酸還原酶活性，本研究中光合速率與葉綠素含量、硝酸鹽含量與硝酸還原酶活性沒(méi)有明顯的正相關(guān)關(guān)系。

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責(zé)任編輯：古小玲