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《同位素示蹤在木本植物學(xué)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第15章.同位素示蹤在木本植物學(xué)中的應(yīng)用中國農(nóng)業(yè)大學(xué)齊孟文植物營養(yǎng)學(xué)研究1.氮素營養(yǎng)學(xué)研究在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，氮素營養(yǎng)經(jīng)常是植物生長的限制性因子（Cole，1981；VitousekandHowarth，1991），植物氮的經(jīng)濟(jì)使用在植物生產(chǎn)與生存過程中具有關(guān)健作用（Chapinetal.，1990），為了提高經(jīng)濟(jì)性林木的果品生產(chǎn)能力，同時(shí)防止硝態(tài)氮對(duì)地下水的污染，必需不斷改進(jìn)氮肥的有效使用與管理，提高氮肥利用的效率，這將是農(nóng)業(yè)科學(xué)需要面對(duì)和解決的一項(xiàng)長期任務(wù)（DirceuMattosetal.，2003），15N示蹤作為直接進(jìn)行氮
2、肥利用率測(cè)定的方法，已經(jīng)成為氮肥使用與管理研究的重要手段。與一年生草本植物不同，多年生生草本和木本植物在氮素供應(yīng)過量時(shí)可以將其儲(chǔ)存起來，并在植株對(duì)土壤氮的吸收受到限制時(shí)重新調(diào)用并用于植物生長（Millard，1996；Bausenweinetal.，2001），N的儲(chǔ)存主要發(fā)生在秋季，以皮及木質(zhì)蛋白質(zhì)和氨基酸（Wetzeletal.，1989；Sagisaka，1993；Stepienatetal.，1994）的型式儲(chǔ)存于根和莖(Millard，1996)，調(diào)用主要發(fā)生于無性苗木生根發(fā)育初期（Burdettetal.，1984；v
3、andenDriessche，1985；Burdett,1990）以及越冬樹木早春生長期，此時(shí)土壤溫度低根系吸收慢（Chapinetal.，1986；Atkin，1996），除此之外，植物生長過程中氮素裝卸及源--庫關(guān)系調(diào)控，又是林木和果品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的生理基礎(chǔ)，目前認(rèn)為15N（富集或貧化）示蹤是定量N的儲(chǔ)存與調(diào)用以及源--庫關(guān)系的最準(zhǔn)確的方法（MillardandNeilsen，1989；Dengetal.,1989）。在植被混雜的森林生態(tài)系統(tǒng)，氮素營養(yǎng)可通過植物凋零物或根際作用在混雜樹種間的相互轉(zhuǎn)移，氮素營養(yǎng)的這種依存關(guān)系
4、影向著生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成和演化，同位素示蹤為氮素營養(yǎng)轉(zhuǎn)移提供直接測(cè)定的方法（RoggyJ.C.etal.,2004）。森林系統(tǒng)中的全球氮素循環(huán)的重要部分，15N示蹤研究是闡明氮循環(huán)與周轉(zhuǎn)的基本方法，如用于研究大氣氮在森林植被上的沉淀（Schulze，1989）以及林間凋零物N在土壤中周轉(zhuǎn)等。1.1改進(jìn)氮肥肥效的研究目的意義改進(jìn)高氮肥使用效率(useefficiency),即植物對(duì)氮的回收率(recovery),不但可以提高果木生產(chǎn)的產(chǎn)出率，而且可以防止農(nóng)業(yè)施肥可能對(duì)地下水造成污染，對(duì)影響氮肥使用效率的因子，如肥料類型、施肥方式、施肥時(shí)
5、間等其它因子與肥效關(guān)系開展研究，是提高肥料使用與管理水平需要解決的長期課題。15N示蹤，因能將肥料氮素與土壤的氮素相互區(qū)分，提供了一種唯一的能夠直接測(cè)定肥料利用的方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)變量體系：植物的N肥利用率，生物學(xué)性狀，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量以及氮素平衡等；因子變量體系：?jiǎn)蔚V質(zhì)肥料因子，包括：肥料種類，如15NH4-N，15NO3-N，（15NH2）2CO-N；肥料劑型，如顆粒肥料，復(fù)混肥料，復(fù)合肥料，液體肥料；施肥方式，如根部土壤施肥，葉面施肥；施肥時(shí)期，如不同生育期施肥；礦質(zhì)肥料與有機(jī)肥料、土壤水分、氣象與環(huán)境等其它因素的交互作用因子。標(biāo)記
6、肥料15N豐度的選擇，可按如下公式估算：式中，W～施肥量或植物生物產(chǎn)量，N～含氮量(%)，a～原子百分超，R～肥料利用率，f、p～肥料或植物。對(duì)于肥料實(shí)驗(yàn)，一般取15N豐度為5%-10%。計(jì)量公式在樣品15N豐度分析測(cè)量基礎(chǔ)上，以植物各器官作樣本單位進(jìn)行的計(jì)算。相關(guān)公式如下：植物某一器官（i）中的氮素來自肥料的百分比為式中，和分別植物器官（i）和標(biāo)記肥的15N原子百分超，，其中，和分別是標(biāo)記植物和非標(biāo)記參考植物相應(yīng)器官的15N豐度。器官（i）吸收的肥料氮量為式中，是器官（i）的生物量和含氮量。對(duì)整株植物，和分別可以表示為對(duì)各器官的
7、氮含量的加權(quán)平均，即植株對(duì)肥料氮的利用率（useefficiency）或肥料氮的回收率（recovery）為參考文獻(xiàn)：1.Tosell,M.LeafuptakeandsubsequentpartitioningofureaNasaffectedbytheconcentrationandvolumeofspraysolutionandbytheshootleafpositioninappletrees.Journalofhorticulturalscienceandbiotechnology,2004,79:1,97-1002.Ag
8、uirre,P.B.Appletreerootstockandfertilizerapplicationtimingaffectnitrogenuptake.Americansocietyforhorticulturalscience,2001,3
