刘利　盖瑞　孙凤金　郑孝胜　姜远茂　魏绍冲

摘 要：运用同位素示踪技术，以苹果砧木八棱海棠幼苗为试验材料，研究钼对八棱海棠幼苗吸收和利用硝态氮的影响以及钼对幼苗生长状况的影响。结果表明：供钼处理的八棱海棠幼苗的根系活力高于对照。培养4 d时，八棱海棠幼苗两种处理的叶片NR活性上升至最高值，然后下降。培养8 d内供钼处理根系硝酸还原酶活性一直高于对照，且与对照差异显著。供钼处理提高了八棱海棠幼苗生物量和叶绿素含量。钼明显影响幼苗的15N利用率和分配率，供钼处理15N利用率为14.97%，比对照提高63.06%；供钼处理幼苗茎和叶片15N分配率为18.40% 和24.34%，分别为对照的1.32倍和1.16倍。

关键词：钼； 15N；吸收；利用

中图分类号：S661.4 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.12.002

钼是高等植物正常生命活动中不可或缺的微量元素之一，其生理功能与植物体内的含钼酶密切相关[1-3]。硝酸还原酶（Nitrate reductase，NR）是高等植物体内重要的含钼酶[3-5]，钼辅因子是高等植物体内NR的重要组分，NR催化硝酸盐同化反应的第一步，就是把硝酸盐还原为亚硝酸盐，其在植物的氮素代谢过程中发挥着重要作用[6-11]。氮素是果树的必需矿质元素之一，是果树生长的重要物质基础。但近来苹果生产中大量甚至过量施用氮肥的现象十分常见，这不仅使得树体旺长、果实产量品质下降，而且造成果园发生土壤酸化，有效钼含量降低[12]，氮素的吸收利用率也会受到影响。

本试验运用同位素示踪技术，研究水培条件下钼对八棱海棠幼苗硝态氮吸收、分配和利用特性以及生长特性的影响，为苹果生产中钼肥与氮肥的合理施用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试材料为苹果砧木八棱海棠幼苗。

Ca（15NO3）2上海化工研究院生产，丰度为10.20%。

1.2 试验设计

试验在山东农业大学园艺试验站进行。八棱海棠种子经4 ℃层积处理发芽后播入营养钵中，长到5片真叶时选取生长一致的幼苗移至塑料容器中培养。幼苗定植于泡沫板上，每板9孔，每孔定植10株，培养时加入营养液3 L，营养液每日定时通气。先用1/2 Hoagland营养液预培养5 d，再换以Hoagland营养液培养，每周更换1次培养液，试验中所有配制的营养液均用蒸馏水配制，微量元素贮备液中不含钼。待幼苗长到10片左右真叶时，选取各方面基本一致的幼苗，进行饥饿处理7 d，以消耗植株中积累的硝态氮。然后用Ca（15NO3）2霍格兰营养液培养20 d，设2个处理： CK（营养液无钼）和供钼处理N1（营养液0.5 μmol·L-1钼酸），营养液以全硝态氮（5 mmol·L-1 Ca（15NO3）2）为唯一氮源，每个处理3次重复。转入营养液培养后，每隔 4 d取样测定幼苗的根系活力、叶绿素含量和根系及叶片NR活性等。并于12 d幼苗长到14～15片左右真叶时，取样测定幼苗15N的吸收、分配及利用情况。

1.3 计算公式和数据分析方法

Ndff = （植物样品中15N丰度%-15N自然丰度%） /（肥料中15N丰度%-15N自然丰度%）×100%

器官15N 吸收量（g） = Ndff×器官全氮量（g）

器官全氮量（g） =器官生物量（g）×氮含量（%）

氮肥利用率 =器官15N 吸收量/施肥量（g）×100%

氮肥分配率 =各器官从氮肥中吸收的氮量（g）/总吸收氮量（g）×100%

数据采用DPS7. 05软件进行单因素方差分析，LSD 法进行差异显著性检验，应用Microsoft Excel 2003绘制图表。

2 结果与分析

2.1 钼对八棱海棠根系活力的影响

八棱海棠N1处理根系活力大于对照，差异显著，第8天达到260 μg·g-1·h-1，比对照提高26.5%（图1）。由图1可以看出，钼提高了八棱海棠幼苗的根系活力。

2.2 钼对八棱海棠根系NR活性的影响

经硝酸盐饥饿处理后的八棱海棠幼苗体内的硝态氮含量较低，当转移到全硝态氮营养液后大量地吸收硝态氮，从而诱导根系NR活性的提高。因此，NR活性4 d时快速上升，并于8 d时两种处理均达到最大值（图2）。

培养8 d内的八棱海棠幼苗，供钼处理活性一直高于对照。第8天达到最大值318.65 μg·g-1·h-1，比对照提高7.6%。培养至12 d时，对照的活性高于供钼处理，16 d后两种处理间差异不显著。

2.3 钼对八棱海棠叶片NR活性的影响

八棱海棠幼苗经硝酸盐饥饿处理后转入到全硝态氮营养液进行培养，4 d时各种处理叶片NR活性上升至最高值，然后下降，8 d后又出现上升下降的趋势，但上升幅度明显小于上一次（图3）。

前4 d硝酸还原酶活性快速上升，供钼N1处理高于对照，4 d时两者差异显著。之后两个处理均下降到一定水平，8 d后小幅度上升，到16 d时出现另一个峰值，对照为115.58 μg·g-1·h-1，N1处理为101.11 μg·g-1·h-1，之后两者叶片硝酸还原酶下降，20 d时两个处理间差异不显著。

2.4 钼对八棱海棠叶片叶绿素含量的影响

培养期间，八棱海棠幼苗供钼处理的叶绿素含量均高于对照（图4）。4 d时，八棱海棠幼苗N1处理的叶绿素含量比对照提高24.08%，差异显著。8 d时，N1处理的叶绿素含量为对照的1.13倍，达到显著差异水平。12 d时，N1处理的叶绿素含量显著高于对照。20 d时，N1处理的叶绿素含量比对照提高3.17%，但差异不显著。

2.5 钼对八棱海棠幼苗生物量、全氮量和15N吸收量的影响

由表1可知，八棱海棠幼苗供钼N1处理的总干质量是对照的1.22倍，达到显著差异水平。对照和N1处理全氮量差异不显著， N1处理15N吸收量比对照提高46.62%，差异显著。以上说明供钼提高了八棱海棠幼苗的生物量和15N吸收量。

2.6 钼对八棱海棠幼苗各器官Ndff和15N分配率的影响

表2表明，八棱海棠幼苗N1处理效果显著，叶片、茎和根系的Ndff分别为对照的1.59倍、1.53倍和1.32倍。 N1处理茎和叶片15N分配率为18.40% 和24.34%，分别比CK提高31.52% 和15.74%。由此可见，供钼可促进植株对肥料15N 的吸收征调能力，有利于根系吸收氮素往地上部运输。

2.7 钼对八棱海棠幼苗15N利用率的影响

八棱海棠N1处理15N利用率高达14.97%，而对照仅为9.18%，比对照提高63.06%。这表明钼可以提高八棱海棠幼苗氮素的利用率。

3 结 论

供钼处理可以明显提高八棱海棠幼苗对硝态氮的吸收、分配及利用。供钼处理的氮肥利用率为14.97%，比对照提高63.06%。供钼处理各种器官Ndff值均显著高于对照，叶片、茎和根系的Ndff分别比对照提高53.86%，52.51%，37.65%。供钼处理叶片和茎的15N分配率分别为对照的1.32倍和1.16倍。供钼处理也提高了八棱海棠幼苗生物量、叶绿素含量和根系活力。因此，合理施用钼肥可以提高八棱海棠幼苗的生长状况以及对硝态氮的吸收、分配和利用。

参考文献：

[1] Mendel R R， Hansch R. Molybdoenzymes and molybdenum cofactor in plants[J]. Journal of Experimental Botany， 2002， 53（375）： 1 689-1 698.

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[8] 秦亚光，王留兴，樊青霞，等.施钼对烤烟硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响[J].河南农业科学，2008（7）：54-56.

[9] 孙学成， 胡承孝， 谭启玲， 等.施用钼肥对冬小麦游离氨基酸，可溶性蛋白质和糖含量的影响[J]. 华中农业大学学报， 2002， 21（1）： 40-43.

[10] 胡珍兰，张海伟， 胡承孝，等.钼氮配施对烤烟光合作用及可溶性糖含量的影响[J].华北农学报，2014（3）：199-203.

[11] 宋满坡，段晓琴.钼与不同肥料配施对大白菜硝酸盐含量和品质的影响[J].河南农业科学，2005（9）：85-86.

[12] 龚子同， 黄标， 欧阳洮.我国土壤地球化学及其在农业生产中的意义[J]. 地理科学， 1998， 18（1）： 1-9.

2.5 钼对八棱海棠幼苗生物量、全氮量和15N吸收量的影响

由表1可知，八棱海棠幼苗供钼N1处理的总干质量是对照的1.22倍，达到显著差异水平。对照和N1处理全氮量差异不显著， N1处理15N吸收量比对照提高46.62%，差异显著。以上说明供钼提高了八棱海棠幼苗的生物量和15N吸收量。

2.6 钼对八棱海棠幼苗各器官Ndff和15N分配率的影响

表2表明，八棱海棠幼苗N1处理效果显著，叶片、茎和根系的Ndff分别为对照的1.59倍、1.53倍和1.32倍。 N1处理茎和叶片15N分配率为18.40% 和24.34%，分别比CK提高31.52% 和15.74%。由此可见，供钼可促进植株对肥料15N 的吸收征调能力，有利于根系吸收氮素往地上部运输。

2.7 钼对八棱海棠幼苗15N利用率的影响

八棱海棠N1处理15N利用率高达14.97%，而对照仅为9.18%，比对照提高63.06%。这表明钼可以提高八棱海棠幼苗氮素的利用率。

3 结 论

供钼处理可以明显提高八棱海棠幼苗对硝态氮的吸收、分配及利用。供钼处理的氮肥利用率为14.97%，比对照提高63.06%。供钼处理各种器官Ndff值均显著高于对照，叶片、茎和根系的Ndff分别比对照提高53.86%，52.51%，37.65%。供钼处理叶片和茎的15N分配率分别为对照的1.32倍和1.16倍。供钼处理也提高了八棱海棠幼苗生物量、叶绿素含量和根系活力。因此，合理施用钼肥可以提高八棱海棠幼苗的生长状况以及对硝态氮的吸收、分配和利用。

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2.5 钼对八棱海棠幼苗生物量、全氮量和15N吸收量的影响

由表1可知，八棱海棠幼苗供钼N1处理的总干质量是对照的1.22倍，达到显著差异水平。对照和N1处理全氮量差异不显著， N1处理15N吸收量比对照提高46.62%，差异显著。以上说明供钼提高了八棱海棠幼苗的生物量和15N吸收量。

2.6 钼对八棱海棠幼苗各器官Ndff和15N分配率的影响

表2表明，八棱海棠幼苗N1处理效果显著，叶片、茎和根系的Ndff分别为对照的1.59倍、1.53倍和1.32倍。 N1处理茎和叶片15N分配率为18.40% 和24.34%，分别比CK提高31.52% 和15.74%。由此可见，供钼可促进植株对肥料15N 的吸收征调能力，有利于根系吸收氮素往地上部运输。

2.7 钼对八棱海棠幼苗15N利用率的影响

八棱海棠N1处理15N利用率高达14.97%，而对照仅为9.18%，比对照提高63.06%。这表明钼可以提高八棱海棠幼苗氮素的利用率。

3 结 论

供钼处理可以明显提高八棱海棠幼苗对硝态氮的吸收、分配及利用。供钼处理的氮肥利用率为14.97%，比对照提高63.06%。供钼处理各种器官Ndff值均显著高于对照，叶片、茎和根系的Ndff分别比对照提高53.86%，52.51%，37.65%。供钼处理叶片和茎的15N分配率分别为对照的1.32倍和1.16倍。供钼处理也提高了八棱海棠幼苗生物量、叶绿素含量和根系活力。因此，合理施用钼肥可以提高八棱海棠幼苗的生长状况以及对硝态氮的吸收、分配和利用。

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