王瑞莹，刘莹莹，过昱辰，王 赛，马 行，王 波

（苏州大学园艺系，江苏 苏州 215123）

氮素是作物生长所必需的营养元素之一。在一般情况下，作物能够吸收利用的氮素形态有多种，且主要氮源为NH4+-N和NO3--N[1]。旱地土壤中主要氮源为NO3--N，在旱地土壤中施入NH4+-N，在硝化细菌及亚硝化细菌的作用下，很快就会被硝化成NO3--N。因此，旱生植物吸收的氮素营养一般是NO3--N。生菜是一个典型的旱生植物，无论施何种形态氮肥，其可吸收氮素形态主要还是NO3--N[2]。但也有试验指出，施用NO3--N，植物K+、Mg2+、Ca2+等阳离子含量会明显变高，但SO42-、Cl-的含量会逐步降低；而施用NH4+-N，植物体内的Cl-、SO42-、PO43-等阴离子含量会逐渐增加，同时往往会抑制植物对K+、Ca2+的吸收，进而导致其含量降低[2]。此外，供氮形态还会影响矿质营养元素在作物体内的分布[3]。因此，混合态氮素营养可以明显地影响植物生长及其植物体内N、P、K等元素的含量[4-6]。本研究试图探明不同铵硝比处理对生菜植株中N、P、K含量的影响，进而明晰氮素形态配比与生菜矿质营养代谢之间的关系。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试生菜品种为申选1号，为长江中下游常见生菜品种，由南京农业大学资源与环境学院实验室引种培育。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

根据氮素形态的不同，将水培营养液设4个处理，即NH4+-N︰NO3--N分别为0︰100，10︰90，25︰75，50︰50（质量比），其他元素据Hogland营养液配方和Arnon营养液配方稍加调整后配入[7]。NO3--N用Ca（NO3）2·4H2O、KNO3及HNO3提供，NH4+-N用NH4H2PO4及（NH4）2SO4提供，总氮浓度均为70 mg/L。保持所有处理配方中的K、Ca、Mg的比例与原始配方一致，同时在所有营养液中分别加入二氰胺（DCD）并保持其浓度为7 μmol/L，以防止营养液中NH4+转化为N。

将种子消毒后播于盛有干净石英砂的育苗箱中，然后放在18 ℃恒温培养箱中发芽，20 d后移到日光温室中，定期浇水，并在移栽前2 d分别用总氮浓度为1 mg/L的不同配比的营养液喷洒。移到日光温室1周后选择长势均匀的生菜苗移栽到有供氧装置的20 L周转箱中水培，周转箱上覆盖26孔的PVC盖板，每块板上栽24株苗（另2个孔用来通气）。植株的根基部分用海绵包裹，使其固定在板上。每处理设4个重复，每2 d测定1次pH，并用稀Ca（OH）2或H2SO4溶液调节pH至6.5左右，每周换1次营养液，第1次采用1/4强度营养液。试验用水均为去离子水。在生长过程中用去离子水补充被蒸发掉的水分。

1.2.2 样品采集、制备与测定

生菜移栽30 d后采样，将植株从根颈断开，先将根系用去离子水洗净后再用吸水纸吸干表面水分，分别称量植株地上、地下部的鲜质量后，立即在105 ℃烘箱中烘干30 min以杀青，然后60 ℃烘干至恒重，并磨细过筛备用。

全氮量采用水杨酸-锌粉还原法测定，铵态氮采用半微量蒸馏法定量测定（测定的结果包括硝态氮）；全磷和全钾均用H2SO4-H2O2消煮法测定，磷采用钒钼黄比色法测定，钾采用火焰光度计法测定[8]。

1.3 数据处理

试验所测得的数据均经过SPSS11.5统计分析，方差分析采用Fisher’s LSD test。

2 结果与分析

2.1 不同铵硝比对生菜含氮量的影响

由表1可以看出，不同铵硝比处理对生菜地上部、地下部和全株的含氮量存在一定影响，以25︰75处理的全株氮含量最高，50︰50处理的全株氮含量最低，但不同处理间没有显著性差异（P＜0.05）。说明氮素供应的形态对含氮量影响不大。

2.2 不同铵硝比对生菜含磷量的影响

不同铵硝比处理对生菜植株的含磷量产生了一定的影响（表2）。全硝营养（0︰100）处理生菜地上部的含磷量要低于其他3个处理。随着铵硝比的降低，生菜地下部的含磷量增加，至铵硝比为25︰75时，达最高值。若以全株计，则铵硝配合处理的生菜植株的含磷量要高于全硝营养的处理。说明铵硝配合有利于生菜植株对磷素营养的吸收和累积。

2.3 不同铵硝比对生菜含钾量的影响

不同铵硝比氮素营养对于生菜含钾量的影响显著（表3）。4个不同的铵硝比处理，生菜地上部和地下部中含钾量均以铵硝配比为50︰50处理为最低；随着营养液中NO3--N含量的增加，生菜植株中含钾量有升高的趋势，至铵硝比为25︰75时生菜的含钾量最高，地上部和地下部的含钾量均在50︰50处理与25︰75处理时差异显著。随着营养液中NO3--N含量的进一步增加，植株地上部和地下部含钾量均下降，10︰90处理和0︰100处理的地上部和地下部含钾量均与25︰75处理差异不显著。说明适度增加铵态氮，可能有利于生菜对钾素的吸收。

表1 不同铵硝比对生菜含氮量的影响 g/kg

表2 不同铵硝比对生菜含磷量的影响 g/kg

表3 不同铵硝比对生菜含钾量的影响 g/kg

3 讨论与结论

作为植物生长三要素，氮磷钾的有效与平衡吸收是获得高产的前提。植物对矿质养分的吸收和累积因供氮形态不同而产生很大差别，如施用硝态氮，植物钾、钙、镁等阳离子含量明显较高，而施用铵态氮，则往往会抑制钾和钙的吸收。在菠菜上的试验结果表明，随着铵硝比的下降，菠菜吸收累积的氮素显著增加，而磷、钾的累积量随着铵硝比的降低也呈现增加的趋势，但在25︰75的处理达最大值。说明铵硝配合的氮素营养，有利于菠菜植株对磷、钾等矿质营养元素营养的吸收和累积[9]。曹翠玲等[10]的研究表明，供给硝态氮时，玉米幼苗体内氮素转化快，植株氮素累积量最大。艾绍英等[11]也发现，在其他条件不变的情况下，随着营养液中铵态氮数量的增加，菜心植株吸收硝态氮的量减少，而吸收铵态氮的量则在增加。在番茄上的研究结果表明，当铵态氮或酰胺态氮占营养液总氮量的75%时，植株生长受到抑制；另外，随着铵态氮或酰胺态氮比例的提高，番茄叶片中全氮含量则增加。此外，添加低浓度NaCl和增加光照强度，可以显著减低韭菜等的硝酸盐积累[12-13]。推测可能是不同种类植物对硝态氮的敏感程度不同所致，本研究结果表明，随着铵硝比的下降，生菜累积的氮素显著增加。

本研究还发现，随着铵硝比的降低，生菜地上部和地下部组织中硝态氮含量显著上升，且与营养液中硝态氮含量之间呈现显著的直线相关，而生菜根部铵态氮的含量则急剧下降；地上部中铵态氮的含量也有一定变化，但差异不显著。硝态氮有利于植物生长的重要原因可能就是因为伴随着硝态氮的吸收，植物吸收了大量的阳离子，这些阳离子增加了细胞的渗透势，从而有利于细胞的伸长和植株的生长[3]。而当营养液中铵态氮含量较高时，会引起生菜地下部累积大量的铵态氮，且铵态氮难以向地上部转移，因此，地下部常常遭受铵毒害，使正常的生理功能难以发挥，养分吸收受阻，并进而使植株生长受到抑制。

由此可见，适宜的铵硝比可使生菜植株内氮、磷、钾等矿质营养的代谢趋于协调，生菜生理代谢旺盛，养分吸收能力增强，植物可以吸收更多的矿质养分。同时，良好的氮素代谢状况也促进了光合作用系统功能的发挥，并有利于碳水化合物的形成和干物质累积，最终表现为生菜的产量增加。