高原夏季露地紫甘蓝叶片氮代谢相关酶、产量对不同水肥组合的响应
2021-08-23秦启杰车旭升张国斌郁继华
秦启杰,车旭升,罗 建,张 辉,冯 致,张国斌,郁继华
(甘肃农业大学园艺学院,甘肃 兰州 730070)
紫甘蓝是甘肃省兰州市榆中县高原夏菜主要种类之一,是当地农民致富增收的重要蔬菜作物。榆中县是全国典型的干旱区域,水资源匮乏是发展当地高原夏菜的最大困扰。加之农民为了追求蔬菜高产、稳产、经济效益最大化,过量施肥问题普遍存在,由于过量施肥造成蔬菜产量偏低、品质变劣,直接经济损失严重,而且引起了一系列的环境问题[1]。
水分和养分是作物生长发育的两大关键影响因子,水是养分发挥的关键,养分是打开水土系统的钥匙,水肥耦合可以达到高产、优质、高效吸收水肥的目的[2-4]。可以通过观察叶片的颜色变化来监测作物氮素营养状况,同时植物叶绿素含量与氮素水平有较好的正相关性,可作为氮素胁迫的指示器[5]。氮代谢与作物的生长发育和产量密切相关[6],作物氮素利用效率取决于其氮代谢及抗性相关酶对氮素的响应机制[7],而硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)等酶是反映植物氮代谢能力的重要指标。
氮素代谢途径是指在NR、谷氨酸脱氢酶(GDH)、GOGAT 及GS 等关键酶的作用下将硝态氮(NO3--N)转化成氨基酸和蛋白质的过程。正常环境条件下,当外来的NO3--N 进入细胞后,首先NO3--N在位于细胞质中NR的作用下还原成亚硝酸盐,亚硝酸盐再进一步还原成铵态盐。GSGOGAT 途径作为氮代谢同化铵态氮(NH4+-N)的关键途 径[8-9],将进入植物体的NH4+-N 最终同化形成氨基酸和蛋白质,以降低NH4+-N在细胞组织中的积累,进而减少铵毒害[10],同时形成的氨基酸和蛋白质是植物体内游离氨基酸和可溶性蛋白等大分子合成的主要供体[11-12]。……
