文档介绍：模拟氮沉降对大豆萌发和幼苗生长的影响
胡正华,索福喜,刘巧辉,吴芳芳,陈书涛
南京信息工程大学环境科学与工程学院,江苏南京 210044
摘要:氮沉降是当今倍受关注的全球性环境问题。采用大田试验和室内培养的方法,研究大豆种子萌发和幼苗生长对氮沉降的响应。实验设4组处理(CK、T1、T2、T3),所施氮肥为NH4NO3,在室内培养实验中,4组处理的浓度分别为0、、、 mol/L。大田实验中,4组处理的氮施入量分别为0, 50, 100, 150 kg·hm-2·a-1。结果表明:过量氮沉降对种子萌发有一定的抑制作用,降低了种子的发芽速度和发芽率;抑制了幼苗的生长速度,降低了植株的株高、叶面积和生物量,并减小了根冠比;随着氮施入量的增加幼苗的蒸腾速率逐渐降低,但叶片叶绿素含量逐渐增加。
关键词:氮沉降;大豆;种子萌发;幼苗生长
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)06-2397-04
大气氮沉降已成为重要的全球性环境问题,氮沉降量不断增加[1-2]。 Tg和27 Tg[3-4]。在美高出了10~20倍[5]。现有研究表明,氮沉降对植物生长有着显著的影响,氮沉降是增加还是减少植物生产力,取决于这些植物所处的生态系统的氮饱和度。当植物生长受氮限制时,一定量的氮沉降可以增加生产力;当生态系统处在氮饱和状态时,氮沉降就会减少生产力[6-8]。因而经过长期的氮处理后,植物的生物量随着氮输入量的增多而下降,特别是高浓度的氮处理减少更加显著[7]。此外,氮沉降还会与二氧化碳浓度升高等环境问题一起对植物的生长起协同作用。我国已成为全球三大氮沉降集中区(欧洲、美国和中国)之一[9-11],许多地区存在高氮沉降现象,氮沉降现状和未来的发展趋势十分严峻[6,12-13]。目前国内外有关氮沉降对陆地植物及生态系统影响的研究主要集中在森林群落上[14-22] ,而对农田这类重要的生态系统类型缺少相应的研究。
本文运用大田实验和室内培养相结合的方法,研究不同强度的氮沉降对大豆萌发和幼苗生长的影响,对于充分认识氮沉降对农田生态系统的影响具有一定的意义。
1 实验材料及方法
实验设计
实验于2006年大豆生长季在南京信息工程大学试验站进行,采用大田播种和室内培养相结合的方法。土壤为潴育型水稻土,灰马肝土属,耕层土壤质地为壤质粘土,%。土壤pH (H2O浸提),有机碳、全氮(N) g/kg、 g/kg。实验前将土壤翻耕混匀。大豆品种为日本青。
大气沉降的氮化合物有干、湿两种。湿沉降的氮主要是NH4+和N03-,干沉降的氮主要有气态NO、N2O、NH3和NHO3。参照欧洲N ITREX项目[23-24]和国内相关研究工作[19-22],将NH4NO3溶解于水中,然后喷洒在样地中以模拟不同处理水平的大气氮沉降。氮沉降处理设4个水平,分别为对照(CK)、处理1(T1)、处理2(T2)和处理3(T3)。在大田实验中,每周分两次向T1、T2、T3 3个样地中的幼苗植株喷洒NH4NO3溶液,CK样地喷洒等量的自来水,来回均匀喷洒多次。在大豆生长季中,CK、T1、T2、