不同叶菜类蔬菜利用硝态氮的生理生化机理研究

【摘要】：本论文通过营养液栽培试验,研究了硝态氮对不同种类和品种的叶菜类蔬菜生物产量、硝酸盐含量、硝酸还原酶(NRA)、营养品质和光合特性的影响,以期筛选出硝酸盐累积量较少的蔬菜品种,找出叶菜类蔬菜中硝酸盐积累的生理生化机制,从而为绿色蔬菜的栽培提供理论指导。研究的主要结果如下: 1.在氮供应不足的条件下,氮素是蔬菜产量的限制因子。但随着营养液中硝态氮浓度的提高,蔬菜的生物产量的不会无限增加,甚至出现下降。这种极高氮供应水平引起产量下降的原因可能是由于过多的硝态氮的吸收、转化消耗过多的碳水化合物导致的。同时,单纯提高营养液中硝态氮的含量造成的养分供应不平衡,可能也是影响其生物产量的因素。 2.在完全营养液(N2)供应时,小白菜中,硝酸盐累积最多的是长江青梗(B4),最少的是日本雪玉白菜(B8);5种生菜中,硝酸盐含量最多的是香港玻璃生菜(S3),最少的是罗马直立生菜(S4);4种菜心中,金优5号甜菜心(C2)的是最易累积硝酸盐的品种,四九-19号菜心(C1)是累积最少的品种。这几个品种可进行进一步深入研究,以作为研究与蔬菜硝酸盐累积有关的基因的材料。 3.在极高氮供应(N4)时,小白菜硝酸盐累积最多的是长江青梗(B4),其NKA是最低的。生菜中,罗马直立生菜(S4)的单株产量最高,硝酸盐累积最少,但其NRA也是最低的;美国大速生菜(S1)的产量最低,硝酸盐含量最高,这可能与它们产量的稀释效应有关。菜心中,四九-19号菜心(C1)的单株产量最高,硝酸盐累积量最少,NR活性最高;金优5号甜菜心(C2)的硝酸盐累积量最多,NR活性最低,硝酸盐含量与NRA成负相关。以上提及的几种蔬菜均是在高硝态氮供应时研究硝酸盐累积机理较好的材料。 4.不同品种蔬菜NRA与营养液中的硝态氮浓度成极显著正相关,与蔬菜硝酸盐含量成显著正相关。NRA的提高没有使蔬菜硝酸盐含量下降,可能是由于植物细胞中硝酸还原酶(NR)与NO_3~-分布部位不同所致。 5.随营养液中硝态氮浓度的升高,各营养品质指标变化趋势不一致。小白菜和菜心的可溶性糖含量减少,但不同蔬菜品种减少的程度不同。而生菜的可溶性糖含量呈先升高后降低的趋势。在同一处理下,5种生菜的可溶性糖含量显著不同,这主要取决于生菜的不同品种。在完全营养液(N2)供应时最有利于生菜可溶性糖的累积。随营养液中硝态氮浓度的升高,重庆大齐青(B7)的蛋白质含量逐渐降低,其他9种小白菜和生菜、菜心的蛋白质含量均表