氮素对观赏植物生理和生长影响研究综述

　　1研究综述。

　　1.1氮素对观赏植物生理和生长影响的研究概况。

　　植物在生长过程中，同人类时刻呼吸一样，也时刻在从周围环境汲取养分，其中，需求最多的碳、氧、氧主要是从空气和水分中得来，而植物所需的大量且重要的矿质元素氮、磷、钾是从土壤中获得，氮素既是植物所需矿质营养中重要部分，也是植物合成生理代谢调控物质一一酶的主要成分。氮素的施加会对植物的一系列生态生理指标产生影响。

　　从美国的奥姆斯特德在18世纪哈佛大学创办景观设计专业以来，在1951年的中国汪菊渊先生于清华大学开创了园林专业的先河。而中国对观赏植物的研究则是从1986年才幵始，即使如此，2000年之前对观赏植物氮素营养的研究是少之又少，主要集中在为对瓜、果、蔬菜以及农作物以及产量的影响。

　　大量的研宄表明，氮素是作物生长发育过程中必需的大量元素之一，其对作物最终产量的贡献为40%~50%,是植物体内蛋白质、核酸、怜脂和某些生长激素的重要组分之一⑴。

　　氮素化肥在农业生产中一直发挥重要作用，氮素化肥在生产和施用量急剧增加。因此，氮素营养的研究一直是植物营养与施肥学界活跃的内容[2].

　　近年来，一些研究观赏植物的学者参考氮素在作物及果树的应用研宄，对观赏植物进行了氮素的探究。

　　1.1.1形态。

　　吴燕等[3] （2007）总结了近年来氮素对观赏花丼生长及品质的影响，重点则从氮素对花舟地上部、根系生长及品质的影响，花舟植物对氮素吸收及氮肥使用原则等方面进行了阐述。

　　Chapin等14]早在1980年便己发表了关于野生植物矿质营养的问题，其中有提及不同浓度氮素对植物形态的影响，他说到，氮素缺乏时，植物受到养分胁迫，生长会受到不利影响。而1给不足时，生长速度减慢。樊后保等I5] （2006）在总结分析氮饱和对植物生理影响的时候，指出氮素低固然会影响到植物的生长，但过高同样也会影响植物的生长。谢志良等[6] （2010）在对施加氮肥于棉花的影响中指出氮肥过量会影响棉花的生长。Seith等[7]（1996）在不同土壤对挪威云杉的影响中指出，适当的增加氮素的供应，可以促进其生长。植物的生长阶段，不同的氮形态会对植物的形态造成一定的影响，而在做氮素浓度的研宄时，为了减小影响，以一种形态的氮素为少量并不变，改变另一种形态的氮素浓度，在墨兰的生长后期，研究表明，l-lOmmol/丨的摘态氮处理有利于墨兰的花芽分化，在营养生长阶段施用丨mmo丨/1的摘态氮或钱态氧均可以[8].实验表明，摘态氮对植物的形态生长的影响大于按态氮，调整硝态氮含量为佳。

　　1.1.2叶绿素。

　　张乐等（2013）在研究不同浓度氮素对一串红营养生长影响的时候，提到叶绿素a和叶绿素b都是含氮化合物，而叶绿素是反映叶片功能及植株生长发育状况的重要指标，缺氮时叶片会失绿黄化。武小钢等_ （2008）通过氮素对高羊茅叶片活性铁的影响而进一步影响植株的叶绿素含量，得出氮素浓度在8mmol/l时叶绿素含量达到最大值，而12mmol/l时降低品着，其中摘态氮比按态氮对高羊茅叶绿素的影响更为显着。Evans等（1989） [11]在探究C3植物叶子中光合作用和氮的关系中提到氮素是植物叶片在生长过程中合成叶绿素和光合作用相关酶的重要成分和关键因素。陈锦强等[12]在植物光合强度等的研究中指出，光合作用强度会随着氮浓度的增高而增高，从铵态氮和硝态氮不同形态的处理效果来看，摘态氮效果更为明显。

　　1.1.3可溶性蛋白。

　　张述景等[13]（2011）在不同氮素浓度对一串红形态和生理影响的研究中，提出可溶性蛋白在一串红中的含量在一定的氮素浓度范围内，随着浓度的增加而增加，当气素浓度过高时，便有所减少。黄长兵[14] （2009）在其氮素对盆栽小菊外观品质和内源营养的影响中研究到高浓度的氮素不利于蛋白质合成。李孟春[15]（2012）在氮素对两种杨树生理生化等影响的研宄中提到可溶蛋白是植物体内！it藏氮素的一种重要形式，其成分大多是参与代谢的各种酶类。范志强等（2004）在不同氮素浓度下对水曲柳的影响中说到，随着氮浓度的增加，植物体内总氮储量也有所增加。于是可推之，可溶性蛋白的含量同样会随之增加。罗廉源等[18] （1992）在氮素营养对丙酮酸怜酸二激酶调节的研宄中指出，C3植物和Q植物的单效益不同，在同等氮素浓度下，C4植物的可溶性蛋白增加量明显高于C3植物。确态氮和铵态氮分别对观赏百合可溶性蛋白含量的影响中，总体上用摘态氮培养的百合叶片和麟莲中的可溶性蛋白含量明显高于用钱态氮配养的观赏百合在实验设计中以摘态氮的变化为主是有一定根据的。

　　1.1.4抗氧化体系。

　　通过查阅国内外的文献发现氮素对观赏植物的影响几乎没有抗氧化体系的测量，现今只能通过氮素对作物或者果树的抗氧化体系影响作为参考。

　　李宪利等[19]（1997）在研究氮素对苹果SOD和POD影响中提出，低水平氮对抗氧化酶活性有促进其活性的作用，而髙水平的氮则降低其活性。郭卫东等（2009）在缺氮对佛手的相关生理和形态方面的测量得出，低氮显着提高其叶片中MDA的含量，使得SOD、POD、CAT这三种关键的抗氧化物酶活性降低。Kovacik等[21] （2007）研究缺氮对洋甘菊的影响中指出，缺氮会明显影响抗氧化体系在植物体内的代谢平衡，通过改变抗氧化酶的活性调节其代谢平衡，以至能有效的清除其体内02、OH-、H2O2等自由基。Kumagai等[22]使用低氮处理小麦并用于筛选其最佳种时，提到氮素过低会降低其抗氧化酶的活性，可见抗氧化体系酶的活性与低氮有一定的关系。供氮水平对绿巨人保护酶活性的影响[⑶试验中，低氮会对绿巨人造成胁迫影响，叶片SOD和CAT酶活性较低，MDA含量上升，蛋白质含量下降。

　　在不同形态氮对菠菜抗氧化酶活性的影响的研究中表明钱态氮：摘态氮在50:50时菠菜收到的活性氧伤害最小。不同形态氮以及比例对植物的生理会有一定的影响，实验设计时应控制好不同形态氮的含量，在只研究一种氮形态含量时，另外一种形态的氮含量应保持不变。

　　1.2氮素对观赏植物的形态和生理影响的研究意义。

　　氮是构成蛋白质、氨基酸、核酸、叶绿素等的主要成分，通过查阅大量文献来看，氮素对观赏植物形态及若干生理的影响还没有一个准确的施肥和后期追肥指标，为此得出以下若干研究的意义。

　　1.2.1形态。

　　从植物形态学上看，氮素过多时，植物生长快，叶长而软，株型松散；氮素不足时，生长慢，叶短而直，株型紧凑。

　　缺氮常造成观赏植物植株生长矮小，影响覆盆效果；然而，大量施用氮肥或供气速率过快又常常造成植物徒长，甚至烧叶、烧根，进而影响观赏植物的观赏品质P1.在玫瑰的栽培中，控制氮肥的施用量，在300kg/hm2时效果最佳，其叶片数、叶面积、花朵的数量及鲜重皆达到最大值[25].不同的花弁施用氮肥量不同，在万寿菊的生产中，当氮肥施用量为180?200kg/hin2时，其株高、生长速率以及花的直径为最大，还可提早开花[26].但在康乃馨的栽培时，若加大氮肥的施用量，虽然生长速率、株高、叶面积等有所增加，但开花时期有所延迟[27].对匙叶天南星氮素浓度方面的研究表明，不加氮素时植株矮小、叶柄弯曲、叶片下垂、较黄，观赏品质低下，在16mmol/L硝态氮浓度下，植株生长最好，在高于这个浓度时，植株的生长速率降低【28].观赏植物在园林中的应用最直观的是形态上的表现，园林四大要素之一便是植物造景，所以其形态的良好与有所偏颇对于园林造景来说是十分重要的，由上可知，氮素浓度对植物形态改变的具有显着影响，故从植物形态的角度来看对于氮素浓度的研宄是有必要的。

　　1.2.2叶绿素。

　　植物绿叶是同时进行碳氮同化的场所n2],植物吸收的氮素除了一部分在根部被还原，大部分是在叶子内被还原的功能叶的叶绿素含量，与其含氮量的变化基本一致。杨肖娥等的研究表明，水稻虽是喜钱作物，生育后期追施N（V-N更能提高叶片叶绿素含量。

　　叶色深，氮和叶绿素均髙；叶色浅，两者均低但含氮量必须是在一定范围内，在对苦草的研究中，随着氮素浓度的增加叶绿素也在增加，当氮增加到一定浓度时，达到一个最大值，当氮继续增加其浓度时，该叶绿素含量开始降低由此可见，叶绿素大部分都存在于绿叶中，叶绿素的组成元素中除了除了基本元素碳氢氧外，还有一个重要的基本元素就是氮，氮浓度的高低直接反应了叶绿素含量的高低，故在氮素浓度对几种观赏植物生理生态的影响研究中，叶绿素含量的测量是不可或缺的。

　　1.2.3可溶性蛋白。

　　在植物体内，可溶性蛋白是植物￠：存氮的主要形式，其成分大多是参与代谢的酶类，有在有关水曲柳的研究中表明，随着氮素浓度的增高，其幼苗体内的可溶蛋白含量也有显着增高[3\在对同一种植物氮素浓度的研究中，可溶性蛋白的含量变化基本与叶绿素的变化相似，即在一定范围内，可溶性蛋白的含量随着氮浓度的增加而增加，当达到一定浓度时，其含量随着氮浓度的增加而显着降低在高羊茅的生理测量中，其对叶片的不同部位的可溶性蛋白含量随时间变化进行了测量，由其结论可得知，在所测量叶片的三个部位中，叶上部分变化最为明显，也就是说叶上部分的可溶性蛋白含量的变化最能反映出植物在不同氮素浓度下其含量变化情况[34].

　　1.2.4抗氧化体系。

　　自Mccord首次从牛血红细胞中发现超氧物歧化物以来，生物自由基代谢受到人们重视（草翠玲氮素对植物某些生理生化过程影响的研究进展）。通常我们进行测量的植物抗氧化酶系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等，SOD可以消除植物组织中超氧物阴离子自由基（CV）而产生过氧化氧（H2O2），而H2O2又可被CAT、POD分解。正常情况下，细胞内自由基的产生和清除处于动态平衡状态，自由基水平很低，不会伤害植物细胞。可当植物受到胁迫、处于逆境时，这个平衡就被打破。自由基积累过多，就会伤害植物细胞，使得抗氧化酶系统被破坏于是积累许多有害的过氧化产物，如丙二酸（MDA）等，因而MDA的产生成为鉴别逆境伤害的指标之一。

　　研究表明，植物体内的氛素营养水平对抗氧化保护酶的活性有显着的影响从小麦等植物的研宄看到，随着植物体内氮素营养水平的提高，其体内SOD、POD、CAT等酶的活性显着增强，而体内MDA的含量则显着下降，从而延缓植物叶片的衰老[35].

　　1.3不同植物材料氮素利用效率研究进展。

　　不同植物的氮素利用效率有差异，有研究表明，在不同氮效率水稻基因型的研究时，施用不同氮水平的养分，得出施氮处理对不同氮效率水稻的氮含量、可溶性蛋白含量等有明显地差异在两个供气水平下，氮髙效水稻的产量均显着大于氮低效水稻，增幅在50%以上[37].在小麦的研究中，在丰氮条件下，供试不同氮效率品种的籽粒产量、氮效率、植株氮素吸收和物质生产特性与缺氮条件下的表现规律不尽相同[38].

　　在园林植物研宄上，马长乐等研究了几种水生植物对氮素的利用及园林应用，试验中研究的5种水生植物吸收利用氮素的能力存在差异，微齿眼子菜和金鱼藻对摄氮的吸收转化能力较强，菱角对摘氮的吸收累积能力较强但是转化能力弱，环境中的氮素能明显增加菱草对摘氮的转化能力，并总结出根据不同植物对氮素利用能力的差异可将其合理的应用于园林造景中。

　　1.4本研究意义及思路。

　　1.4.1研究意义。

　　随着中国经济的发展已步入髙峰，城市居民非常地希望能让自然环境融入到城市灰色建筑中，于是生态文明城市建设便提到了城市建设的日程，而建设生态文明城市的有效手段是城市绿地的建设。由于经济发展使得城市现有的土地大多都已经被污染，虽然在建设城市绿地之前已经进行了土壤的改良，但改良后的土壤在使用后期时，仍然会出现贫疗等不良状况出现，为了防止这一点，园林绿地里的施肥变得不可或缺。

　　在观赏植物的栽培、后期管理中，施肥不当常造成观赏植物萎慕、发生盐害甚至死亡氮肥是植物生长过程中需要最多的元素之一，但是关于氮肥含量施用上的研究在我国比较少，目前仅有少量报道14.%.为此，在几种观赏植物的氮素浓度的研究十分必要。

　　1.4.2研究目的。

　　通过试验的结果，得出对该几种园林常见植物最具显着性影响的氮素浓度，分析出四种观赏植物分别对氮素利用效率，筛选出最佳浓度和氮素利用效率最高的植物后，将对园林植物养护管理的后期施肥具有指导意义，并且由此结果得到对园林植物后期施加氮肥浓度标准的测量方法，对植物施肥量的测量具有参考意义。

　　1.5研究创新。

　　在氮素浓度施用上，研究的大多数为果树、作物等，虽然有一些是对于观赏植物氮素的研究，但研宄材料单一或者研宄内容单一。本试验基于不同的氮素浓度，通过几种常见的园林植物为研究材料，从形态和生理的角度对其进行测量，使得观赏植物的氮素研究多样化、具体化。