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几种豆科植物茶园间作氮素协调性研究 　　收稿日期：2013-05-15 　　基金项目：泰安市幼龄茶园间作模式与配套技术研究 　　作者简介：汪强强（1987-），男，在读硕士研究生，主要从事茶树生理与生态研究。E-mail： qiangwushan@163.com 　　*通讯作者，E-mail： lxzhang@ 　　摘要：以白三叶的铺地、考拉和紫花苜蓿的金达品种为材料，采用硝、铵氮素比为1∶1的水培液测定其喜氮类型，并测定不同生育时期的硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性。结果表明，三种豆科植物均有较强的喜硝特性，与喜铵的茶树间作具有氮素种类上的协调性。其中，以金达的总NR活性最高，GS活性最低，GS/NR值和吸氮量最小，最适宜茶园间作。 　　关键词：豆科植物；喜氮类型；酶活性；相关性；间作适宜性 　　中图分类号：S344.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）12-0052-05 　　氮作为生物体必需的一种营养元素，在自然界中主要以有机态、无机态和分子态三种形式存在[1]，其中无机态的铵态氮和硝态氮是植物能直接吸收和利用的两种主要氮素形态。植物的需氮特性因植物种类、品种、生育时期等而不同，而依据植物对土壤中铵态氮和硝态氮的优先吸收方式不同，可将植物分为喜铵植物和喜硝植物[2，3]。茶树是一种典型的喜铵耐铵植物，生产中主要施用铵态氮肥满足其需求。但由于土壤中硝化作用会将铵态氮转化为硝态氮，降低茶树的氮肥利用效率，造成肥料的浪费；同时由于硝态氮离子的强酸性和易淋失特性，还可导致茶园土壤酸化、地下水污染、水体富营养化等严重的环境问题[4]。因此，提高茶园氮素的利用率就十分必要。 　　为解决上述问题，国内外主要采取的措施有：在茶园施用脲酶抑制剂[5～7]，硝化抑制剂[5，6，8～10]，覆盖秸秆等生物物料[8]，平衡施肥[6，11]，施用石灰等化学改良剂[11，12]。但是，这些方法不但会增加农业生产成本，化学改良法还会带来新的环境污染[13]，不符合无公害和有机茶叶的生产要求；同时还可能造成土壤板结、抑制茶园土壤酶及微生物活性等，进而影响茶树生长和茶叶品质。所以，选择豆科植物与茶树间作，进行生物改良，既可以利用豆科植物的共生固氮作用[14]减少与茶树争夺氮肥的矛盾[15]，还可利用豆科植物对硝态氮的吸收与转化，解决土壤过度酸化和硝态氮对环境的污染，提高茶园氮素利用率。目前，在茶园中间作的豆科植物主要有大豆[16]、花生[17]、白三叶[18～20]和紫花苜蓿[21，22]等，其研究以间作作物对茶园土壤理化性状、微域环境的温湿度、昆虫和天敌生物多样性方面的影响为主，尚未见间作豆科植物与茶树氮素协调性方面的研究报道。 　　为了筛选出高效利用硝态氮肥的茶园间作豆科植物，本试验以三种豆科牧草为材料，研究其吸氮特性和不同生长发育时期氮素代谢主要酶活性，以期为茶树合理间作和生态有机茶园建设提供一定技术和理论依据。 　　1材料与方法 　　1.1试验材料 　　三种豆科植物：白三叶—铺地（Trifolium repens cv.PROP）、白三叶—考拉（Trifolium repens cv.CLARE）、地被型紫花苜蓿—金达（Medicago sativa cv.KINDER）。 　　1.2试验时间和地点 　　2012年4月在山东农业大学园艺试验站茶棚茶行间（茶树品种为福鼎大白）种植豆科植物。 　　1.3试验设计和方法 　　1.3.1豆科植物喜氮类型的测定以三种豆科植物成株期植株为材料，水培法测定植物氮素吸收的喜好类型。每盆加入250 ml灭菌的营养液，以5株根系经3.5%次氯酸钠溶液灭菌的植株（排除微生物对试验的影响）为处理，以无植物培养的营养液为对照，重复4次，分别于0、3、6、9 d后测定营养液中铵态氮和硝态氮含量。 　　试验用营养液为Hoagland 无氮营养液[23，24]加NH4NO3并使其终浓度为0.1 g/L，以确保铵态氮和硝态氮的比例为1∶1。铵态氮用靛酚蓝比色法[25]测定，硝态氮用紫外双波长矫正法[26]测定。 　　1.3.2豆科植物氮素代谢主要酶活性测定分别取苗期、成株期、开花期的豆科植物，测定其根系和叶片的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）的活性。 　　硝酸还原酶活性采用活体法[27]比色测定，取样前先用50 mmol/L的KNO3溶液诱导植物1 d，以促进硝酸还原酶的产生；谷氨酰胺合成酶活性采用比色法[28]测定，以540 nm处吸光值的大小来表示。 　　1.4数据分析 　　试验数据用Microsoft Excel 2007进行整理，采用SPSS18.0软件进行分析，多重比较采用tukey法。并用SAS软件进行一元线