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    研究酸雨淋洗下不同降雨时段和玉米不同生育期叶片总氮淋洗,为深入理解酸雨对植物冠层氮素损失的影响提供一定科学依据。通过模拟酸雨淋洗,收集经过冠层到达地表雨以及相邻空矿地带降雨(作为对照)后,利用{经过冠层到达地表降雨中的氮素-与降雨冠层体积相当的空旷地降雨中的氮素}反映冠层氮素酸雨淋洗强度及其数量。氮素总淋洗量与叶全氮量呈显著负相关(P<0.05)。蒸馏水和pH=5淋洗下,玉米冠层氮素发生了淋洗,氮素淋洗可能是农田生态系统氮素流量及作物冠层氮素损失的另一重要途径,且淋洗浓度与淋洗量、土壤施氮量、植物体内氮素营养密切相关。 关键词酸雨淋洗 1概述 酸雨是指酸性的大气降水,包括酸性的雨、雪、雾、露等沉降,通常指pH值低于5.6的降水。由于酸雨对生态系统的危害,酸雨已被列为危害环境的十大问题之一,酸雨问题尤其是酸雨淋洗对植物的影响倍受各国政府和科学家的重视。 近年来,当前国内、外对植物冠层养分淋失的研究取得了一定进展,养分浓度(特别是细胞间隙中可溶性养分浓度)、降雨接触时间、植物类型、雨水酸度等均影响冠层养分淋洗速率和数量[2],且雨水酸度不同淋洗量也不同。另外,过去对冠层养分淋洗的主要研究对象是森林,而对农田植物冠层养分淋失研究很少。由于施肥等原因,农田植物冠层养分比森林冠层更加丰富,即被酸雨淋洗的“氮源”更大,因此在研究农田生态系统养分流量和冠层养分损失时,应当予以考虑。本试验通过模拟酸雨淋洗,收集经过冠层到达地表雨以及相邻空矿地带降雨(作为对照)后,利用经过冠层到达地表降雨中的氮素-与降雨冠层体积相当的空旷地降雨中的氮素反映冠层氮素酸雨淋洗形态、强度及其数量;研究酸雨淋洗下不同降雨时段和玉米不同生育期冠层淋洗氮素变化规律,探讨不同土壤供氮和植物氮素营养水平对玉米冠层氮素淋洗的影响,为深入理解酸雨对植物冠层氮素损失的影响提供一定科学依据,深化对农田生态系统氮素平衡更加准确和可靠的认识。 2玉米冠层氮素总淋洗量 由表1可知,随生长期的推进,蒸馏水、pH=5淋洗下氮素总淋洗量均出现先增加后减少的趋势。拔节期,蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为1214.6μg/株,pH=5淋洗下平均为826.5μg/株,二者淋洗间存在极显著差异(P<0.01)。从除品种外其它所有因子平均的方差分析结果看,SD19蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为1430.9μg/株,pH=5淋洗下平均为986.7μg/株;NE5平均分别为998.4、666.3μg/株,不同品种间差异不显著(P>0.05)。从除施氮水平外其它所有因子平均的方差分析结果看,N0水平时,蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为1422.5μg/株,pH=5淋洗下平均为1006.6μg/株;N2水平时,平均分别为899.4、696.2μg/株;N4水平时,平均分别为1322.0、776.7μg/株。不同施氮水平间N0与N2差异不显著(P>0.05),N2与N4差异极显著(P<0.01),N0与N4差异极显著(P<0.01)。 抽雄期,蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为5096.0μg/株,pH=5淋洗下平均为1331.8μg/株,二者淋洗间存在极显著差异(P<0.01)。从除品种外其它所有因子平均的方差分析结果看,SD19蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为5783.5μg/株,pH=5淋洗下平均为1529.6μg/株;NE5平均分别为4408.6、1134.0μg/株,不同品种间差异不显著(P>0.05)。从除施氮水平外其它所有因子平均的方差分析结果看,N0水平时,蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为4783.9μg/株,pH=5淋洗下平均为1410.7μg/株;N2水平时,平均分别为5541.1、1341.9μg/株;N4水平时,平均分别为4963.2、1242.9μg/株,不同施氮水平间N0与N2差异不显著(P>0.05),N0与N4差异极显著(P<0.01),N2与N4差异不显著(P>0.05)。 成熟期,蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为1000.6μg/株,pH=5淋洗下平均为885.4μg/株,方差分析结果表明,二者淋洗间存在显著差异(P<0.05)。从除品种外其它所有因子平均的方差分析结果看,SD19蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为863.4μg/株,pH=5淋洗下平均为825.4μg/株;NE5平均分别为1137.9μg/株、652.3μg/株,不同品种间差异极显著(P<0.01)。从除施氮水平外其它所有因子平均的方差分析结果看,N0水平时,蒸馏水淋洗下氮素总淋洗量平均为901.5μg/株,pH=5淋洗下平均为1086.7μg/株;N2水平时,平均分别为1167.7、888.5μg/株;N4水平时,平均分别为932.7、681.0μg/株,不同施氮水平间N0与N2差异显著(P<0.05),N2与N4差异显著(P<0.05),N0与N4差异不显著(P>0.05)。 3讨论 研究表明,冠层养分淋洗量的大小与淋洗液的pH值有关,因为叶片质外体参与了细胞pH的调节,而在不同酸碱度下离子的可移动性差别很大,故淋洗液的pH值不同对淋洗效果将产生明显影响。夏阳等[3]研究了不同pH淋洗液和NaCl胁迫对水培条件下玉米冠层淋洗物中氮组分的影响,结果表明,冠层淋洗物中硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4-N)、有机态氮(Org-N)和全氮(Tot-N)的含量随植物生长量的增加而提高;pH3.5淋洗无盐处理的NH4-N、NO3--N和Tot-N的含量高于pH7.0无盐处理的含量,而Org-N含量较低;pH7.0进行淋洗时,淋洗液中的氮组分以Org-N为主(占51.6%~57.8%),pH3.5进行淋洗时,以NO3-N为主(占48.3%~50.5%);pH3.5淋洗可增加NO3-N和Tot-N的单位鲜重淋洗量。本试验结果表明,与蒸馏水对照淋洗相比,模拟酸雨对淋失量并无显著影响,但酸雨淋洗量有所降低[1]。 4结论 本试验研究表明,不同施氮水平对玉米冠层淋洗液氮浓度以及淋洗量的影响因品种不同而异,这说明植物冠层养分淋洗除受遗传特性影响外,介质养分状况不同,养分淋洗也存在差异。叶片淋洗量的大小是由质外体中可淋洗离子的含量及叶片保护组织的特性所决定,同时由于基因型的差异,即各品种之间矿质元素吸收和运输、叶片的抗淋洗程度等等的差异,从而导致了淋洗结果的完全不同。本试验结果仅建立在单一生态点之上,在不同环境如温度、光照等有所改变的条件下,这种酸雨淋洗结果以及施氮的影响是否存在差异,还有待于进一步研究和试验证明。 参考文献 [1]黎华寿,聂呈荣,胡永刚.模拟酸雨对杂交稻也升到影响的研究[J].农学环境科学学报,2004,23(2)284-287. [2]冯宗伟.酸雨对生态系统的影响-中国西南地区酸雨研究[M].北京中国出版社,1993,151-160. [3]夏阳,林杉,张福锁,等.盐胁迫对玉米冠层淋洗物中氮组分的影响[J].作物学报,2002,28(2)278-281.

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