[发明专利]一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法

说明书

本发明公开一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法，包括如下步骤：(1)小麦田施用肥料后1～14天，选取小麦幼苗的根际土壤，检测小麦根际土壤的铵根离子浓度；(2)依据步骤(1)检测得到的铵根离子浓度值确定小麦地施用水溶性钾肥亩施用量，以预防或缓解土壤中高浓度铵态氮对苗期小麦生长产生的抑制；其中，水溶性钾肥选自但不限于磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、磷酸钾、硫酸钾、氯化钾、氨基酸钾盐、黄腐酸钾、腐殖酸钾。该方法通过增强小麦光合作用和提高碳水化合物合成能力，降低铵根(NHsubgt;4/subgt;supgt;+/supgt;)积累，促进根中植物激素平衡，从而预防或缓解土壤中高浓度铵态氮对苗期小麦生长产生的抑制。

技术领域

本发明涉及小麦土壤环境质量安全领域，具体为一种缓解土壤高浓度铵态 氮抑制苗期小麦生长的方法。

背景技术

铵态氮(氨态氮)和硝态氮(硝态氮)是作物吸收的主要无机态氮源。

目前亟待解决的问如何缓解高铵胁迫带来的是负面影响，尤其是小麦苗期 缓解高铵胁迫带来的是负面影响。小麦是在旱地作物，铵态氮在土壤中会很快 转化为硝态氮，并易损失，降低麦田土壤的氮素供应能力，而且会造成水污染， 影响小麦土壤环境质量安全。

有研究认为降低旱地作物土壤中铵态氮向硝态氮的转化，维持土壤中一定 浓度的铵根离子可以作为提高氮肥利用效率。一些研究表明，氨态氮或酰胺态 氮搭配硝化抑制剂可以有效地抑制硝化作用，进而维持土壤中的铵根离子，降 低氮损失。但是小麦对高铵环境较为敏感，暴露于过量的氨态氮时，会出现铵 胁迫症状，具体表现为植物生长受到抑制，产量降低，甚至死亡。并且小麦是 一种典型的以硝态氮为主要氮源的植物，即使在供应全硝态氮的环境中也能良 好生长，而在供应过高浓度的铵态氮时会出现铵胁迫的现象。

目前，在我国南方小麦产区，大气氨沉降、土壤酸化、小麦苗期频发的渍 水，以及生产过程中大量氮肥和硝化抑制剂作为基肥使用，常常导致小麦幼苗 土壤根际在短期内处于高铵环境，铵根离子浓度最高可达20mmol·L^-1，远远 超过小麦适宜的铵根离子浓度，影响小麦的苗期生长，进而影响其产量和品质。

铵根离子被植物吸收后，主要的同化部位在根部。研究发现，在高铵条件 下，叶片吸收的光能过剩，过氧化物积累，进而造成光合电子传递链遭到破坏， 从而抑制光合作用；同时，高铵条件下，根中的氮同化是快速而大量的，需要 足够的碳骨架以维持铵根离子的同化：因此，铵胁迫条件下，由于光合作用受 到抑制所造成的碳水化合物合成减少，以及大量铵根离子的同化消耗，常常造 成根部的碳缺乏，从而抑制根的生长，具体表现出植物根系粗短、主根和侧根 长度降低等现象。铵胁迫条件下，根中的低碳氮比会促进侧根原基的发生，但 是根系的伸长生长受到抑制，该过程可能通过影响生长素由叶部向根部的运输而发生作用。另外，生长素对根系形态的调节离不开细胞分裂素(CTK)的作 用。CTK可促进作物地上部的生长，但对根系则起抑制作用，同时会刺激次生 根的发生。

钾(K)是植物必需的大量元素之一，在植物的生长和发育中起重要作用。 有研究发现，K同植物体内的许多代谢过程密切相关，不仅能够促进酶的活化， 还能够通过提高光合效率、调节气孔的开闭、控制CO₂和水的进出等，从而促 进光合作用。另外，钾还能增强作物抗病、抗寒、抗旱、抗倒伏和抗盐的能力。 钾在调控碳水化合物经由韧皮部从地上部分到根系的长距离运输中亦发挥重要 作用：K⁺作为韧皮部中含量最高的阳离子，不仅为碳水化合物的运输提供渗透 势渗透差，而且K⁺浓度的梯度差可为韧皮部的转运蛋白提供能量从而调控物质 的装载和输出。另外，铵离子和钾离子之间存在协助作用和拮抗作用。田间条件下，土壤中过量的铵会明显抑制植物对钾的吸收。因此，K⁺的缺乏也可能成 为高铵胁迫下植物生长受到抑制的重要原因。