植物激素对叶菜作物根系生长和氮利用的调控

明确植物激素调控蔬菜高效吸收和利用氮的作用和机制，对提高土壤养分利用率和减少化肥施用等具有重要意义。本项目拟采用盆栽、田间和砂培试验与植物分子生理相结合的技术，研究3种植物激素（细胞分裂素、生长素和赤霉素）对叶菜作物（小白菜和油麦菜）生长、氮的吸收特性以及土壤养分利用率的影响，初步确定能够促进叶菜生长和氮素利用的最佳植物激素施用浓度；再深入研究植物激素对叶菜作物的根系形态、氮吸收特性、氮代谢酶活性和编码酶的重要基因的表达调控，以探究植物激素促进叶菜作物生长和氮高效吸收利用的分子生理机制，为开发有效提高蔬菜产量和氮养分利用率的植物生长调节剂产品提供理论依据。

植物激素对蔬菜高效吸收和利用氮有重要的调控作用，明确其作用机制，对提高土壤养分利用率和减少化肥施用等具有重要意义。本项目采用盆栽、田间和砂培试验结合植物分子生理相结合的技术，研究3种植物激素（细胞分裂素、生长素和赤霉素）对叶菜作物生长、氮的吸收特性以及土壤养分利用率的影响，筛选出有效的植物生长调节剂配方，即PGRI ：6BA（1μM）＋GA3（0.25μM）；PGRII ：IAA（3μM）＋6BA（2μM）+B1（150μM）；PGRIII ：IAA（6μM）＋6BA（1μM）+ GA3（0.5μM）+B1（150μM）； PGRIV ：IAA（6μM）＋6BA（2μM）+ GA3（0.25μM）+B1（150μM）。进一步的验证试验表明，植物生长调节剂对不同叶菜作物的产量、品质及氮等养分的吸收显著的调控作用。在盆栽试验中，PGRs处理使空心菜和小白菜鲜重分别2.9%～17.0%和18.7%～54.0％（P<0.05）；田间小区试验中，PGRs处理使空心菜和小白菜产量分别增加13.6%～50.3％和30.8%～38.6％（P<0.05）。植物生长调节剂对空心菜产量影响的大小顺序是PGRI > PGRIII > PGRII > PGRIV；对小白菜产量影响的大小顺序是PGRIII> PGRII>PGRI> PGRIV。与50%CF处理相比，PGRs处理的空心菜和小白菜氮累积增幅分别为20.9%～32.3%，26.8%～45.2%（P<0.05）；PGRI使空心菜和小白菜的硝酸盐含量分别降低19.2%和19.8%（P<0.05）；与常规施肥处理相比，PGRI使空心菜和小白菜的硝酸盐含量分别降低39.1%和32.2%（P<0.05）。同时发现，植物激素IAA是调控作物生长的主要因子，IAA处理对叶菜根系活力、叶绿素含量和氮磷含量有明显的影响，而且在低N处理下，可以增加硝酸盐转运基因NRT1.1的表达，表明IAA可能促进了叶菜作物N的吸收。然而，喷施植物生长调节剂，对叶类蔬菜地土壤中的有效态的氮、磷影响不显著。因此，外源合理施用PGRs能够保持叶菜作物高产的同时提高蔬菜品质和养分吸收利用，达到减肥增效的目的；同时也能为开发有效提高蔬菜产量和氮养分利用率的植物生长调节剂产品提供理论依据。