納米碳對(duì)草莓氮素吸收利用及植株生長(zhǎng)的影響.pdf

第 卷第 期年 月水土保持學(xué)報(bào) ，收稿日期 ：資助項(xiàng)目 ：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng) （）；山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目 （）；山東省 “雙一流 ”建設(shè)獎(jiǎng)補(bǔ)資金項(xiàng)目 （）；山東省教育廳省高等學(xué)?？萍加?jì)劃項(xiàng)目 （）第一作者 ：王國棟 （），男 ，山東泰安人 ，碩士研究生 ，主要從事果樹礦質(zhì)營養(yǎng)研究 。：通信作者 ：彭福田 （），男 ，山東莒南人 ，博士 ，教授 ，主要從事果樹礦質(zhì)營養(yǎng)研究 。：肖元松 （），男 ，山東平原人 ，博士 ，講師 ，主要從事果樹礦質(zhì)營養(yǎng)研究 。：納米碳對(duì)草莓氮素吸收利用及植株生長(zhǎng)的影響王國棟 ，肖元松 ，彭福田 ，張亞飛 ，郜懷峰 ，孫希武 ，賀 月（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院 ，作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ，山東 泰安）摘要 ：以盆栽妙香 號(hào)草莓為試材 ，利用 同位素示蹤技術(shù)探究尿素配施 ，納米碳溶膠（、）對(duì)土壤理化性狀 、植株氮素吸收利用及生長(zhǎng)發(fā)育的影響 。結(jié)果表明 ：施用納米碳顯著提高了土壤氧化還原電位和土壤脲酶活性 ；隨納米碳用量的增加處理前期土壤的電導(dǎo)率呈現(xiàn)降低趨勢(shì)后期呈現(xiàn)增大的趨勢(shì) 。納米碳的施用促進(jìn)了草莓植株對(duì)氮素的吸收利用 ，提高了草莓各器官的 值 ；與對(duì)照相比 ，、處理草莓植株的氮素利用率分別提高了 ，土壤氮素殘留率分別提高了 ，顯著減少了氮素的損失 。納米碳的施用不同程度提高了植株葉片的凈光合速率 、蒸騰速率 、氣孔導(dǎo)度和葉綠素 值 ，干物質(zhì)比對(duì)照增加了 ，。研究表明 ，尿素配施納米碳可改善土壤理化性狀 ，有效吸附土壤中的氮素 ，提高植株氮素利用率和土壤氮素殘留率 ，減少氮素?fù)p失 ，促進(jìn)了草莓植株的生長(zhǎng) 。關(guān)鍵詞 ：納米碳 ；草莓 ； ；氮素利用率 ；氮素?fù)p失中圖分類號(hào) ：；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：文章編號(hào) ：（）： ， ， ， ， ， ， ， （ ， ， ，）： ， （，）， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ：； ； ； 氮肥的合理施用是提高果樹產(chǎn)量與品質(zhì)的主要技術(shù)措施之一 。施用氮肥不僅能提高葉片葉綠素含量 ，改善光合性能 ，達(dá)到 “以氮增碳 ”的效果 ，還能增強(qiáng)果實(shí)庫活性 ，延長(zhǎng)果實(shí)發(fā)育期 ，從而影響果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)。草莓是一種宿根性的多年生草本植物 ，在實(shí)際生產(chǎn)中 ，草莓種植者片面追求產(chǎn)量 ，大量施用肥料 ，尤其是氮肥投入量過高 。但土壤保肥保水能力差 ，加之氮肥的過量使用 ，造成養(yǎng)分利用率低 、資源浪費(fèi) 、農(nóng)業(yè)投入成本增加等問題 ，嚴(yán)重影響草莓果實(shí)的品質(zhì) ，不利于草莓安全高效可持續(xù)發(fā)展。因此 ，如何提高氮肥肥效 ，減少氮肥用量是目前草莓生產(chǎn)中亟需解決的問題 。納米材料具有小尺寸效應(yīng) 、量子尺寸效應(yīng)和表面界面效應(yīng)等許多傳統(tǒng)材料不具備的特性，目前已在不少工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 。近年來 ，很多學(xué)者將納米材料應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 ，探究納米碳材料對(duì)作物生長(zhǎng) 、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的影響逐漸成為新的研究熱點(diǎn)。已有研究表明 ，納米材料能夠調(diào)節(jié)植物基因表達(dá) ，刺激種子萌發(fā)和根系生長(zhǎng) 。等研究發(fā)現(xiàn) ，單壁碳納米管經(jīng)植物的被動(dòng)運(yùn)輸過程嵌入到葉綠體后 ，可以提高植物葉綠體的電子轉(zhuǎn)移速率和光合作用活性 。此外 ，納米材料能夠調(diào)節(jié)植物體內(nèi)多種酶的活性 ，改善植物光合性能 ，提高作物產(chǎn)量。等研究發(fā)現(xiàn) ，多壁碳納米管能夠誘導(dǎo)煙草的水分運(yùn)輸基因 、細(xì)胞分裂基因和細(xì)胞壁形成基因等基因的表達(dá)上調(diào) ，從而促進(jìn)作物種子萌發(fā)和植株的生長(zhǎng) 。然而 ，關(guān)于納米碳材料能否對(duì)多年生草本作物草莓的生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)控作用 ，對(duì)氮素的吸收利用情況及植株生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究未見報(bào)道 。為此 ，本試驗(yàn)通過向盆栽草莓苗中施用不同用量的納米碳溶膠配施相同質(zhì)量尿素 ，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)探究納米碳對(duì)土壤理化性狀 、草莓氮素吸收利用及植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響 ，挖掘納米碳在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的潛力 ，為明確納米碳是否能對(duì)草莓生產(chǎn)起促進(jìn)作用及篩選出納米碳與尿素的最佳配比 ，以期為草莓栽培過程中施用納米碳材料提供新的思路和有益的參考 。 材料與方法 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)試驗(yàn)以草莓妙香號(hào)匍匐莖苗為試材 ，于年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站進(jìn)行 。本試驗(yàn)中所用的納米碳溶膠由北京奈艾斯新材料有限公司提供 ，納米碳為圓球狀 ，粒徑為， ，比表面積，導(dǎo) 電 性，用 水 分 散 劑連續(xù)超聲后離心制得 ，濃度為。盆栽用土為棕壤土 ，采自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站表層園土 ，自然風(fēng)干后去除植物殘?bào)w和石塊 ，過篩后使用 。供試土壤基本理化性狀為 ： ，堿解氮，全氮，有機(jī)質(zhì)，速效磷，速效鉀。選取生長(zhǎng)勢(shì)基本一致 ，無病蟲害的草莓匍匐莖苗株 ，進(jìn)行花盆栽植（株 盆 ），花盆規(guī)格為 ：直徑，高，每盆裝土。試驗(yàn)于年月日 （緩苗后天 ）進(jìn)行相同質(zhì)量尿素配施不同體積納米碳處理 ，設(shè)個(gè)處理 ，分別為 ：（尿素 ），（尿素納米碳）、（尿素納米碳）、（尿素納米碳）和未施磷鉀肥 ，單株為次重復(fù) ，每處理重復(fù)次 。其中每株均勻施入 尿素 （上?；ぱ芯吭荷a(chǎn) ，豐度），將其溶于水中 ，混合納米碳均勻澆施入盆內(nèi) 。 測(cè)定方法 葉片葉綠素 、光合水平測(cè)定于月日 、月日 、月日個(gè)時(shí)期 ，選取方位 、生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間一致的功能葉片進(jìn)行標(biāo)記 ，每株草莓標(biāo)記片葉 ，測(cè)定葉綠素相對(duì)含量 （葉綠素計(jì)測(cè)定 ，日本 ）；于月日 （天氣晴朗的上午 ）測(cè)定葉片凈光合速率 、蒸騰速率 、胞間濃度 、氣孔導(dǎo)度 。 土壤、氧化還原電位 、電導(dǎo)率測(cè)定于月日 、月日采用電位法測(cè)定盆土、于月日采用鉑電極直接測(cè)定法測(cè)定土壤氧化還原電位、于月日 、月日 、月日采用電導(dǎo)法測(cè)定土壤電導(dǎo)率。于施肥后，天采取盆土混合土樣 ，用苯酚鈉比色法測(cè)定土壤脲酶活性。每處理次重復(fù) ，結(jié)果取其平均值 。 植株解析樣品測(cè)定于年月日 ，破壞性整株取樣 ，用清水將植株從土壤中完整沖洗出來 ，整株解析分為根 、莖 、葉部分 。樣品按清水洗滌劑清水鹽酸次去離子水順序沖洗后 ，下殺青，隨后在下烘干至恒重 ，電磨粉碎后過目篩 ，混勻后裝袋備用 。同時(shí)用土鉆采用四分法采集土樣 ，自然風(fēng)干后過篩備用 。植株樣品全氮用凱氏定氮法測(cè)定。 豐度由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能所用質(zhì)譜計(jì)測(cè)定 。每處理次重復(fù) ，結(jié)果取其平均值 。 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算公式為 ：（）（植物樣品中 豐度 自然豐度 ）（肥料 豐度 自然豐度 ）×氮肥利用率 （）（×器官全氮量 （）施肥量 （）×水土保持學(xué)報(bào)第 卷氮肥分配率 （）各器官從氮肥中吸收的 量 （）總吸收 量 （）×土層氮肥殘留率 （）土壤 殘留量 （） 施用量 （）×氮肥表觀損失率 （） 利用率 （） 殘留率 （）運(yùn)用 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ，采用軟件單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行顯著性分析 。 結(jié)果與分析 不同納米碳施用量對(duì)盆土理化性狀及土壤脲酶活性的影響 不同納米碳施用量對(duì)盆土理化性狀的影響由表可知 ，施用納米碳處理土壤的變化幅度較小 ，各處理間數(shù)值相對(duì)穩(wěn)定 。納米碳的施加對(duì)土壤電導(dǎo)率影響顯著 ，且隨草莓植株的生長(zhǎng)發(fā)育及施肥時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)生顯著變化 。分析結(jié)果表明 ，至月日 ，各處理隨納米碳施用量的增加土壤電導(dǎo)率呈降低趨勢(shì)且差異顯著 （。下同 ），以對(duì)照處理的土壤電導(dǎo)率最高 ，為，比、處理提高了，；此后 ，土壤電導(dǎo)率隨納米碳用量的增加而增大 ，以處理的土壤電導(dǎo)率最高 ，至月日 ，、處 理 比 對(duì) 照 提 高 了，差異顯著 。土壤氧化還原電位反映了土壤溶液中養(yǎng)分的氧化還原狀況 ，施用納米碳顯著提高了土壤氧化還原電位 ，表現(xiàn)為。表 不同納米碳用量對(duì)盆土、電導(dǎo)率及氧化還原電位的影響處理月 日 月 日電導(dǎo)率 （·）月 日 月 日 月 日氧化還原電位 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±注 ：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異達(dá) 顯著水平 。下同 。 不同納米碳施用量對(duì)土壤脲酶活性的影響土壤脲酶是決定土壤中氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶 ，土壤脲酶活性可以表征土壤的氮素吸收狀況。由圖可知 ，處理天后的土壤脲酶活性高于處理天后的脲酶活性 。與對(duì)照相比 ，施入，天后 ，、處理土壤脲酶活性分別提高了，和，差異顯著 。由于土壤脲酶活性與氮素的吸收利用有關(guān) ，這可能是納米碳促進(jìn)作物氮素吸收的原因之一 。施用納米碳有利于土壤微生物活動(dòng) ，影響了土壤的理化性質(zhì) ，給草莓根系的生長(zhǎng)提供了良好的土壤環(huán)境 。 不同納米碳施用量對(duì)草莓氮素吸收利用的影響 不同納米碳施用量對(duì)草莓各器官的值及 分配率的影響器官的是指植株器官從 肥料中吸收分配到的 量對(duì)該器官全氮量的貢 獻(xiàn) 率 ，反映了植株器官對(duì) 肥料的吸收征調(diào)能力。由表可知 ，施用納米碳后草莓各器官的明顯高于對(duì)照 ，差異顯著 ，其中 ，根系和葉片的值以處理最大為和，莖中以處理的最大為，分別比對(duì)照提高了，。分析結(jié)果表明 ，施用納米碳顯著提高了草莓各器官對(duì)氮素的吸收轉(zhuǎn)運(yùn) ，促進(jìn)了各器官對(duì)氮素的征調(diào) 。注 ：不同小寫字母表示處理間差異達(dá) 顯著水平 。下同 。圖 不同納米碳用量對(duì)土壤脲酶活性的影響表 不同納米碳用量對(duì)草莓各器官 值及氮素分配率的影響處理根系 莖 葉片氮素分配率 根系 莖 葉片 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±各器官中 的量占全株 總量的百分率反映 了肥料氮在植物體內(nèi)的分布及在各器官遷移的規(guī)第 期王國棟等 ：納米碳對(duì)草莓氮素吸收利用及植株生長(zhǎng)的影響律。由表可知 ，不同用量的納米碳處理 ，植株各器官的 分配率不同 。草莓根系 分配率隨納米碳施用量的增多有先升高后下降趨勢(shì) ，以處理最大為，分別為、的，倍 ；草莓莖的 分配率以處理最大為，與各施納米碳處理有顯著差異 ；草莓葉片的 分配率以處理最大為，趨勢(shì)為。結(jié)果表明 ，草莓施用納米碳后 ，氮素優(yōu)先分配到根系 ，然后再向地上部 （根和莖 ）轉(zhuǎn)移 ，最終氮素主要在葉片中分配 。納米碳將尿素有效吸附 ，持續(xù)緩慢釋放 ，高納米碳施用量的處理對(duì)草莓根系生長(zhǎng)的促進(jìn)作用明顯 ，而施用少量的納米碳有利于促進(jìn)氮素往草莓葉片中轉(zhuǎn)運(yùn) 。 不同納米碳施用量對(duì)草莓氮素吸收 、土壤氮素殘留及損失的影響不同用量的納米碳處理 ，草莓植株的 利用率不同 。由表可知 ，納米碳增強(qiáng)了草莓對(duì)氮素的利用能力 ，與對(duì)照相比 ，、處理下草莓植株的氮素利用率分別提高了，差異顯著 。結(jié)果說明納米碳可以顯著提高草莓植株吸收利用氮素的能力 ，促進(jìn)氮素在植株內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn) ，同時(shí) ，納米碳與尿素復(fù)配對(duì)草莓生長(zhǎng)的促進(jìn)作用存在最佳配比 ，即處理 。表 不同納米碳用量對(duì)草莓各器官氮素吸收 、土壤氮素殘留及損失率的影響處理植株氮素利用率 根系 莖 葉 植株土壤氮素殘留率 氮素?fù)p失率 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±由表可知 ，納米碳的施用顯著影響了氮素在土壤中的殘留情況 ，隨納米碳用量增加 ，土壤氮素殘留率提高 ，、處理比提高了，。處理氮素?fù)p失率最低 ，為，分別比、處理降低，?？梢?，施用納米碳有利于草莓植株對(duì)氮素的吸收利用 ，有利于剩余氮素在土壤中保留 ，減少了氮素的損失 ，其中 ，以處理作用效果最顯著 。 納米碳對(duì)盆栽草莓生長(zhǎng)的影響 不同納米碳施用量對(duì)草莓葉片葉綠素值的影響葉綠素值在一定程度上反映出植株葉片的氮素營養(yǎng)狀況 ，施用不同濃度的納米碳與尿素復(fù)配液后 ，草莓葉片葉綠素值在不同時(shí)期表現(xiàn)出明顯的差異 （圖）。其中 ，和處理下草莓葉片一直保持相對(duì)較高的葉綠素值 ，而和處理下草莓葉片的葉綠素值隨植株生長(zhǎng)及施肥時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低 。在同一施氮水平處理下 ，月日 測(cè) 定 結(jié) 果 表 明 ，草莓葉片葉綠素值隨納米碳用量的增加而增加 ，以處理的值最高 ，為，是的，倍 ，各處理間差異顯著 。月日前后 ，草莓生長(zhǎng)旺盛 ，納米碳促進(jìn)了葉片數(shù)量的增加 ，此時(shí)以處理的葉綠素值最高 ，次之 ，最低 。而月日統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明 ，施用納米碳增效尿素的、處理的植株葉綠素值分別比對(duì)照增加了，各處理間差異顯著 。圖 不同納米碳用量對(duì)草莓葉片葉綠素 值的影響 不同納米碳施用量對(duì)草莓葉片光合效率的影響已有研究表明 ，氣孔導(dǎo)度與凈光合速率和蒸騰速率均呈高度線性關(guān)系 ，氣孔導(dǎo)度是控制葉片光合合成和蒸騰水分丟失動(dòng)態(tài)平衡的主要因素 。統(tǒng)計(jì)分析表明 ，不同用量的納米碳對(duì)草莓葉片光合水平有不同影響 。由表可知 ，納米碳處理均對(duì)草莓葉片凈光合速率 （）、氣孔導(dǎo)度 （）的影響達(dá)到顯著水平 ，其中隨納米碳用量的增加先升高后降低 ，處理最高 ，為（·），處理次之 ，為（·），最低 ，為（·），差異顯著 。各處理中以處理的凈光合速率 、蒸騰速率和胞間濃度最高 ，分別是對(duì)照的，倍 ，處理的氣孔導(dǎo)度最大 ，是的倍 。由上可知 ，施用納米碳后草莓葉片的氣孔導(dǎo)度顯著增大 ，有利于葉片利用更多的進(jìn)行光合作用 ，凈光合速率顯著提高 。水土保持學(xué)報(bào)第 卷表 不同納米碳用量對(duì)草莓葉片光合參數(shù)的影響處理凈光合速率 （··）蒸騰速率 （··）胞間 濃度 （·）氣孔導(dǎo)度 （··） ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 不同納米碳施用量對(duì)草莓各器官生物量的影響由表可知 ，盆栽草莓施用納米碳對(duì)草莓干物質(zhì)積累有顯著影響 。施用納米碳明顯增加了植株的生物量 ，、處理草莓干物質(zhì)積累比對(duì)照增加了，其中處理下草莓干物質(zhì)積累最多 ，其各器官 （根 、莖 、葉 ）干物質(zhì)積累量比增加了，高施用量的納米碳對(duì)植株生長(zhǎng)的促進(jìn)作用有所減弱 ；少量的納米碳對(duì)根系的促進(jìn)作用比對(duì)地上部更明顯 。試驗(yàn)結(jié)果表明 ，納米碳能有效促進(jìn)草莓根系對(duì)氮素的吸收利用 ，有利于根系的生長(zhǎng)發(fā)育 ，進(jìn)而促進(jìn)地上部莖和葉的分生和生長(zhǎng) ，葉綠素相對(duì)含量和葉片的光合水平顯著提高 ，促進(jìn)了草莓植株總生物量的累積 。表 不同納米碳用量對(duì)草莓生物量的影響處理根系干重 （·株）莖干重 （·株）葉片干重 （·株）總生物量 （·株）根冠比 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 討 論 納米碳對(duì)土壤理化性狀的影響納米材料由于自身具有不同于其他宏觀離子和微觀分子及原子的特殊性質(zhì) ，在土壤結(jié)構(gòu)的形成 、營養(yǎng)元素遷移轉(zhuǎn)化 、土壤化學(xué)生物反應(yīng)的調(diào)控方面具有重要的作用。李淑敏等通過設(shè)置不同供氮水平且添加納米碳增效劑 ，結(jié)果表明 ，添加納米碳增效肥能明顯提高土壤酶活性 ，改變土壤的理化性質(zhì) ，促進(jìn)玉米生長(zhǎng) 。相關(guān)研究表明 ，納米碳能夠提高土壤持水性 ，減少水分深層滲漏 ，可以有效提高土壤吸持溶質(zhì)的能力 。本試驗(yàn)研究表明 ，與對(duì)照相比 ，在施肥后的較短時(shí)間內(nèi) ，各施納米碳處理土壤電導(dǎo)率呈降低趨勢(shì) ，這是由于納米碳能有效吸附土壤中養(yǎng)分離子 ，形成以納米碳為膠核的新的膠體顆粒進(jìn)行土壤微團(tuán)聚體重組 ，一定程度上束縛了養(yǎng)分的移動(dòng) ，導(dǎo)致土壤電導(dǎo)率降低 ；之后 ，隨降雨和澆水增多 ，對(duì)照中的養(yǎng)分隨水分淋失嚴(yán)重 ，而納米碳則將吸附的養(yǎng)分緩慢釋放 ，土壤中的離子濃度增大 ，土壤電位差變大 ，持續(xù)的養(yǎng)分供應(yīng)促進(jìn)了草莓的生長(zhǎng)發(fā)育 。土壤脲酶活性與土壤微生物數(shù)量 、氮素的吸收利用 、可溶性有機(jī)碳含量及氮礦化率等因子密切相關(guān)。施用納米碳提高了土壤酶活性 ，有利于土壤微生物活動(dòng) ，給草莓根系的生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境 。植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收 ，涉及復(fù)雜的電化學(xué)過程 ，土壤的氧化還原電位是反映土壤氧化還原狀況綜合性的強(qiáng)度指標(biāo)，納米碳可能參與并影響了這一過程 。 納米碳對(duì)草莓植株生長(zhǎng)的影響納米碳作為一種具有高表面能的小尺度碳納米材料 ，在影響作物代謝 、促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育方面具有良好的效果 。納米碳增效肥施入土壤 ，有效促進(jìn)了植株葉片葉綠體內(nèi)淀粉粒的合成 、運(yùn)輸 ，提高了植物的光和利用效率 ，并使植物細(xì)胞中的線粒體大量增多 ，增強(qiáng)呼吸作用。梁太波等研究發(fā)現(xiàn) ，普通肥料中加入納米碳增加了煙株干物質(zhì)積累量 ，有利于煙葉產(chǎn)量的提高 。本試驗(yàn)研究表明 ，納米碳能顯著提高草莓葉片葉綠素含量 、凈光合速率 、蒸騰速率 、氣孔導(dǎo)度 ，草莓植株各器官干物質(zhì)的積累顯著增加 ，并且納米碳對(duì)根部生長(zhǎng)的促進(jìn)作用要大于莖和葉 ，根系生長(zhǎng)狀況良好進(jìn)一步促進(jìn)植株對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收利用 ，從而促進(jìn)整株的生長(zhǎng)發(fā)育 ，這與武美燕等在小麥上的研究結(jié)果一致 。因此 ，納米碳具有促進(jìn)作物營養(yǎng)吸收和生物合成的雙重功效 。植物主要通過根系從土壤中吸收水分和養(yǎng)分 ，土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況直接影響到植株根系的吸收與生長(zhǎng)以及地上部的生長(zhǎng)發(fā)育。作物根系分泌物 （如小分子有機(jī)酸 、次生代謝物 、醇化物等 ）以及根際微生物可能會(huì)對(duì)納米碳產(chǎn)生修飾作用 ，改變其理化性質(zhì) ，從而影響到作物對(duì)養(yǎng)分的吸收 。草莓從萌芽到開花 ，為大量需氮期 ，此時(shí)穩(wěn)定的氮素供應(yīng) ，可促進(jìn)器官分化 、形成以及植株生物量的增加 。已有研究表明 ，植物吸收利用外界營養(yǎng)物質(zhì)的適宜濃度極低 （），因此 ，作物根系區(qū)域的肥料維持在很低的濃度就可以使植物處于最佳的生長(zhǎng)狀態(tài) 。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明 ，施用納米碳有利于養(yǎng)分的緩慢 、持續(xù) 、長(zhǎng)時(shí)間釋放 ，較低第 期王國棟等 ：納米碳對(duì)草莓氮素吸收利用及植株生長(zhǎng)的影響的養(yǎng)分濃度能促進(jìn)根系的生長(zhǎng) 。 納米碳對(duì)草莓植株氮素吸收利用的影響肖強(qiáng)等研究表明 ，納米級(jí)材料膠結(jié)包膜型緩 控釋肥料能有效的減少硝態(tài)氮的淋溶損失 。本試驗(yàn)結(jié)果表明 ，納米碳可有效促進(jìn)草莓植株對(duì)氮素的吸收利用 ，有利于剩余氮素保留在土壤中減少流失 。這可能是由于納米碳的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng) ，能增強(qiáng)對(duì)肥料的吸附性能 ，減少肥料流失 、淋失 。等研究發(fā)現(xiàn) ，植物擬南芥體內(nèi)木質(zhì)素的生物合成過程中 ，可通過氧化橋聯(lián)作用將體內(nèi)的碳納米管與單體木質(zhì)素連接起來 ，從而利用碳納米管來構(gòu)建導(dǎo)管 ，促進(jìn)植物對(duì)各種營養(yǎng)元素的運(yùn)輸 。另外 ，劉安勛等研究也表明 ，納米材料可改變水分子結(jié)構(gòu)和能態(tài) ，提高其活性 ，在植物不斷吸收水的過程中可攜帶大量營養(yǎng)元素進(jìn)入植物體內(nèi) ，達(dá)到促進(jìn)養(yǎng)分吸收的目的 。然而 ，僅從納米碳的吸附性能角度無法完全解釋其促進(jìn)作物生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的機(jī)理 。等研究表明 ，多壁碳納米管等納米碳材料能夠被植物吸收 ，通過能譜分析 、透射電鏡等手段 ，可以進(jìn)一步探索碳納米材料在土壤中的行為和遷移以及被植物吸收后對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育 、基因的遺傳表達(dá)等影響 。另外 ，納米碳材料被作物吸收 、轉(zhuǎn)移 、累積 ，其安全性有待于進(jìn)一步研究 。目前報(bào)道的研究及應(yīng)用主要集中在納米碳的理化性質(zhì) 、結(jié)構(gòu)特性及改良土壤 、促進(jìn)作物吸水吸肥 、增產(chǎn)增效等方面，但其對(duì)植物的生理作用 、分子機(jī)制及在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用研究較少 ，需進(jìn)一步深入探究 。 結(jié) 論尿素配施納米碳可改善土壤理化性狀 ，有效吸附土壤中的氮素 ，提高植株氮素利用率和土壤氮素殘留率 ，減少氮素?fù)p失率 ，促進(jìn)草莓植株生長(zhǎng) ，各處理中以處理 （尿素配施納米碳 ）效果最好 。參考文獻(xiàn) ：彭福田 ，姜遠(yuǎn)茂 ，顧曼如 ，等 氮素對(duì)蘋果果實(shí)內(nèi)源激素變化動(dòng)態(tài)與發(fā)育進(jìn)程的影響 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào) ，（）：彭福田 ，張青 ，姜遠(yuǎn)茂 ，等 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卷高光譜測(cè)試穩(wěn)定性影響探討 土壤通報(bào) ，（）：王國華 ，張虎 ，魏岳嵩 偏最小二乘回歸在 軟件中的實(shí)現(xiàn) 統(tǒng)計(jì)與決策 ，（）：汪洪濤 基于近紅外光譜技術(shù)預(yù)測(cè)森林土壤有機(jī)碳含量的研究 哈爾濱 ：東北林業(yè)大學(xué) ，楊愛霞 ，丁建麗 新疆艾比湖濕地土壤有機(jī)碳含量的光譜測(cè)定方法對(duì)比 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ，（）：劉翥 ，楊玉盛 ，朱錦懋 ，等 中亞熱帶 種經(jīng)濟(jì)林土壤可溶性有機(jī)質(zhì)數(shù)量與光譜學(xué)特征比較 水土保持學(xué)報(bào) ，（）：郄晨龍 ，卞正富 ，楊德軍 ，等 鄂爾多斯煤田高強(qiáng)度井工煤礦開采對(duì)土壤物理性質(zhì)的擾動(dòng) 煤炭學(xué)報(bào) ，（）：（上接第頁）劉鍵 ，張志明 ，馬筠 納米技術(shù)與農(nóng)業(yè)低碳經(jīng)濟(jì) 納米碳增效肥應(yīng)用研究 北京 ：中國農(nóng)業(yè)出版社 ，梁太波 ，尹啟生 ，張艷玲 ，等 施用納米碳對(duì)烤煙氮素吸收和利用的影響 生態(tài)學(xué)報(bào) ，（）：武美燕 ，蒿若超 ，田小海 ，等 添加納米碳緩釋肥料對(duì)超級(jí)雜交稻產(chǎn) 量 和 氮 肥 利 用 率 的 影 響 雜 交 水 稻 ，（）：肖元松 ，彭福田 ，房龍 ，等 樹盤施肥區(qū)域大小對(duì) 吸收利用及桃幼樹生長(zhǎng)的影響 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào) ，（）： ， ， （