一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法技术

本发明专利技术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(NH

【技术实现步骤摘要】
一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法
本专利技术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。
技术介绍
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。综上推测，对高铵胁迫下的小麦进行增施钾处理可能对缓解小麦铵胁迫具有积极意义。目前国内大量研究报道小麦地肥料施用量主要根据小麦目标产量和养分需求的原则确定施肥量。缓解铵态氮抑制苗期小麦根生长的方法有少量报道。但系统研究磷酸二氢钾缓解铵态氮在小麦地对苗期小麦根生长的影响，尤其是根据土壤环境效应来确定最佳、最安全的施用量技术是缺乏的。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的是开发一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法，以解决上述的问题，本专利技术的技术方案是：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。优选的，选取小麦二叶一心苗期的所述根际土壤检测铵根离子浓度。优选的，小麦田施用肥料后2～12天选取小麦幼苗的根际土壤；或者小麦田施用肥料后3～10天选取小麦幼苗的根际土壤；或者小麦田施用肥料后5～7天选取小麦幼苗的根际土壤。优选的，若小麦根际土壤的铵根离子浓度介于为0.5～5mmol·L-1，小麦地施用磷酸二氢钾采用叶面喷施磷酸二氢钾溶液，使用浓度按照磷酸氢钾100克兑水30-50公斤使用，小麦地施用磷酸二氢钾的亩施用量为0.3～0.5kg/亩。优选的，若小麦根际土壤的铵根离子浓度介于为5～15mmol·L-1，采用叶面喷施磷酸二氢钾溶液，使用浓度按照磷酸氢钾100克兑水30-50公斤使用，小麦地施用磷酸二氢钾的亩施用量为0.5～0.8kg/亩。优选的，若小麦根际土壤的铵根离子浓度高于15mmol·L-1，采用叶面喷施磷酸二氢钾溶液，使用浓度按照磷酸氢钾100克兑水30-50公斤使用，小麦地施用磷酸二氢钾的亩施用量为0.8～1.0kg/亩。本专利技术有以下有益效果：本专利技术的一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法，依据小麦田小麦幼苗的根际土壤的铵根离子浓度值决定磷酸二氢钾的亩用量和施用方式，本专利技术通过实验表明，在铵态氮条件下，小麦叶片和根系中的NH4+含量较硝态氨条件下显著(P<0.05)增加，根系生长受到抑制，总根长、根表面积、根体积均显著(P<0.05)减少，随着施钾水平的升高，根系受抑制的情况得到缓解。本专利技术的方法，能够做到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；在铵胁迫下，增钾处理增强了小麦的光合作用，提高了碳水化合物的合成能力，可为NH4+离子的同化提供更多的碳架，从而降低体内NH4+的积累；同时，促进了根中植物激素的平衡，最终得以缓解铵胁迫下小麦根系生长受到的抑制。附图说明图1为本专利技术的不同氮源处理对小麦幼苗叶和根中NH4+和K+含量的影响；图2为本专利技术的不同氮源处理小麦幼苗叶面积的影响；图3为本专利技术的不同氮源处理对小麦幼苗净光合速率和气孔导度的影响。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1实施例1目的在于，一方面证明高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长，另一方面施用一定浓度的水溶性钾肥可以缓解小麦苗期的铵态氮抑制。1.1试验设计实施例1采用水培实验，水培试验于2019年10-12月在浙江省农业科学院杨渡试验基地温室中进行，以小麦品种扬麦16为研究材料。水培容器为周转箱(32cm×45cm×15cm)。选取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(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；/n(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；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓解土壤高浓度铵态氮抑制苗期小麦生长的方法，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选取小麦二叶一心苗期的所述根际土壤检测铵根离子浓度。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，小麦田施用肥料后2～12天选取小麦幼苗的根际土壤；
或者小麦田施用肥料后3～10天选取小麦幼苗的根际土壤；
或者小麦田施用肥料后5～7天选取小麦幼苗的根际土壤。

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，马军伟，林辉，俞巧钢，孙万春，王强，叶静，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33