玉米對氮素形態(tài)的反應(yīng)及機(jī)制研究進(jìn)展

摘要： 【目的】硝態(tài)氮（NO3?-N） 和銨態(tài)氮（NH4+-N） 是植物從土壤中吸收的兩種主要無機(jī)氮形態(tài)。玉米屬于典型的旱地作物，通常認(rèn)為NO3?-N 是其主要的氮素吸收形態(tài)。然而，也有研究表明，與供應(yīng)NO3?-N 相比，供應(yīng)NH4+-N 更有利于玉米的生長。因此，目前為止對于玉米氮源偏好并無一致的結(jié)論。本文總結(jié)了不同環(huán)境下玉米的氮源偏好表現(xiàn)，以及其控制NO3?-N 和NH4+-N 吸收的基因家族。闡明玉米根系發(fā)育、碳氮代謝、光合作用、礦質(zhì)元素吸收和抗逆性等生理過程對兩種氮素形態(tài)的響應(yīng)，以期為玉米的氮素高效利用與氮肥優(yōu)化管理提供指導(dǎo)?！局饕M(jìn)展】玉米氮源偏好受外界環(huán)境的影響，土壤pH 被認(rèn)為是主要的影響因素之一。玉米在酸性環(huán)境下喜NO3?-N，堿性環(huán)境下更喜NH4+-N。相比單一氮素形態(tài)，適宜的銨硝配比更有利于玉米氮素的吸收和產(chǎn)量的提高。在玉米基因組中，負(fù)責(zé)編碼高親和力硝酸鹽轉(zhuǎn)運系統(tǒng)基因NRT2 有4 個，低親和力硝酸鹽轉(zhuǎn)運系統(tǒng)基因NPF 有79 個，高親和力銨鹽轉(zhuǎn)運系統(tǒng)基因AMT 有8 個，低親和力銨鹽轉(zhuǎn)運系統(tǒng)基因AMF1 有兩個。NO3?-N和NH4+-N 不僅作為養(yǎng)分資源，同時作為信號因子參與調(diào)控玉米的根系發(fā)育、碳氮代謝、光合作用、礦質(zhì)元素吸收及抗逆性?！菊雇繛檫M(jìn)一步提高玉米氮肥利用效率，明確氮素形態(tài)影響玉米生長發(fā)育和生理過程的機(jī)制，需要在以下幾方面重點展開研究：深入挖掘玉米吸收、轉(zhuǎn)運NO3?-N 和NH4+-N 的分子機(jī)制；探索NH4+-N 與NO3?-N 混合施用促進(jìn)玉米生長的機(jī)理；開展氮素形態(tài)對玉米生長及產(chǎn)量影響的大田驗證試驗。

關(guān)鍵詞： 玉米； 銨態(tài)氮； 硝態(tài)氮； 生長發(fā)育； 產(chǎn)量； 生理過程