从根到叶氮与光合作用效率的关系

植物的光合作用效率受所吸收氮的类型影响。铵 (NH 4 + ) 和硝酸盐 (NO 3 - ) 是主要的氮源，它们对植物生理的影响不同。叶片解剖结构的变化(如细胞壁厚度和叶绿体数量)在这些过程中起着至关重要的作用。

由于这些挑战，有必要对氮形态对叶片解剖性状和光合作用的影响进行深入研究。

南京农业大学和华中农业大学团队开展的研究于2024年2月22日发表在《园艺研究》上，探讨了不同氮形态影响金银花光合作用的生理机制。该研究旨在量化不同氮营养条件下各种叶片解剖性状对光合作用的限制。

研究表明，与 NO 3 -或混合氮源相比， NH 4 +营养导致光合作用显著降低。这种降低主要是由于叶肉电导率 (gm) 降低，这与细胞壁变厚和叶绿体减少有关。

途径分析表明，在 NH 4 +营养下，木质素和半纤维素含量的增加会对 gm 产生负面影响。此外，NH 4 +营养会减少细胞间气隙的体积并增加细胞壁厚度，从而进一步限制 CO 2扩散。

这些发现凸显了叶片解剖变异在调节光合作用中的关键作用。了解这些相互作用为提高农业氮利用效率提供了宝贵的见解，强调了优化氮肥应用以增强光合作用和植物生长的必要性。

华中农业大学李勇博士指出：“这项研究强调了氮素形态与叶片解剖结构之间的复杂相互作用，揭示了特定氮源如何优化光合作用。这些见解对于制定更有效的作物生产施肥策略至关重要。”

研究结果表明，优化氮肥施用方式可以促进光合作用和植物生长，尤其是对金银花等作物。通过了解 NH 4 +和 NO 3 -对叶片解剖学的具体影响，农民和农学家可以定制施肥方法，以提高氮肥利用效率、减少环境影响并提高作物产量。

这项研究为未来研究氮形态与植物生理学之间的相互作用奠定了基础，有可能带来更可持续的农业实践。